Теоретические и практические аспекты молекулярно-генетического маркирования в селекции сахарной свеклы (Beta vulgaris L.)

• Автор: Федулова, Татьяна Петровна
• Шифр специальности: 06.01.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Рамонь
• Количество страниц: 326 с. : ил.

1 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Материалы исследований

1.2. Методика проведения исследований

1.3. Электрофоретический анализ изоферментов

1.4. Электрофоретическое фракционирование глобулинов

1.5. Математическая обработка экспериментальных результатов исследований

2. МОЛЕКУЛЯРНО - ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ В ГЕНОМНОМ АНАЛИЗЕ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ

2.1. ДНК-маркеры в изучении генома сахарной свеклы

2.2. Полиморфизм запасных белков в геноме сахарной свеклы

2.3. Органная специфика экспрессии белков и изоферментов в онтогенезе сахарной свеклы
3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО МАРКИРОВАНИЯ В СЕЛЕКЦИОННОМ ПРОЦЕССЕ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ
3.1. Изоферментный контроль гомозиготности
3.2. Опенка инбредных линий сахарной свеклы по структуре белковых спектров
3.3. Изоферментный контроль гибридизации
3.4. Взаимосвязь ферментных локусов с хозяйственно-полезными признаками
3.5. Метод подбора родительских компонентов для гибридизации
3.7. Использование генетического маркирования в процессе создания гомозиготных линий сахарной свеклы
3.8. Создание гибридов сахарной свеклы на стерильной основе с использованием маркированных гамма-линий

4. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МАРКЕРЫ В ИЗУЧЕНИИ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ СОРТОВ И ГИБРИДОВ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ
4.1. Генетическая изменчивость в популяциях сахарной свеклы
4.2. Полиморфизм молекулярных маркеров у сортов и гибридов сахарной свеклы
4.3. Метод кластерного анализа в изучении происхождения сортов и гибридов сахарной свеклы
4.4. Внутрисортовая изменчивость по молекулярным маркерам
5. ИДЕНТИФИКАЦИЯ И ПАСПОРТИЗАЦИЯ СЕЛЕКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ
5.1. Способ идентификации сортов сахарной свеклы по изоферментным ло-кусам
5.2. Информационные технологии при проведении паспортизации селекционных материалов сахарной свеклы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 257 ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность проблемы. Современное сельское хозяйство требует резкого ускорения процесса создания сортов и гибридов растений, сочетающих устойчивость к биотическим и абиотическим стрессам с высоким потенциалом продуктивности и приспособленностью к энергосберегающим, экологически безопасным технологиям. Селекция по большинству хозяйственноценных признаков подошла к биологическим границам повышения продуктивности. И сегодня главным становится повышение устойчивости организмов и улучшение качества получаемой от них продукции. Традиционные методы отбора по таким признакам становятся малоэффективными, поэтому необходим поиск новых подходов, одним из которых является использование методов биохимической генетики. Они дают возможность объективно оценивать генетически детерминированные биохимические особенности растения, популяции, линии, сорта, сравнивать их между собой, а также планировать подбор пар для скрещиваний, контролировать направление и сокращать время селекционного процесса (при создании новых сортов и гибридов).
Основная область применения методов биохимической генетики - селекционная работа, поиск и создание уникальных генофондов, поскольку изменчивость, которую мы наблюдаем, есть реальное отражение микроэволю-ционных или формообразовательных процессов, протекающих в популяциях в настоящее или прошедшее время (Глазко, Созинов, 1993).
Обычно селекционеры в своей работе применяют традиционные методы селекции - гибридизацию, отборы, полиплоидию, привлечение форм с цитоплазматической мужской стерильностью (ЦМС). Данные методы очень трудоемки, затратны и ведут, как правило, к сужению генетической изменчивости и уменьшению многообразия исходного генетического материала
В связи с этим проблема получения нового исходного материала для селекции становится весьма актуальной.
организмы. Идея введения чужеродных генов в геном многоклеточного организма ничем существенно не отличается от идеи генетической трансформации бактериальных клеток гетерологичными последовательностями нуклеиновых кислот. Логично, что с появлением ДНЕС-технологии появились трансгенные животные и растения. Анализ трансгенных организмов с использованием ДНК-маркеров позволяет непосредственно изучать генетический материал, взаимное влияние генов и их функциональное значение, а также анализировать экспрессию генов в новом генетическом окружении (Глазко В.И., Глазко Г.В., 2003; Глазко В.И., Корчинский, Роик, 2003).
Конструирование трансгенных растений путем введения новых генов, обеспечивающих устойчивость к возбудителям болезней, является весьма перспективным направлением в селекции сельскохозяйственных культур.
Сахарную свеклу поражают различные заболевания, что приводит к значительному снижению урожая и ухудшению качества сырья. Так, от корневых гнилей за вегетационный период на каждом гектаре теряется до 7,5 тонн корнеплодов и выше. В связи с этим большое значение приобретает селекция на повышение устойчивости растений к заболеваниям. Одним из методов, позволяющих получать растения с устойчивостью к грибным болезням является генетическая трансформация, с использованием почвенной агробактерии АцгоЬакТегшт Ципекааеш ЬВА 4404 с встроенной плазмидой рк22гз. Данная векторная конструкция, любезно предоставленная В.А. Аветисовым из ВНИИСБ, г. Москва, была использована при создании трансгенных растений сахарной свеклы.
В последнее время с целью создания растений, устойчивых к биотическим стрессам, часто привлекаются природные растительные гены, кодирующие защитные белки. В связи с этим представляет интерес сравнительно малоизученная группа генов, так называемых пептидных антибиотиков или дефензинов. Это короткие цистеинсодержащие белки широкого фунгицидного действия (Вгоскай е.а., 1995). Дефензины, выделенные из растений различных семейств, однотипны по организации и составу. Эти белки были об-