Применение ДНК маркеров для оценки генетического разнообразия гибридных сеянцев, сортов и видов яблони

• Автор: Фортэ, Алексей Вячеславович
• Шифр специальности: 06.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Мичуринск
• Количество страниц: 118 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений, используемых в диссертации

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 История изучения и систематика рода Malus Mill

1.2 Современные методы исследования генома растений с помощью молекулярных маркеров
1.3 Использование методов, основанных на полимеразной цепной реакции для изучения генотипов плодовых культур

1.4 RAPD маркирование хозяйственно-важных признаков яблони

1.5 Использование RAPD метода в оценке филогении плодовых

растений

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объект исследований
2.2 Эксперименальная база исследований
2.2.1 Приборы
2.2.2 Реактивы
2.3 Методы исследований
2.3.1 Выделение геномной растительной ДИК
2.3.2 Амплификация растительной ДНК
2.3.3 Математическая обработка экспериментальных данных
ЕЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Оптимизация методики RAPD для изучения генотипов плодовых растений
3.1.1 Оптимизация методики выделения растительной геномной
ДНК из плодовых растений
3.1.2 Подбор праймеров для маркирования генотипов яблони
3.1.3 Оптимизация условий ПИР для изучения генотипов яблони

3.2. Выявление полиморфизма ДНК, выделенной из разных сортов
яблони и оценка гибридности семенного потомства
3.3. Маркирование признака колонновидного роста яблони с помощью
RAPD-анализа
3.4. Филогения видов яблони рода Malus на основе анализа
морфологических признаков, RAPD-анализа, полной нуклеотидной
последовательности ITS1, 5.8S rRNA, ITS2 локуса и частичной
последовательности гена матуразы matK
3.5. Экономическая эффективность применения RAPD-анализа для
идентификации сортов яблони
ВЫВОДЫ
РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ДИССЕРТАЦИИ
RAPD (Random Amplified Polymorphyc DNA) - анализ случайно амплифицированной ДНК
RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) - анализ полиморфизма длин рестрикционных фрагментов
DAF (DNA Amplification Fingerprinting) - фингерпринтинг амплифицированной ДНК
SSR (Simple Sequence Repeat) - анализ простых нуклеотидных повторов ISSR (Inter-Simple Sequence Repeat) - анализ последовательностей между простыми повторами
AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) - анализ полиморфизма длин амплифицированных фрагментов
PCR (Polymerase Chain Reaction) - полимеразная цепная реакция BSA (Bulked Segregant Analysis) - массовый сегрегационный анализ QTLs (Quantitative Trait Loci) - локусы количественных признаков UPGMA (Unweighted Pair-Group Methods Average) - не взвешенный парногрупповой метод статистического анализа с арифметическим усреднением NJ (Neighbor Joining) - метод ближайшего связывания FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations) -международная организация продовольствия и сельского хозяйства UPOV (Union internacionale pour la Protection des Obtention Vegetales) -международный союз по охране новых сортов растений

возбудителя Venturia inaequalis. В настоящее время известны семь генов устойчивости яблони к парше: Vf Vm, Vb, Vbj, Vr, Va, Vg (Shay et al., 1962; Жданов и др., 1991; Benaouf et al., 2000), но наиболее широко применяется в селекционных программах стран Америки, Западной и Восточной Европы интродукция гена Vf. Успешное маркирование этого гена позволит селекционерам тестировать коллекции гибридных сеянцев на устойчивость в первый же год развития растений. Первые работы по маркированию гена Vf были выполнены с использованием полиморфизма изоферментов. Например, идентифицированный изоферментный локус Pgm-1, контролирующий активность фосфороглюкомутазы у яблони, был тесно сцеплен с геном Vf и расположен от него на генетическом расстоянии 6 сМ (Korban et al., 1987; Manganaris et al., 1994). Первые исследования по идентификации ДНК-маркеров, сцепленных с геном Vf были опубликованы в 1994 году одновременно двумя исследовательскими группами (Gianfranceschi et al., 1994; Yang et al., 1994), в результате работы которых был обнаружен RAPD-фрагмент с молекулярной массой 600 н.п. Не смотря на то, что степень сцепления найденного маркера с геном Vf оказалась низкой (20% рекомбинаций), опыт этих первых работ был учтен в последующих исследованиях. Американскими исследователями при работе с рядом устойчивых сортов, гибридных комбинаций и клоном М. floribunda 821 был обнаружен другой RAPD маркер ОРАПбэдо, но этот фрагмент тоже не проявил надежного сцепления (Durham et al., 1994). Швейцарским исследователям удалось идентифицировать ДНК-фрагмент, генетическое расстояние, от которого до гена Vf было 10,6 сМ (Koller et al., 1994). В 1997 году была опубликована работа Х.Янга с соавт. (Yang et al., 1997), которые обнаружили фрагмент OPAR-4i40o с расстоянием от гена устойчивости Vf 3,6 сМ. В настоящее время из известных работ по маркированию признака устойчивости ясно, что наиболее тесно сцепленным с геном Vf является