Применение молекулярного маркирования для повышения эффективности селекции риса

• Автор: Мягких, Юлия Александровна
• Шифр специальности: 06.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 100 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Культура риса Оша эапуа Ь
1.2 Изучение генома риса
1.3 Проблема пирикуляриоза риса
1.4 Генетика устойчивости риса к патогену
1.5 Молекулярные маркеры: понятие и основные виды
1.6 Маркерная селекция для выведения новых сортов риса
1.7 Гены устойчивости к пирикуляриозу риса
1.7.1 Гены широко спектра устойчивости к патогену /7-7 и
1.7.2 Ген П4а - один из эффективных генов устойчивости риса к пирикуляриозу в Краснодарской зоне рисосеяния
2 .МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
2.1 Исходный материал для серии возвратных скрещиваний
2.2 Исходный материал для поиска доноров устойчивости к пирикуляриозу риса
2.3 Подготовка растительного материала и экстракция ДНК
2.4 Молекулярные маркеры, использованные в работе
2.5 Разработка кодоминантной ДНК-маркерной системы
2.6 Постановка полимеразной цепной реакции и электрофореза продуктов амплификации
2.7 Гибридизация растений риса
2.8 Оценка устойчивости риса к пирикуляриозу
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Создание внутригенной кодоминатнтной ДНК-маркерной системы гена устойчивости к пирикуляриозу риса РПа
3.2 Поиск доноров устойчивости к пирикуляриозу рисас помощью кодоминантной ДНК-маркерной системы гена устойчивости к пирикуляриоз уРПа

3.3 Проверка линии С101-Lac на устойчивость к местной популяции пирикуляриоза
3.4 Проірамма пирамидирования генов широкого спектра устойчивости к пирикуляриозу Pi-І и Рі-33 в генетическую плазму отечественного сорта риса Виктория
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы.
Создание новых сортов сельскохозяйственных растений, в том числе и риса, основано на использовании природного или созданного человеком генетического разнообразия. Для отбора растений, несущих хозяйственно ценные признаки, и отслеживания этих признаков в процессе селекции используют легко распознаваемые фенотипические проявления генов -маркеры.
Применение в качестве фенотипических маркеров белковых молекул (изоферменты, запасные белки) - продуктов индивидуальных генов -существенно расширило возможности картирования генов и их мониторинга в селекционном процессе и позволило создать новые методы идентификации и систематизации сортов.
Развитие методов молекулярной биологии, в частности, таких как: рестрикционный анализ, полимеразная цепная реакция (ПЦР)- амплификация ДНК, секвенирование ДНК (определение олигонуклеотидной последовательности ДНК) привело к появлению нового класса молекулярногенетических маркеров — фрагментов ДНК, соответствующих нуклеотидным последовательностям, входящих непосредственно в структуру агрономически важного гена или сцепленных с этим геном.
Возможности ДНК-маркеров во много раз превосходят потенциал изоферментов или запасных белков. Кроме того, проявление таких молекулярных маркеров нейтрально по отношению к фенотипу, не является тканеспецифичным и их можно обнаружить на любой стадии развития растений [38].
Методы ДНК-генотипирования и селекции при помощи молекулярных маркеров (marker assisted selection - MAS) позволяют ускорить перенос хозяйственно ценных генов в процессе селекции и

переносимых маркированных сегментах, а в непереносимых участках целесообразно иметь максимально возможную долю рекуррентного генома (т.е. улучшаемой линии). При МАБ отбирают только те образцы, которые несут желаемую маркерную аллель. В настоящее время селекция одиночных аллелей с помощью маркеров, вероятно, является наиболее эффективным подходом к полноценному использованию ДНК-маркеров [126]. И при селекции одновременно на несколько хозяйственно полезных признаков МАБ обнаруживает значительные преимущества над традиционными методами, так как отпадает необходимость раздельных полевых испытаний и можно одновременно отслеживать несколько аллелей, отвечающих за каждый из признаков [49].
Наиболее целесообразно использовать маркеры в том случае, если:
- оценка признака дорогостояща или сложна в исполнении. Использование ДНК-маркеров позволяет проводить отбор без фенотипической оценки, на ранних стадиях, независимо от внешних условий. Обычно в категорию труднооцениваемых признаков включают устойчивость к различным биотическим и абиотическим факторам, когда оценка селекционного материала возможна лишь при наличии соответствующего стрессового фактора. Использование ДНК-маркеров позволяет ускорить оценку и получить достоверные результаты [75, 118]. Перспективно применение МАБ и для признаков, оценить которые можно только после репродуктивной стадии. Например, содержание амилозы в зерне риса вычисляют после уборки урожая, применяя химический метод или специальное оборудование. Микросателлитный повтор, выявленный в гене УУх [55], показал эффективность для селекции на высокое содержание амилозы. Маркерами на основе Г1ЦР определяется наличие гена термочувствительной мужской стерильности йпвЗ еще на ювенильной стадии развития растений с точностью 85% [93]. Созданы ДНК-маркеры и для генов — восстановителей фертильности пыльцы риса [48, 86, 146]. Возможность