Влияние мутантных генов в различной генотипической среде на физиологические функции Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.

• Автор: Усманов, Тимур Пулатович
• Шифр специальности: 03.00.12, 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Душанбе
• Количество страниц: 99 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ .

ГЛАВА 1. Объект и методы исследований .

ГЛАВА 2. Создание экспериментальной модели Ггуссг Гап для изучения действия мутантных генов на плодовитость растений АгаЫ1ор8М МаИапа Ь. Неупк

2.1. Получение мутантных линий.

2.2. Фенотипическая характеристика х мутантных форм.

2.2.1.Линии, маркированные единичными сигнальными генами .

2.2.2 Линии, маркированные двумя сигнальными генами

2.2.3. Линии, маркированные тремя сигнальными генами.

2.2.4. Линии, маркированные четырьмя и
пятью сигнальными генами.
ГЛАВА 3. Влияние мутантных генов на рост, развитие и продуктивность растений арабидопсиса
3.1 Особенности роста и развития растений в зависимости от
сочетания мутантных генов в генотипе.
3.2. Характер изменчивости основных параметров семенной
продуктивности в зависимости от комбинации генов
3.2.1.Действие сигнальных генов в различных генотипических
средах на вес семян.
3.2.2. Действие сигнальных генов в различных генотипических
средах на характер изменчивости числа семян в стручке
3.2.3. Действие сигнальных генов в различных генотипических средах на характер изменчивости числа семян на одном
растении. л ру.чхе .
ГЛАВА 4. Влияние гена 1г в сочетании с другими генами
линий на мезоструктуру мезофилла розеточных листьев и фотосинтетическую продуктивность растений арабидопсиса
4.1. Генотипическая изменчивость параметров мезоструктуры
фотосинтетического аппарата в зависимости
от комбинации гена гс ус ег и дл.
ГЛАВА 5. Влияние рецессивных эмбриональнолетальных
хлорофилльных мутаций, типа а, ха и сЫ, в гетерозиготном состоянии на рост, развитие и семенную продуктивность растений арабидопсиса
5.1. Фенотипическое проявление летальных хлорофилльных
мутаций в гетерозиготном состоянии.
5.2.Действие летальных генов хлорофилльной недостаточности в гетерозиготном состоянии на рост и развитие растений арабидопсиса.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Для успешного решения проблем мутационной селекции в целом и понимания принципов действия мутаций в различной генотипической среде на физиологические функции растительного организма необходимо создание экспериментальных модельных систем с последующей экстраполяцией полученных данных на объекты, имеющие практическое значение Захаров, . В этой связи арабидопсис ЛгаЫсоря ЬаИапа1. НеупИ. Квитко, Мюллер, Касьяненко, е1е1, , Абдуллаев, Бабаджанова, Иванов, Гиллер, Шукла, Хурматов, Усманов, Якубова, Бакаева, Саидмурадов, Бободжанова, Усманова, и др. Благодаря уникальной генетической коллекции арабидопсиса и большому опыту работы с этим объектом, геном которого совсем недавно был полностью секвенирован Мокроносов, Кузнецов Вл. В, Томилова, Вошке1 е Отделе генетики Института физиологии растений и генетики АН РТ создаются экспериментальные модельные системы, которые можно использовать для изучения феногенетики сложных физиологических процессов и признаков. Особенно актуально применение этих моделей и линий, несущих в гетерозиготном состоянии летальные хлорофилльные мутации, для исследования закономерностей действия мутантного гена в различной генотипической среде на формирование признака плодовитости и в целом на продуктивность растений. Цель н задачи исследования. Цель настоящей работы исследование влияния различных сочетаний сигнальных генов 1гус,егГи ап локализованных во всех пяти хромосомах, на некоторые физиологические функции и плодовитость множественно маркированных генетически чистых линий арабидопсиса, а также изучение действия летальных хлорофилльных мутаций в гетерозиготном состоянии на семенную продуктивность этого растения. Нау чная новизна и практическая значимость работы. Впервые создана экспериментальная модельная система усегГап пятерной рецессив А. Жаапа, позволяющая плодотворно изучать феногенетику сложных физиологических процессов и особенности действия мутантного гена в разной генотипической среде. Получена полная феногенетическая характеристика х поразному маркированных различными сигнальными генами генетически чистых линий арабидопсиса, которая выявила большой потенциал генотипической изменчивости вида А. Впервые показано, что различная генотипическая среда поразному влияет на проявление генов г, с, ег, Ги ап если оценивать их действие по различным параметрам признака плодовитости масса семян, число семян в плоде, число семян на одном растении. Максимальные величины массы семян, числа семян в стручке и на одном растении наблюдались в том случае, когда в генотип арабидопсиса вводили единичные гены v и . Установлено, что изменчивость массы семян и числа семян, формирующихся на одном растении, зависит от различных сочетаний сигнальных генов. Масса семян, получаемая с одного растения, является постоянной величиной при условии введения в генотип арабидопсиса от одного до трх генов. При введении в генотип четырх и пяти генов этот показатель резко уменьшается. Показано, что ген , детерминирующий морфологический признак тройные плоды, в сочетании с сигнальными генами, особенно с v, ап и , приводит к значительному повышению интенсивности фотосинтеза. Исследование влияния летальных мутаций в гетерозиготном состоянии на физиологические процессы выявило ряд мутантных гетерозигот арабидопсиса, статистически достоверно превосходящих исходную расу i по показателям роста, развития и семенной продуктивности эффект моногибридного гетерозиса. Результаты изучения плодовитости растений на примере модельного объекта арабидопсиса указывают на сложную картину проявления летальных и витальных мутаций в зависимости от эндогенных и экзогенных факторов. Вместе с тем, на основе полученных нами данных есть все основания предполагать, что, комбинируя эти факторы, можно создать необходимые условия для максимального проявления действия генов, влияющих на плодовитость, и использовать эти подходы для разработки эффективных генетикоселекционных методов повышения урожайности сельскохозяйственных растений.