Наследственные изменения, вызванные переносом экзогенной ДНК в высшие растения посредством прорастающей пыльцы

• Автор: Чесноков, Юрий Валентинович
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Кишинев
• Количество страниц: 207 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. НЕКОТОРЫЕ СОВРЕМЕННЫЕ АСПЕКТЫ ГЕНОТИПИЧЕСКОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ И ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ У ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ
1. Генотипическая изменчивость и чужеродный генетический материал их взаимосвязь и значение в эволюции, генетике и селекции

2. Отдаленная гибридизация в генетике и селекции растений

3. Мутации первичный источник адаптивно значимой генотипической изменчивости.

4. Генетическая трансформация растений на современном этапе

4.1. Естественная трансформация растений посредством

Т и i плазмид i

4.1.1. Генетические векторы на основе Тплазмид.

4.2. Современные подходы генетической трансформации растений

4.2.1. Перенос генов в протопласты.
4.2.2. Прямой перенос генов, кокультивация с i и сфероиластами
4.2.3. Микроиньекция, электропорация и упаковка ДНК
в липосомы
4.3. Трансформация однодольных растений
4.4. Нетрадиционные методы трансформации.
4.4.1. Трансформация посредством пыльцы
4.5. Перенесенные гены в трансгенных растениях их
структура и наследование.
ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
ГЛАВА III. ПЕРЕНОС ЧУЖЕРОДНЫХ ГЕНОВ В РАСТЕНИЯ КУКУРУЗЫ.
1. Выявление устойчивых к канамицину генотипов кукурузы.
1.1. Наследование признака устойчивости к канамицину.
2. Использование плазмиды с геном для трансформации кукурузы. ГЛАВА IV. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОПЫЛЕНИЯОПЛОДОТВОРЕНИЯ ДЛЯ ПЕРЕНОСА ЭКЗОГЕННОЙ ДНК В ЗАРОДЫШЕВЫЙ МЕШОК ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ
1. Нуклеазная активность прорастающей пыльцы томата и
ее ингибирование.
2. Гипотетическая схема проникновения экзогенной ДНК
в завязь растений.
ГЛАВА V. ПЕРЕНОС ЧУЖЕРОДНЫХ ГЕНОВ В РАСТЕНИЯ ТОМАТА
1. Отбор устойчивых к канамицину генотипов томата.
1.1. Наследование признака устойчивости к канамицину
1.2. Устойчивость к канамицину прорастающей i vi
пыльцы томата
2. Цитоморфохимическая изменчивость вегетативного и генеративного ядер зрелой пыльцы томата.
ГЛАВА VI. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ У МЕЖВИДОВОГО ГИБРИДА ТОМАТА ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ЭКЗОГЕННОЙ ДНК
1. Морфогенетическая вариабельность в и 2 у межвидового гибрида . X .ii
1.2. Изменчивость и наследование химического состава плодов в i
2. Наследование некоторых фенотипических признаков в 14
3. Генотипическая изменчивость в 4
3.1. ПДАФ и анализ.
4. Возможный механизм взаимодействия экзогенной ДНК
с геномом реципиента
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
РЕКОМЕНДАЦИИ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


На сегодня наибольшие трудности в реализации возможностей межвидовой гибридизации связаны как с преодолением репродуктивной изоляции разных видов, так и с функционированием многочисленных генетически детерминированных механизмов, препятствующих обмену генами или сегментами хромосом между компонентами скрещивания низкая гомологичность геномов инконгруэнтных скрещиваний, резкое уменьшение частоты и спектра рекомбинационных обменов, различия систем модификаторов скрещиваемых форм и др. Создание межвидовых гибридов требует преодоления барьеров несовместимости на этапах прорастания пыльцы, роста пыльцевых трубок, оплодотворения и формирования семян iv, . Межвидовая несовместимость проявляется и на этапах эмбрионального развития гибридов вследствие формирования нежизнеспособных зародышей и эндосперма постсингамная несовместимость, а также при прорастании семян. Отсутствие оплодотворения при межвидовой гибридизации обычно обусловлено генетической несовместимостью мужских и женских гамет и их геномов . i . Однако благодаря культуре зародышей и применению биологически активных веществ возможность получения семян межвидовых гибридов значительно возросла Котельникова, Буюкли, Бочарникова и др. Чалык и др. i, i . УФизлучением удается преодолеть репродуктивную изоляцию Чалык и др. i, , . Однако, даже если при межвидовой и особенно межродовой гибридизации и удается получить гибриды интрогрессия оказывается существенно раниченной, а многие гибриды стерильными или с низкой жизнеспособностью. При инконгруэнтных скрещиваниях нарушается вся гармония физиологических связей особенно на этапах оплодотворения и развития семени, отмечается значительное несоответствие цитоплазмы, структуры и числа хромосом Карпеченко, . Межвидовые гибриды растений нередко характеризуются генетической несбалансированностью, приводящей к физиологическим нарушениям, аномальному развитию репродуктивных структур стерильность развития и существенному нарушению комбинаторики хромосом и генов стерильность расщепления i, . Так, при скрещивании разных видов томатов в отдельных зонах генома наблюдается уменьшение уровня обменов в 2 раз i, Жученко, . Лаже в потомстве фертильных межвидовых гибридов хлопчатника частота обменов между некоторыми докусами снижалась в 23 раза, а в ряде сегментов генома была полностью блокирована , . При этом, как правило, наиболее постоянными в рекомбинационном отношении структурами хромосом оказываются блоки коадаптированных генов, контролирующие большинство хозяйственноценных признаков. В случаях использования для межродовых скрещиваний пшеница X рожь линий пшеницы без хромосомы 5В или мутанта , что обеспечивает высокий уровень гомеологичной коньюгации Цицин, , , в большинстве экспериментах отмечается низкая частота передачи генов ржи и несоответствие между частотой коньюгации и рекомбинаций . Кроме того, по данным i . . Показано, что гены, контролирующие мужскую стерильность и обычно рецессивные в пределах вида, у межвидовых гибридов нередко проявляют доминантность i, , обуславливая проявление гибридной стерильности. Мужской и женской стерильностью характеризуется большинство межродовых гибридов, хотя возможность получения фертильных мегаспор при этом выше. Одной из весьма существенных проблем при межвидовой гибридизации оказывается полное или частичное отсутствие экспрессии чужеродной генетической информации у растенияреципиента. Так, хотя пшеничноячменные гибриды и отличаются по морфологическим признакам от исходных форм пшеницы, они все же не проявляют явных морфологических признаков ячменя Тимоха и др. Предполагается, что экспрессия генов холодоустойчивости генома ржи у тритикале ингибируется и именно поэтому лишь около сортов последней обладают зимостойкостью, равной или несколько выше, чем зимостойкость исходных линий ржи Максимов, Костанди, Пома и др. Было установлено, что у гибрида , полученного при скрещивании диплоидных или тетраплоидных форм v и . i . Лишь в том случае, когда в скрещивании использовали диплоидную форму Ii. ., удавалось получить гриплоидный гибрид. Элиминация хромосом отцовского компонента в период развития гибрида i отмечалась также у гибрида ii X . Палакарчева, .