Характеристика пшенично-ржаных замещенных линий с использованием микросателлитных маркеров и изучение влияния отдельных хромосом ржи на показатели андрогенеза in vitro

• Автор: Добровольская, Оксана Борисовна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 201 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ЧАСТЬ I. ХАРАКТЕРИСТИКА ПШЕНИЧНОРЖАНЫХ ЗАМЕЩЕННЫХ ЛИНИЙ С

ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МИКРОСАТЕЛЛИТНЫХ МАРКЕРОВ.

Глава 1. Гибридизация мягкой пшеницы ii iv . и ржи посевной . для создания новых форм растений и методы геномного анализа растений гибридного происхождения Обзор литературы.

1.1. Значение отдаленной гибридизации

1.2. Генетический контроль скрещиваемости мягкой пшеницы с рожью посевной

1.3. Основные типы реконструкции ядерных геномов при отдаленной гибридизации

1.3.1. Пшеничноржаные амфиплоиды

1.3.2. Пшеничноржаные дополненные линии.

1.3.3. Пшеничноржаные замещенные линии

1.3.4. Пшеничноржаные линии с транслокациями и рекомбинантные линии
1.4. Методы анализа геномов растений, полученных на основе отдаленной
гибридизации.
1.4.1. Цитогенетические методы геномного анализа.
1.4.2. Методы дифференциальной окраски хромосом
1.4.3. Флуоресцентная i i гибридизация.
1.4.4. Биохимический методы геномного анализа
1.4.5. Молекулярные маркеры
1.4.5.1. маркеры.
1.4.5.2. маркеры
1.4.5.3. маркеры.
1.4.5.4. маркеры.
1.4.5.5. маркеры
1.4.5.6. Iмаркеры.
Глава 2. Материалы и методы
Глава 3. Результаты
3.1 Молекулярный анализ пшеничноржаных замещенных линий
3.1.1. Определение типа замещений у пшеничноржаных замещенных линий.
3.1.2. Изучение генотипической среды пшеничноржаных замещенных линий.
3.1.3. Локализация маркеров пшеницы на хромосомах ржи замещенных линий.
Глава 4. Характеристика пшеничноржаных замещенных линий с использованием микросателлитных маркеров Обсуждение.
ЧАСТЬ II. ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ ХРОМОСОМ РЖИ НА ПОКАЗАТЕЛИ АНДРОГЕНЕЗА I VI НА ПРИМЕРЕ ПШЕНИЧНОРЖАНЫХ ЗАМЕЩЕННЫХ
Глава 1. Андрогенез i vi Обзор литературы
1.1. Значение гаплоидов в генетике и селекции растений.
1.2. Метод гаплопродюсеров.
1.3. Метод культивирования пыльников i vi
1.3.1. Последовательность этапов культивирования пыльников i vi
1.3.2. Андрогенез i vi.
1.3.3. Факторы, влияющие на показатели андрогенеза i vi
1.3.3.1. Стадия развития микроспор.
1.3.3.2. Методы температурной предобработки пыльников
1.3.3.3. Условия культивирования. Температурный режим
1.3.3.4. Особенности минерального и органического состава искусственных питательных сред для культивирования пыльников i vi
1.3.4. Генетические факторы, влияющие на признаки андрогенеза i
1.3.4.1. Влияние генетических факторов на эффективность андрогенного эмбриоидогенеза мягкой пшеницы
1.3.4.2. Влияние генетических факторов на общую регенерационную способность андрогенных эмбриоидов и регенерацию зеленых и хлорофиллдефектных проростков у мягкой пшеницы
1.3.4.3. Влияние генетических факторов на признаки андрогенеза i vi ржи посевной .
1.4. Гаметоклональная изменчивость и методы ее изучения
Глава 2. Материалы и методы
Глава 3. Результаты.
3.1. Изучение особенностей андрогенеза i vi у пшеничноржаных замещенных
3.1.1. Показатели частоты продуктивных пыльников
3.1.2. Показатели частоты образования эмбриоидов
3.1.3. Показатели частоты регенерации всех проростков.
3.1.4. Показатели частоты регенерации зеленых проростков
3.1.5. Влияние концентрации 2,4Д в инициальной среде на эффективность андрогенеза i vi
3.1.6. Влияние генотипического разнообразия на показатели андрогенеза i vi у пшеничноржаных замещенных линий Саратовская Онохойская, тритикале и линии пшеницы сорта Саратовская
3.2. Сравнение эффекта хромосом ржи 1 и 5 на особенности андрогенеза при
культивировании пыльников пшеничноржаных замещенных линий в зависимости от происхождения линий
3.3. Изучение особенностей каллусогенеза и регенерации в каллусной культуре незрелых зародышей пшеничноржаных замещенных линий Саратовская Онохойская
3.4. Характеристика растенийгаметоклонов, полученных при культивировании пыльников замещенных пшеничноржаных линий Саратовская Онохойская и линии пшеницы сорта Саратовская
Глава 4. Обсуждение.
4.1. Особенности андрогенеза i vi пшеничноржаных замещенных линий
4.1.1. Влияние хромосом ржи на процесс андрогенного эмбриоидогенеза i vi у пшеничноржаных замещенных линий
4.1.2. Влияние сортового происхождения хромосом ржи 1 и 5 и типа замещения на показатели андрогенного эмбриоидогенеза у пшеничноржаных замещенных линий.
4.1.3. Влияние хромосом ржи на процесс регенерации проростков i vi у пшеничноржаных замещенных линий
4.2. Независимый генетический контроль признаков андрогенеза и саматического эмбриоидогенеза при культивировании пыльников и незрелых зародышей i
4.3 Оценка стабильности гаплоидных и дигаплоидных растенийрегенерантов, полученных при культивировании пыльников замещенных пшеничноржаных
линий i vi.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Среди вторичных тритикале имеются генотипы с высокими агрономическими показателями. Пример тому полученный в рамках программы I, сорт а. Корлюк и др. Другой путь реконструкции геномов на основе отдаленной гибридизации добавление к полному набору хромосом одного вида не целого генома другого вида, а только отдельных пар хромосом. Таким способом были получены серии дополненных линий мягкая пшеница рожь посевная следующих комбинаций i i, Харьковская v, i, i i Ii , . Показано, что дополнение отдельных хромосом ржи изменяет фенотип пшеницы и придает ей новые качества. Дополненные хромосомы влияют на такие признаки, как размер и форма колоса, высота растения, сроки цветения и созревания, устойчивость к заболеваниям Голубовская, . С использованием дополненных линий впервые провели генетическую идентификацию хромосом ржи, и каждая хромосома была произвольно обозначена римской цифрой. При этом каждый автор давал свое обозначение хромосомам дополненных линий без их цитологической идентификации, так как метода, позволяющего точно идентифицировать каждую хромосому ржи, еще не существовало. К единой номенклатуре пришли позже при изучении гомеологии между хромосомами пшеницы и ржи у пшеничноржаных замещенных линий. Пшеничноржаные дополненные линии оказались удобным модельным объектом, послужившим для изучения влияния отдельных хромосом ржи на проявление определенных признаков i . Vii . Несмотря на ряд ценных качеств, которыми обладают хромосомные дополненные линии как модельные объекты, их непосредственное использование в сельскохозяйственной практике затруднено по нескольким причинам, первая из которых цитологическая нестабильность. Наблюдается частая потеря хромосом ржи, в результате чего число хромосомных растений в популяциях падает, и они замещаются хромосомными растениями и хромосомными эуплоидными генотипами Голубовская, . Другая причина в низкой плодовитости линий. Кроме того, добавление чужеродных хромосом может приводить к появлению таких нежелательных хозяйственных признаков как низкая озерненность, удлинение вегетационного периода, уменьшение кустистости, уменьшение размера колоса, ухудшение хлебопекарных качеств Голубовская, . Вместе с тем дополненные линии могут служить в качестве исходного материала при интрогрессии ценных признаков ржи пшенице, например, при создании замещенных линий. Было показано, что наличие чужеродной пары хромосом в геноме пшеницы может вызывать геномные перестройки, как в генетическом материале ржи, так и пшеницы. Так, молекулярный анализ пшеничноржаных дополненных линий выявил наличие делеций в хромосомах ржи 2 и 3 данных линий, а так же крупную делецию длинного плеча хромосомы 1А пшеницы i . А.Г. Алхимова с соавторами iv . Ii, выявили, что только две хромосомы ржи дополненных линий 4 и 6 не отличаются от исходных, остальные же несут делеции целых плеч хромосом или субтеломерных гетерохроматиновых районов. У дополненных линий было выявлено отсутствие одного или двух гомологов хромосом ржи iv . Кроме того, у дополненных линий могут возникать транслокации как между хромосомами пшеницы и ржи, так и между различными хромосомами ржи i . Поддержание, так же как и получение дополненных линий трудоемкий процесс, так как требуется постоянный цитологический контроль, подтверждающий наличие дополненной пары хромосом ржи Голубовская, . Впервые полные серии моносомных, нуллисомных и тетрасомных линий были получены Сирсом , на основе мягкой пшеницы сорта i i. С помощью этих линий впервые была определена принадлежность каждой хромосомы мягкой пшеницы к определенному геному и к определенной гомеологической группе. На основании способности тетрасомиков компенсировать отсутствие пары определенных хромосом у определенных нуллисомиков пара хромосом мягкой пшеницы была разделена на семь гомеологичных групп по три хромосомы в каждой. Высокая степень компенсации в пределах гомеологичной группы указывает на генетическое родство между хромосомами одной группы. Были получены гибриды, у которых хромосома пшеницы 5А была замещена хромосомой ржи, несущей ген опушения основания колоса Нр.