Использование RAPD-, STS- и SSR-подходов для молекулярного картирования и маркирования генов мягкой пшеницы T. aestivum L.

• Автор: Хлесткина, Елена Константиновна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 182 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ Картирование генома мягкой пшеницы

1.1. Классический генетический анализ.

1.1.1. Остистость безостость колоса.

1.1.2. Опушение колосковых чешуй.

1.1.3. Черная окраска колосковых чешуй.

1.1.4. Красная окраска колосковых чешуй

1.1.5. Красная окраска колеоптиля

1.1.6. Тип развития озимость яровость.

1.2. Анеуллоидный генетический анализ

1.2.1. Анеуплоидные и телоцентрические линии мягкой пшеницы
1.2.2. Замещенные и дополненные линии мягкой пшеницы.
1.2.3. Установление ряда структурнофункциональных особенностей генома мягкой пшеницы с помощью анеуплоидных серий
1.2.3.1. Идентификация гомеологических групп хромосом.
1.2.3.2. Генысупрессоры спаривания гомеологичных хромосом
1.2.4. Анеуплоидный генетический анализ признаков мягкой пшеницы
1.2.4.1. Нуллисомный анализ
1.2.4.2. Моносомный анализ.
1.2.4.3. Использование замещенных линий для анализа количественных признаков
1.2.4.4. Локализация и картирование генов с помощью телоцентрических линий
1.2.4.5. Остистость безостость колоса.
1.2.4.6. Опушение колосковых чешуй.
1.2.4.7. Черная окраска колосковых чешуй.
1.2.4.8. Красная окраска колосковых чешуй .
1.2.4.9. Красная окраска колеоптиля
1.2.4 Чувствительность к яровизации.
1.3. Молекулярный генетический анализ.
1.3.1. ИЫРмаркеры.
1.3.2. ЛАРОмаркеры.
1.3.3. ЗвИмаркеры
1.3.4. БТвмаркеры
1.3.5. АПРмаркеры
1.3.6. БЫРмаркеры
1.3.7. Молекулярное картирование генов пшеницы
1.3.7.1. Геныингибиторы развития остей.
1.3.7.2. Гены опушения и окраски колосковых чешуй.
1.3.7.3. Гены красной окраски колеоптиля
1.3.7.4. Гены чувствительности к яровизации.
1.3.7.5. Генысупрессоры спаривания гомеологичных хромосом
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
2.1. Растительный материал
2.1.1. Изогенные линии
2.1.2. Анеуплоидные линии.
2.1.3. Популяции для картирования генов.
2.1.4. Сорта мягкой пшеницы.
2.2. Рекомбинантные клоны.
2.3. Праймеры для ПЦР.
2.4. Фенотипический анализ растительного материала
2.5. Выделение ДНК.
2.5.1. Выделение ДНК растений с использованием лротеиназы К.
2.5.2. Экспрессметод выделения ДНК растений.
2.5.3. Выделение ДНК плазмид методом щелочного лизиса
2.6. Анализ первичной структуры ДНК и подбор праймеров.
2.7. Полимеразная цепная реакция.
2.8. Обработка продуктов ПЦР эндонуклеазами рестрикции.
2.9. Электрофоретический анализ продуктов амплификации и рестрикции
2.9.1. Электрофорез в агарозном геле.
2.9.2. Анализ немеченных продуктов ПЦР в ПААГ
2.9.3. Анализ радиоактивномеченных продуктов ПЦР
2.9.4. Анализ флуоресцентномеченных продуктов ПЦР.
2 Методы локализации молекулярных маркеров и генов на молекулярногенетической карте мягкой пшеницы
. Хромосомная локализация ДНКмаркеров.
. Локализация молекулярных маркеров и генов на молекулярногенетической карте мягкой пшеницы с помощью изогенных линий
. Молекулярное картирование генов с помощью популяций Р2 и
популяции ЧТМГ.
Глава. 3. РЕЗУЛЬТАТЫ.
3.1. Локализация генов Вд, Нд и 1 на молекулярной карте мягкой пшеницы с помощью изогенных линий
3.1.1. Анализ изогенных линий, маркированных доминантными аллелями генов Вд и Нд
3.1.2. Анализ изогенных линий, маркированных доминантным аллелем гена 1.
3.2. Получение ПЦРмаркеров для генов V1, V1, V1, 1 и 1 пятой гомеологической группы хромосом мягкой пшеницы.
3.2.1. анализ изогенных линий мягкой пшеницы, маркированных рецессивными аллелями генов V1 и В1
3.2.2. Разработка маркеров для генов V1, V1, V1 и 1
3.2.3. и анализ изогенных линий мягкой пшеницы, несущих рецессивные аллели генов V1 и В1.
3.3. Молекулярное картирование и изучение географического распределения генов серии
3.3.1. Молекулярногенетическое картирование генов серии седьмой гомеологической группы хромосом мягкой пшеницы
3.3.2. Географическое распределение генов
Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ.
4.1. Гены опушения и окраски колосковых чешуи.
4.2. Геныингибиторы развития остей.
4.3. Гены чувствительности к яровизации.
4.4. Генысупрессоры спаривания гомеологичных хромосом
4.5. Гены красной окраски колепоптиля.
4.6. Молекулярное картирование генома пшеницы стратегии для
эффективного решения проблемы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Вавилова следует, что на тот момент было установлено генетическое сцепление и определено расстояние для трех пар генов безостости и спельтоидности перекреста, безостости и скверхедности , двух различных генов остистости и для ряда признаков идет речь о почти абсолютном сцеплении опушение узлов и остистость, фиолетовая окраска зерна и белая окраска колоса, черная окраска остей и опушение колосковых чешуй. Для твердой пшеницы в году определен процент перекреста между еще двумя сцепленными генами черной окраски и опушения колосковых чешуй Ваценко, . К году устанавливается факт наличия сцепления пары признаков, однако генетическое расстояние определено на тот момент только для 8 из них Аиветив е а1. Большая часть результатов ранних работ по классическому генетическому анализу пшеницы состоит в определении характера наследования тех или иных признаков установление числа локусов, контролирующих развитие признака, и количества аллелей в этих локусах, доминантности рецессивности признака Вавилов, Аизетиэ е а. Масштабы проводимых в то время работ по генетическому анализу признаков полиплоидных пшениц довольно существенны. Так, Вавилов сообщает о том, что к году изучено генетически признака пшениц, по которым у мягкой пшеницы установлено 0 генов, у твердой 0. К году список изученных признаков пшеницы составляет уже Аиэетиэ е1 а1. ЮИага е а. Вавилов, . Изучено плейотропное действие ряда генов пшеницы. Так, например, ряд работ показывает влияние гена теперь ген имеет символ спельтоидности на длину колоса, ломкость, трудность обмолота, плотность чешуй, ширину колоса Вавилов, . Из первых работ по генетическому анализу морфологических признаков пшеницы следует, что присутствие или отсутствие остей составляет обычную менделевскую пару, в которой безостость доминирует над остистостью. Соотношение безостых растений к остистым в поколении 2 составляет i, i, . То, что наследование остистости колоса у мягкой и твердой пшеницы контролируется одним рецессивным геном, сообщает вслед за Шпильманом и Биффеном, целый ряд исследователей Вавилов, Филипченко, . Однако параллельно появляется и другая точка зрения, выдвинутая Говардами и поддержанная другими исследователями, о бифакториальной схеме наследования данного признака. Авторы объясняют наличие этих четырех состояний сочетанием двух пар аллелей. При этом остистый тип обуславливается присутствием четырех доминантных аллелей ВВТТ, полуостистый наличием среди них одного рецессивного или ВЬТТ, короткие придатки соответствуют, по мнению авторов, генотипу , а безостые растения несут три рецессивных и один доминантный аллель. Вслед за Говардами наследование остистости по дигибридной схеме устанавливают и другие исследователями Вавилов, , . Ю.А. Филипченко указывает на то, что многие случаи, приведенные сторонниками бифакториальной схемы наследования, могут быть объяснены и на основе монофакториальной схемы. Отклонение от расщепления может быть обусловлено элиминацией части остистых форм за счет внешних факторов, что наблюдал Каянус , в случаях, для которых заранее был определен моногенный характер наследования. Выдвигается предположение о том, что в основе различных состояний остистости лежит, прежде всего, один главный ген, обусловливающий различие между безостыми и остистыми формами. Однако наряду с основным геном имеются генымодификаторы, под влиянием которых из безостых форм возникают полуостистые или формы с короткими придатками, а среди остистых появляются формы с остями различной длины Филипченко, . НильсонЭле i, предполагает наличие в геноме мягкой пшеницы тройной аллелоформы с порядком доминирования безостость лолуостистость остистость. Между тем, сообщается и о возможности наличия пар генов . Уоткинс и Эллертон устанавливают наличие трех генов, контролирующих остистостьбезостость колоса, , В2 и . Они полагают, что безостый тип формируется в присутствие двух или всех трех генов ингибирования остей в доминантном гомозиготном состоянии, короткие придатки образуются при наличии одного из этих генов в доминантном гомозиготном состоянии в случае, если все три гена рецессивные, формируется остистый тип i, , .