Характеристика сателлитных повторов видов Aegilops L. секции Sitopsis и их использование в качестве молекулярных маркеров

• Автор: Адонина, Ирина Григорьевна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 161 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Теоретический и практический аспекты, определяющие научный интерес

к видам i . секции ii.

1.2. Повторяющиеся последовательности ДНК.

1.3. Тандемные повторяющиеся последовательности.

1.3.1. Микросателлиты.

1.3.2. Макросателлиты.

1.4. Функциональное значение сателлитных повторов.

1.4.1. Повторяющиеся последовательности ДНК и размер генома
1.4.2. Роль повторяющихся последовательностей в организации хроматина
1.4.3. Влияние повторяющихся последовательностей на метаболические процессы ДНК.
1.4.4. Влияние повторяющихся последовательностей на экспрессию генов
1.5. Эволюционная динамика сателлитных повторов.
1.6. Молекулярные маркеры.
1.7. Использование тандемных повторов в качестве молекулярных маркеров.
1.7.1. Макросателлитные маркеры.
1.7.2. Микросателлитные маркеры.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
2.1. Растительный материал
2.2. Выделение суммарной ДНК растений с применением протеиназы К
2.3. Микросателлитный анализ
2.3.1. Полимеразная цепная реакция и электрофоретический анализ амплифицированных фрагментов
2.3.2. Математическая обработка данных
2.4. Методы гибридизации
2.4.1. Повторяющиеся последовательности ДНК, используемые в работе в качестве зондов.
2.4.2. Дотгибридизация.
2.4.3. дот гибридизация
2.4.4. Флуоресцентная i i гибридизация I.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ.
3.1. Характеристика микросателлитных локусов видов i . секции ii.
3.1.1. Выявление локусов в геномах видов i . секции ii с помощью праймеров к микросатсллитам Т. iv ., анализ их полиморфизма
3.1.2. Использование дополненных пшенично эгилопсных линий для локализации маркеров Т. iv . на хромосомах i .
3.1.3. Генетическое разнообразие . i и . ii i. i., выявляемое с помощью микросателлитных маркеров
3.1.4. Исследование филогенетических взаимоотношений между видами по результатам анализа
3.1.5. Микросателлитный анализ прогрессивных линий Т. iv .x . i .
3.2. Изучение полиморфизма видоспецифичных макросателлитных субтеломерных повторов Аi . секции ii.
3.2.1. Оценка вариабельности количественного содержания повторов 1 и методом дотгибридизации.
3.2.2. Изучение распределения видоспецифичных субтеломерных повторов на хромосомах индивидуальных растений . i линия К9 и . ii i. i, линия с помощью флуоресцентной гибридизации i i
3.2.3. Использование геномспецифичных субтеломерных тандемных повторов для анализа интрогрессивных линий Т. iv . х Ае. i .
3.2.4. Изучение изменения количественного содержания повтора в потомстве интрогрессивной линии, с одним субтеломерным блоком данного повтора.
ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ.
4.1. Идентификация микросателлитных локусов в геномах видов i .
секции ii с помощью ираймеров Т. iv
4.2. Популяционный полиморфизм тандемных повторов.
4.2.1. Микросателлиты.
4.2.2. Макросателлиты
4.3. Механизмы изменчивости тандемных повторов.
4.4. Оценка возможности использования маркеров для изучения филогенетических взаимоотношений видов i . и ii
4.5. Использование тандемных повторов, в качестве маркеров для анализа
гибридных форм мягкой пшеницы, полученных с участием i .
секции ii.
ЗАКЛЮЧЕНИЕИЗ
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Т. iv и геномспецифичные макросателлитные повторы и эффективны при комплексном использовании для анализа гибридных форм мягкой пшеницы, полученных с участием i секции ii. Апробация работы. Результаты работы были представлены на ой конференции Новосибирск, 6ой исследовательской конференции Гатерслебена Германия, Международном симпозиуме Молекулярные механизмы генетических процессов и биотехнология МоскваМинск, 3й Конференции Новосибирск, Международной конференции по полиплоидии Лондон, Великобритания, III съезде ВОГиС Москва, Международной конференции, посвященной ТимофеевуРессовскому Ереван, Армения, и обсуждались на отчетной сессии ИЦиГ СО РАН , . Публикации. По результатам исследования опубликовано работ, в том числе 7 статей в рецензируемых отечественных и зарубежных изданиях. Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, изложения результатов, обсуждения, заключения, выводов, списка литературы и приложения. Материал диссертации изложен на 1 странице печатного текста, включая 8 таблиц и рисунок. Список цитированной литературы содержит 9 работ. Благодарность. Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований номера проектов 3, 5, руководитель проекта д. Е.А. Салина, Программы Президиума РАН Геном растений руководитель Программы академик В. К. Шумный, Фонда Министерства Сельского и Лесного Хозяйства Германии руководитель проекта д. Е.А. Салина, I . Автор благодарит д. И.Ф. Лапочкину Институт сельского хозяйства нечерноземных районов России, Немчиновка, Московская область и к. Т.А. Пшеничникову ИЦиГ СО РАН за предоставленные семена интрогрессивных линий Т. Т. iv, Ае. М. Фельдмана М. Вейсмановский институт науки, Израиль за семена видов i секции ii и профессора Б. Фрибе i В. Центр генетических ресурсов пшеницы, США за предоставление семян дополненных пшеничноэгилопсных линий. Автор благодарен сотруднице Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта, д. Е.Д. Бадаевой за помощь в освоении методики 1 и консультации. Автор признателен дру М. Родер М. Институт генетики и селекции культурных растений, Гатерслебен, Германия за возможность использования маркеров и выполнения работы, связанной с анапизом, в лаборатории картирования генов и геномов растений. ГЛАВА 1. Диплоидные виды дикорастущих злаков рода i Ае. Ае. Ае. Ае. Ае. В настоящее время всех мировых посевов пшеницы составляют посевы мягкой или хлебной пшеницы, Т. Поэтому нет сомнений в важности исследования геномной организации и улучшения хозяйственнобиологических свойств этой культуры. Мягкая пшеница является аллогексаплоидом 2п6х, возникшим путем естественной гибридизации трех диплоидных форм, относящихся к родам ii и i. Сложная генетическая природа мягкой пшеницы отражена в ее геномной формуле, объединяющей три генома . Донором генома А долгое время считали культурную однозернянку ii . Гончаров, . Донором генома , по единодушному мнению исследователей, является вид Ае. Гончаров, . С поиском возможного донора генома В ситуация обстоит сложнее. В качестве наиболее вероятных претендентов на эту роль в настоящее время рассматриваются пять видов i секции ii . Гончаров, Вахитов и др. Предковый вид вымер или значительно изменился в процессе эволюции. В процессе формообразования произошла значительная дивергенция Вгенома и генома предполагаемого предка. Существует так же полифилетическая гипотеза происхождения генома В, предполагающая первоначальное скрещивание вида, источника Агенома, с различными эгилопсами секции ii, и последующую гибридизацию образовавшихся амфиплоидов , . Несмотря на неоднозначность существующих данных, в настоящее время большинство авторов считают геном . Вгеномам тетра и гексаплоидных пшениц. В пользу такой точки зрения свидетельствуют результаты С дифференциального окрашивания хромосом i i, анализ низкокопийных и повторяющихся последовательностей ДНК v , . Главные ядрышкообразующие районы . Г. iv на хромосомах 1В и 6В, тогда как у других видов секции ii они находятся на 5ой и 6ой хромосомах v . Косвенным свидетельством в пользу большей вероятности вовлечения .