Закономерности формирования биоразнообразия вида мягкой пшеницы Triticum aestivum L. по генам запасных белков

• Автор: Драгович, Александра Юрьевна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 317 с. : ил.

1.1. Общая характеристика вида. Механизмы эволюции. Происхождение генома мягкой пшеницы.

1.2. Происхождение гексаплоидной пшеницы Тгсит аехуит Ь

1.3. Распространение культуры пшеницы Тгсит авэНшт Ь.

1.4. Эволюция пшеницы под воздействием искусственное отбора

1.5. Запасные белки зерновки пшеницы Тгсит аешт Ь. их номенклатура, генетический контроль, физикохимические и биохимические характеристики, молекулярная структура генов

1.5.1. Номенклатура запасных белков.

1.5.2. Альбумины и глобулины

1.5.3. Глютенные белки

1.5.3.1. Глиадины.

1.5.3.2. Глютслины

1.5.4. Молекулярная структура генов запасных белков.

1.5.4.1. Структура генов высокомолекулярных глютенинов НМУ
1.5.4.2. Структура генов низкомолекулярных глютенинов ЬМУ
1.5.4.3. Структура генов, контролирующих ар и углиадины
1.5.4.4. Структура генов, контролирующих соглиадины .
1.5.5. Эволюционные взаимоотношения между глиадин и глютенин
кодирующими генами.
1.6. Заключение к обзору литературы.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
2.1. Метод одномерного электрофоретического разделения глиадина.
2.2. Метод двумерного электрофоретического разделения глиадина
2.3. Растительный материал, полученный из различных учреждений.
2.4. Получение гибридов второго поколения.
2.5. Методы математической обработки полученных данных
ГЛАВА 3. ГЕНЕТИКА ГЛИАДИНА
3.1. Наследование глиадинкодирующих генов у мягкой пшеницы
3.1.1. Характер наследования глиадинкодирующих генов, выявляемый при разделении продуктов их экспрессии одномерным электрофорезом.
3.1.2. Характер наследования глиадинкодирующих генов, выявляемый при разделении продуктов их экспрессии двумерным электрофорезом.
3.2. Хромосомная локализация глиадинкодирующих генов у мягкой пшеницы
3.3. Каталог аллельных вариантов блоков компонентов глиадина. Эталонные сорта.
3.4. Обсуждение результатов, представленных в главе 3
ГЛАВА 4. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ В ГЕНОМЕ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ ИСКУССТВЕННОМ ОТБОРЕ
4.1. Динамика генетического разнообразия в процессе длительной селек
ции у сортов озимой мягкой пшеницы, созданных в Краснодарском крае
4.2. Динамика генетического разнообразия в процессе длительной селек
ции у сортов яровой мягкой пшеницы саратовской селекции
4.3. Динамика генетического разнообразия в процессе длительной селек
ции у сортов мягкой озимой пшеницы, распространенных в северных районах России.
4.4. Сравнительный анализ динамики генетического разнообразия у
сортов озимой мягкой пшеницы Сербии и Италии.
4.5. Обсуждение результатов, представленных в главе 4
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА НА ГЕНЕТИЧЕСКУЮ СТРУКТУРУ ГЕНОТИПОВ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ
5.1. Влияние климатических факторов на генетическую структуру гено
типа озимой мягкой пшеницы.
5.1.1. Распределение аллелей глиадинкодирующих локусов современных сортов озимой мягкой пшеницы на территории РФ
5.1.2. Абиотические факторы, влияющие на распределение частот аллелей глиадинкодирующих локусов
5.2. Маркирование сложных полигенных признаков, на примере селек
ционной и адаптационной ценности генотипов, аллелями глиадинкодирующего локуса Анализ искусственно созданной гибридной популяции и коллекционного набора сортов.
5.3. Обсуждение результатов, представленных в главе 5.
ГЛАВА 6. ФИЛОГЕНИЯ, ПРОИСХОЖДЕНИЕ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ
МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ.
6.1. Филогенетические взаимоотношения видов в роде ii
6.1.1. Генетический контроль электрофоретических компонентов глиадина Агеномом у тетраплоидных видов пшеницы Т. му Т. i.
6.1.2. Генетический контроль электрофоретических компонентов глиадина Вгеномом у тетраплоидных видов пшеницы Т. и у Т. i.
6.1.3.Обсуждение результатов, изложенных в разделе 6.1
6.2. К вопросу о происхождении и распространении мягкой пшеницы
ii iv
6.3. Обсуждение результатов, представленных в главе 6.
6.3.1. Распространение культуры мягкой пшеницы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
IШСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
ВВЕДЕНИЕ


Таким образом, полиплоиды родов ii и i, в противоположность диплоидам, которые генетически изолированы друг от друга и подвержены дивергентной эволюции, демонстрируют конвергентную эволюцию. Это обусловлено тем, что они содержат генетический материал от двух или трех различных диплоидных геномов и могут посредством гибридизации или интрогрессии обмениваться генами друг с другом, что приводит к многочисленным рекомбинациям. Таким образом, полиплоидия в данном случае эволюционно продвинута главным образом потому, что она способствует объединению генетического материала различных изолированных диплоидов, позволяя ему рекомбинировать. Более того, прохождение мейоза у пшеницы по диплоидному типу способствует дисомиому наследованию и, следовательно, перманентному гетерозису между генными локусами из хромосом различных геномов. Культурные полиплоидные пшеницы демонстрируют широкий диапазон генетической пластичности и могут адаптироваться к значительным изменениям окружающей среды Вавилов, Фляксбергер, Якубцинер, , vi, v . Происхождение гексаплоидной пшеницы ii iv . Дикие предки культурных пшениц являются естественными составляющими некоторых формаций травянистых растений в югозападной Азии. Их предполагаемый центр происхождения и современный центр распространения и разнообразия по данным археологических исследований , iv, iv, i, , i, находится на Дуге Плодородия i холмистой и гористой области, протянувшейся от предгорий Загроса в югозападном Иране через бассейны Тигра и Евфрата, Северный Ирак и юговосточную Турцию, к югозападу через Сирию к Средиземноморью до центрального Израиля и Иордании рис. Первым этапом в эволюции культурной пшеницы считается появление дикой двузернянки, или дикого эммера Т. Т. i . Израиле, Иордании, Ливане, Северной Сирии, юговосточной Турции, северном Ираке и югозападном Иране, как в настоящее время, так и 0 лет назад , i, , , карта. Дикий эммер и особенно его популяции на юговостоке Турции рассматриваются рядом исследователей в качестве предковых форм культурных тетраплоидных и гексаплоидных пшениц iv, , , i, , которые наряду с однозернянкой стали возделываться еще в Догончарном неолите, датируемом 0 iv , i, . Следующим этапом в эволюции современной пшеницы было появление из дикого Т. ААВВ. Рисунок 2. Фитогеографические районы Ближнего Востока, цит. Средиземноморский район, 2 ИраноТуранский, 3 СахароАрабский, 4 ЕвропейскоСибирский. ЗА и ЗВ, обеспечивающими целостность колоса и неосыпаемость с него зерен см , , , . Колосья удобно было сохранять до следующего посева. Неломкость колоса считается первым следствием искусственного отбора Подтверждением генетической близости Т. Т. i было обнаружение высокой фертильности их гибридов , . Кроме того, цитологический анализ гибридов между ii и культурными пшеницами Т. Т. iv Регiv, , а позже исследования, использующие метод дифференциальной окраски хромосом i, v . ААВВ и гексаплоидных пшениц. В неолитических стоянках обнаружен также одомашненный вид эммера Т. О голозерность. В результате Т. На основании археологических iv, i, i, , , генетических данных , , , а также данных по набору аллелей и их частотам 4 локусов из различных популяций , было выдвинуто предположение, что одомашненные формы этих двух тетраплоидных пшениц произошли от дикого эммера Т. Догончарного неолита до. Турции, относящейся к территории Дуги Плодородия. Другая теория происхождения тетраплодных пшениц была предложена Н. И. Вавиловым , который считал, что ii и i эволюционировали параллельно от двух различных предков. Это предположение было подтверждено результатами исследований почти 0 популяций эммера из разных мест на Дуге Плодородия с помощью молекулярных маркеров, которые показали, что ii пленчатые и i голозерные представляют собой две отдельные группы. Это указывает на их раншою дивергенцию и позволяет объяснить, почему одомашненные гексаплоидные голозерные формы также как и тетраплоиднъте обнаруживаются очень рано, уже в Неолитических стоянках , , . Что касается центров происхождения, то Н. И. Вавилов считал, что Эфиопия, Средиземноморский бассейн и Закавказье, существующие центры разнообразия культурных тетраплоидных пшениц, являются и центрами их происхождения Вавилов, , .