Использование белковых и изоферментных маркеров в идентификации генотипов картофеля

• Автор: Дементьева, Зоя Александровна
• Шифр специальности: 06.01.05, 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 141 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Современное состояние в области идентификации генотипов картофеля

1.2. Молекулярногенетические маркеры в идентификации генотипов, выявлении генетического разнообразия и паспортизации генофонда картофеля
1.3. Мировой опыт использования белков и изоферментов как генетических маркеров для идентификации и паспортизации генотипов картофеля

. 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. Материалы

2.2. Получение белкового экстракта из клубней картофеля

2.3. Методы биохимического разделения генотипов картофеля

2.3.1. Электрофорез запасных белков и изоферментов

2.3.2. Изоэлектрофокусирование
2.4. Методы окраски гелей
2.5. Документация результатов и статистическая обработка данных
3. БЕЛКОВЫЕ И ИЗОФЕРМЕНТНЫЕ МАРКЕРЫ КАРТОФЕЛЯ
А 3.1. Белковые маркеры клубней картофеля 3
3.2. Изопероксидазная система картофеля
3.3. Изоэстеразная система картофеля
4. ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ
4.1. Полиморфизм сортов, полученных в результате гибридизации
разных родительских форм
4.2. Вариабельность генетически близких сортов и гибридов сиб
сов и полусибсов
4.3. Характеристика вариабельности соматических мутантов, клоно
Ц вых вариантов и сомаклональных вариантных линий
4.4. Идентификация отличий генетически модифицированных сортов от исходных
4.5. Практическое применение белковых маркеров идентификация предположительных мутантов, сортов синонимов и дупликатов
5. МОЛЕКУЛЯРНОГЕНЕТИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА В ПРОЦЕССЕ ОРИГИНАЛЬНОГО СЕМЕНОВОДСТВА КАРТОФЕЛЯ
5.1. Идентификация аутентичности оздоровленных в меристемнотканевой культуре регенерантных растений исходным сортам
5.2. Идентификация отклоняющихся от исходного генотипа вариантных линий картофеля
6. МЕТОДОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНОВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БЕЛКОВЫХ И ИЗОФЕРМЕНТНЫХ МАРКЕРОВ ПРИ ИДЕНТИФИКАЦИИ ГЕНОТИПОВ КАРТОФЕЛЯ
ПРЕДЛОЖЕНИЯ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В результате целенаправленного отбора отечественными и зарубежными селекционерами были выведены тысячи различных сортов. Однако, несмотря большое разнообразие молекулярногенетических маркеров, пригодных для этой культуры, селекция картофеля традиционно ведется преимущественно по фенотипическим признакам . Известно, что для регистрации сорт должен выдержать тест на отличимость, однородность и стабильность. Традиционная и общепринятая методика использования сортоотличительных морфологических признаков для идентификации сорта основывается на точном ботаническом описании характерных особенностей этих признаков и оптимальных сроках их оценки Зайцева, Костина, Уайтхед и др. Яшина, . Однако, такой способ идентификации имеет ограничения, поскольку морфологические признаки подвержены влиянию условий выращивания и субъективности наблюдений. И, что еще более важно, большинство из этих признаков недоступны для наблюдений одновременно. Для идентификации сортов при традиционной апробации необходимо выращивание материала в строго регламентированных полевых условиях. Для описания ростков клубни на проращивание закладываются в зимнее время. Такой чрезмерно растянутый во времени процесс неприменим, например, для сортовой идентификации рассады, растений, получаемых на различных биотехнологических модулях, растений, выращенных i vi, когда сортоотличительные признаки исчерпываются только номером пробирки Мусин и др. ДНКмаркеров, которые на принципиально новой основе позволяют решать задачи по идентификации генотипов Хавкин, Кочиева, ,. Использование в качестве фенотипических маркеров белковых молекул изоферменты, запасные белки и т. Хавкин, . Известно, однако, что биохимические методы не обладают способностью обнаруживать различия у таких близкородственных генотипов, как сомаклоны, клоновые варианты, соматические мутанты Созинов, и др. Кроме того, полигенная природа многих признаков строения и состава растений ограничивает возможности генетического картирования агрономически важных генов и контроля за переносом этих генов в новые формы растений Хавкин, . Разработка надежных, быстрых, эффективных и дешевых молекулярногенетических методов идентификации сортов картофеля постоянно привлекает внимание исследователей , i, , . Для практических целей, высоко информативные маркеры должны позволять за один единственный шаг установить различия среди многих сортов идеально, среди всех сортов, с которыми новый сорт должен был бы быть сравнен . i перечислил основные критерии оценки молекулярных маркеров для идентификации сортов. Они включают 1 способность выявлять межсортовые различия 2 минимальный уровень внутрисортовой вариабельности 3 стабильность спектров при меняющихся условиях окружающей среды 4 лабораторную воспроизводимость. Падежные генетические маркеры должны быть нейтральными по отношению к признакам, на которые ведется селекция, а чтобы распознавать родительские формы растений, маркеры должны быть кодоминантными и стабильно сохраняться в потомстве i, . . Мусин, , Хавкин, и др. Рассмотрим основные описанные в литературе маркерные системы, используемые в мировой практике для идентификации сортов картофеля. Исследование полиморфизма запасных белков и изоферментов является одним из важнейших путей получения информации о генотипе Конарев, Созинов, . Биоспецифичность белков служит основой их применения в качестве генетических маркеров. Специфичность разных групп белков неодинакова. Различия связаны с характером эволюционной и генетической изменчивости. Для такого рода исследований наибольший интерес представляют полиморфные белки прежде всего запасные белки и изозимные системы, которые могут служить маркерами гена и его аллельной структуры. , , Левитес, . С точки зрения В. Г. Конарева эволюционно консервативные белки могут использоваться как маркеры высших таксонов, а маркерами видов и геномов могут служить эволюционно более молодые белки. Согласно положениям Н.