ДНК маркеры генов устойчивости к фитофторозу у картофеля и его дикорастущих сородичей

• Автор: Соколова, Екатерина Андреевна
• Шифр специальности: 03.01.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 170 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Список сокращений
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ (ВВЕДЕНИЕ)
Глава L ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.2. Иммунитет растений
1.3. Фитофтороз картофеля: происхождение, современная история, пути преодоления
1.4. Молекулярно-генетические исследования устойчивости картофеля к фитофторозу
1.4.1. R гены устойчивости к фитофторозу
1.4.2. Виды ДНК-маркеров
1.4.3. Применение маркерного анализа к проблеме фитофтороза: картирование генов/признаков устойчивости и примеры селекционных приложений
1.4.4. Клонирование и характеристика R генов устойчивости к фитофторозу
1.5. Патенты на трансгенные растения, несущие R гены устойчивости к фитофторозу
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Растительный материал
2.2. Родословные сортов и данные по устойчивости к фитофторозу
2.3. Фитопатологическое генотипирование и определение устойчивости сортов и гибридов картофеля и дикорастущих видов Solanum
2.4. Методы ДНК анализа
2.4.1. Выделение геномной ДНК из тканей растений
2.4.2. Условия проведения ПЦР
2.4.3. Выявление продуктов ПЦР
2.4.4. Клонирование и секвенирование фрагментов ДНК

2.5. Методы биоинформатики
2.5.1 Выравнивание ДНК последовательностей и создание ПЦР праймеров
2.5.2. Регистрация последовательностей ДНК в базу данных NCBI
2.5.3. Филогенетический анализ, методы анализа корреляции
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Создание SCAR маркеров R генов
3.2 Структурная верификация SCAR маркеров генов R1 и R3a
3.3 Функциональная верификация SCAR маркеров генов R1 и R3a
3.3.1 Наследование маркеров генов R1 и R3a у сортов картофеля
3.3.2 Маркеры R генов как предикторы устойчивости
3.4. Распространение R генов в секции Petota
3.4.1. Верификация маркеров R генов за пределами серии Demissa
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Список сокращений
ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота.
ПЦР - полимеразная цепная реакция.
ETI (от effector-triggered immunity) - иммунитет, запускаемый эффекторами.
PTI (от PAMP-triggered immunity) - иммунитет, запускаемый патоген-или микроб-ассоциированными молекулярными структурами.
MAMPs и PAMPs (от pathogen- and microbial-associated molecular patterns) - патоген-или микроб-ассоциированные молекулярные структуры.
PRRs (от pattern recognition receptors) - трансмембранные паттерн-распознающие рецепторы, которые запускают РАМР-запускаемый иммунитет.
MAP-киназы (от mitogen-activated protein kinases) - митоген-активируемые протеинкиназы.
PR гены (от pathogen-responsive genes) - связанные с патогенезом гены.
ETS (от effector-triggered susceptibility) - чуствительность, запускаемая эффекторами.
TTSS (от type three secretory system) - секреторная система бактерий третьего типа.
Avrlavr-YQi (от avirulence gene) - ген чувствительности/вирулентности патогена.
R ген (от resistance gene) - ген устойчивости.
HR (от hypersensitive response) - гиперчувствительный ответ.
LRR (от leucine-rich repeat) - участок NB-LRR киназы богатый лейцино-выми повторами.
СС (от coiled-coil structure) - домен NB-LRR киназы, обладающий су-перспиральной структурой.
LZ (от leucine zipper) - домен NB-LRR киназы «лейциновая молния».
NBS (от nucleotide-binding site) - нуклеотид-связывающий участок NB-LRR киназы.

Другим специфичным для оомицетов РАМР, входящим в состав клеточной стенки, является связанный с целлюлозой элиситорный лектин (cellulose-binding elicitor lectin, CBEL) выделенный из P. parasitica var. nicotianae. Так , 42 CBEL-подобных домена идентифицированы в 28 белках Р. in fest ans, P. sojae, P. ramorum and P. parasitica (Torto-Alalibo et al., 2005). Основными мотивами, необходимыми для распознавания патогена, являются два связанных с целлюлозой домена (CBDs) внутри CBEL.
Оомицеты секретируют также небольшие богатые 'цистеином белки (small cysteine-rich, SCR), которые вызывают некроз и защитную реакцию у растений (Kamoun, 2006). У P. infestans обнаружены два таких белка: SCR74 и SCR91.
Элиситорами оомицетов могут быть такие стеролы, как эргостерол и стерол-содержащие белки (Vauthrin et al., 1999). Стеролы могут вызывать гиперчувствительный ответ у растения.
Связанный с клеточной стенкой белок (NPP1) патогена P. parasitica, вызывает защитную реакцию у растений, включающую окислительный взрыв, накопление связанных с патогенезом PR белков, отЛожснис каллозы и некроз (Fellbrich et ah,2002; Qutob et al., 2006). NPP1 входит в обширный класс белков, известных как Nepl-подобные белки (Nepl-like proteins, NLPs), представленные в основном у оомицетов, грибов, грам-отрицательных и грам-положительных бактерий (Gijzen and Nürnberger, 2006).
Эффектор-запускаемая восприимчивость и устойчивость растения к оомицетам. Эффекторы Phytophthora
На следующем этапе патогенеза оомицет может использовать эффекторы, которые подавляют РАМР-запускаемый’ иммунитет и способствуют вирулентности патогена. У растения, в свою очередь, возник механизм распознавания этих эффекторов и запуска защитного ответа. В зависимости от локализации эффекторов, их делят на апопластические,