Главная Коллекция "Revolution" Сельское, лесное хозяйство и землепользование Вивчення можливості використання маркерного гену для отримання мічених за статтю порід шовковичного шовкопряда та з метою збереження генетичного фонду

Вивчення можливості використання маркерного гену для отримання мічених за статтю порід шовковичного шовкопряда та з метою збереження генетичного фонду

Використання маркованих на різних стадіях розвитку порід шовкопряда - один з основних шляхів зниження собівартості виробництва шовку-сирцю. Введення маркерів в геном - ключовий інструмент, що дозволяє підтримувати лінії і гібриди шовкопряда в чистоті.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид статья
Язык украинский
Дата добавления 15.03.2020
Размер файла 272,1 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Шовківництво - найдавніша галузь сільського господарства, метою якої є отримання натурального шовку, який має унікальні фізичні та хімічні властивості.

Його висока міцність, низька електро- та теплопровідність, хімічна та біологічна інертність тощо, дозволяють широко використовувати шовкову сировину в різних галузях господарської діяльності (в радіо- та електротехниці, фото- і кінематографії, млиновому виробництві, авіації, медицині, легкій промисловості і в ряді інших галузей народного господарства) [1-4].

Незважаючи на певний занепад шовківництва як галузі сільського господарства в Україні, постановка питання щодо її повної ліквідації не є доцільним. Однак, можливість відродження та подальшого розвитку шовківництва напряму пов'язана з необхідністю зниження собівартості виробництва, а значить проведення селекційних робіт з отримання високопродуктивних порід і гібридів шовковичного шовкопряда. А наявний в Україні унікальний генетичний фонд, є головним підґрунтям таких робіт.

Одним із шляхів зниження собівартості виробництва шовку-сирцю є використання в шовківництві маркованих на різних стадіях розвитку порід шовкопряда, що дозволяє чітко диференціювати матеріал, як для вигодовування, так і для отримання високопродуктивних гібридів [5]. Крім того введення маркерів в геном дозволяє підтримувати лінії і гібриди в чистоті, чого практично не можна досягти в сучасних умовах розвитку шовківництва.

Мета досліджень: дослідження впливу рецесивного маркеру на життєздатність та продуктивність шовковичного шовкопряду при внесенні маркерного гену w2(маркер за статтю на стадії грени) в породи місцевої та закордонної селекції з метою збереження генетичного фонду.

Матеріали та методи досліджень. Дослідження проводили на 6 породах шовковичного шовкопряду місцевої і закордонної селекції - Совєтська 5 (Сов.5), Мерефа6 (Мер.6), Мерефа 7 (Мер.7), Враца 35 (Вр.35), Враца 36 (Вр.36), Враца 54 (Вр.54). Генетичною особливістю породи Совєтська 5 є наявність транслокацій з домінантним маркером на статевій W-хромосомі та рецесивним - на аутосомі, що обумовлює наявність сірої грени у самок та білої - у самців. Ген white-2 (w2) [5] (інша назва цього гену - “whiteegg1” (w1)) знаходиться у 10-ій аутосомі на відстані 12,7 сМ [6]. Це моногенний ген з плейотропною дією, що обумовлює відсутність пігментації серозної оболонки ембріону шовковичного шовкопряда та кольору очей у гусениць, лялечок та імаго. Фенотипично проявляється як білий колір грени (яєць) та очей.

Вигодівлю гусениць проводили на базі Інституту шовківництва УААН (з 2008 року - відділ шовківництва та технічної ентомології Національного наукового центру «Інституту експериментальної та клінічної ветеринарної медицини») згідно рекомендацій, розроблених для України [7].

Статистичну обробку результатів досліджень проводили згідно стандартних біометричних методів [8].

Під час вигодівлі гусениць враховували біологічні показники, за якими проводили добір варіантів для подальшої роботи: вихід гусениць із грени (%); життєздатність гусениць (%); маса коконів самок і самців (г); маса оболонок коконів самок і самців (г); маса лялечки (г); шовконосність коконів самок і самців (%).

При проведенні робіт із введення маркеру статі в генотип шовковичного шовкопряда використовували модифіковану методику Струннікова (таб. 1) [5 ].

Таблиця 1. Схема передачі маркеру статі від породи Совєтська 5 (Сов.5) до генотипу сучасних порід шовкопряда

шовкопряд геном маркер

Примітка. N - одна з п'яти порід

На першому етапі роботи ми отримали грену F1 прямих і зворотних схрещувань породи Сов.5 із породами Мерефа6, Мерефа 7, Враца 35, Враца 36, Вра- ца 54. Наступного сезону проведено вигодівлю кожної з гібридних комбінацій (по 100 шт. гусениць в однократному повторенні), за результатами якої було відібрано батьківські варіанти для подальших схрещувань.

Результати вигодівлі (біологічні показники F1) наведені на рисунку 1 та в таблиці 2.

Як видно з рисунку, найбільший рівень показника життєздатності гусениць відмічено у гібридної комбінація Враца 36 х Совєтська 5, життєздатність якої складає 94,32± 2,47 %. Крім того даний гібрид характеризується достатньо високими показниками маси оболонки кокону та шовконосності самок та самців.

Рис. 1. Життєздатність гусениць прямих та зворотних комбінацій схрещування з породою Сов.5

Таблиця 2

МКок, г

МОб, г

Ш, %

МЛял, г

Сов.5 х Мер.6

1,87± 0,22

0,367± 0,015

19,60± 0,57

1,51± 0,04

Мер.6 х Сов.5

1,97± 0,02

0,374± 0,005

19,01± 0,22

1,59± 0,00

Сов.5 х Мер.7

1,81± 0,27

0,358± 0,017

19,78± 1,07

1,46± 0,06

Мер.7 х Сов.5

2,14± 0,07

0,436± 0,005

20,43± 0,14

1,70± 0,01

Сов.5 х Вр.35

1,71± 0,13

0,332± 0,007

19,39± 0,24

1,38± 0,02

Вр.35 х Сов.5

1,85± 0,13

0,359± 0,013

19,44± 0,61

1,49± 0,03

Сов.5 х Вр.36

1,76± 0,20

0,323± 0,007

18,42± 0,21

1,43± 0,04

Вр.36 х Сов.5

1,87± 0,04

0,366± 0,003

19,59± 0,07

1,50± 0,01

Сов.5 х Вр.54

1,88± 0,08

0,345± 0,009

18,34± 0,27

1,54± 0,01

Вр.54 х Сов.5

1,88± 0,18

0,376± 0,009

19,99± 0,11

1,50± 0,03

Кокони самців

Сов.5 х Мер.6

1,56± 0,02

0,362± 0,005

23,24± 0,08

1,20± 0,01

Мер.6 х Сов.5

1,56± 0,04

0,356± 0,010

22,85± 0,15

1,20± 0,04

Сов.5 х Мер.7

1,60± 0,05

0,381± 0,013

23,75± 0,57

1,22± 0,04

Мер.7 х Сов.5

1,66± 0,03

0,402± 0,011

24,12± 0,39

1,26± 0,02

Сов.5 х Вр.35

1,48± 0,01

0,337± 0,005

22,75± 0,22

1,14± 0,01

Вр.35 х Сов.5

1,49± 0,05

0,342± 0,009

23,03± 0,62

1,15± 0,05

Сов.5 х Вр.36

1,53± 0,04

0,337± 0,013

22,02± 0,36

1,19± 0,02

Вр.36 х Сов.5

1,46± 0,02

0,342± 0,004

23,44± 0,08

1,12± 0,01

Сов.5 х Вр.54

1,50± 0,02

0,329± 0,010

21,90± 0,47

1,17± 0,01

Вр.54 х Сов.5

1,43± 0,01

0,345± 0,004

24,16± 0,28

1,08± 0,01

Найвищій рівень біологічних показників (маса кокону, маса оболонки, маса лялечки та шовконосність як самок, так і самців) відмічено у гібриду Мерефа 7 х Совєтська 5. Це пояснюється тим, що вихідна материнська компонента даного гібриду (порода Мерефа 7) має високий рівень біологічних ознак.

Під час папільонажу самок, які несуть транслокацію (прямий напрямок схрещування: Сов.5хІМ), схрестили із самцями зворотного напрямку схрещування (МхСов.5) (другий етап роботи). З них було відібрано лише ті, які містять 1/8 частину білих (непігментованих) яєць. Із цієї частини кладки виходили тільки білоокі імаго-самці з генотипом 22хх -- носії рецесивної гомозиготи в десятій аутосомі.

Результати досліджень біологічних показників гібридів F2, що отримані на основі маркованої породи Сов. 5 та порід шовкопряда місцевої й закордонної селекції - Мерефа6, Мерефа 7, Враца 35, Враца 36, Враца 54, представлено в таблиці 3.

Згідно з отриманими даними, найбільш перспективною є лінія на основі породи Мерефа6. Саме для цієї лінії характерні високі показники маси кокону, оболонки, шовконосності самок і самців та середній рівень життєздатності гусениць.

На третьому (завершальному) етапі роботи самки з цих кладок були схрещені з білоокими самцями із тих же кладок. Залежно від генотипу матері, грена може бути пігментована або повністю (якщо самка мала генотип Ж2ХХ), або на три чверті (якщо її генотип - Ж2Хх), або наполовину (генотип - Ж2хх), де Ж -- позначення жіночої хромосоми, що несе транслокацію, Z -- чоловічої хромосоми, X або х -- десятої аутосоми з домінантним або рецесивним проявом ознаки, відповідно. Кладки у двох перших випадках були вибракувані. Тільки в третьому випадку з пігментованої частини кладки вийдуть тільки самки, а з непігментованої -- самці.

Таблиця 3

Генотип

Колір яєць

ЖГ, %

Кокони самок

Кокони самців

МКок, г

МОб, г

Ш, %

МЛял, г

МКок, г

МОб, г

Ш, %

МЛял, г

(Сов.5хВр.35) х (Вр.35хСов.5)

сірий

93,1± 1,95

1,71± 0,012

0,34± 0,007

19,6± 0,48

1,37± 0,016

1,55± 0,061

0,36± 0,022

23,3± 1,81

1,19± 0,068

білий

86,7± 2,37

1,40± 0,025

0,31± 0,010

22,4± 0,35

1,09± 0,016

(Сов.5хВр.36) х (Вр.36хСов.5)

сірий

72,1± 3,69

1,67± 0,053

0,30± 0,006

17,8± 0,25

1,37± 0,047

1,58± 0,037

0,35± 0,011

21,9± 0,19

1,23± 0,026

білий

96,2± 1,54

1,43± 0,029

0,30± 0,006

20,8± 0,06

1,13± 0,023

(Сов.5хВр.54) х (Вр.54хСов.5)

сірий

88,5± 2,37

1,48± 0,101

0,29± 0,025

19,7± 0,47

1,19± 0,077

1,41± 0,026

0,33± 0,005

23,1± 0,06

1,09± 0,020

білий

93,0± 1,84

1,44± 0,023

0,33± 0,006

22,8± 0,77

1,12± 0,029

(Сов.5 х Мер.6) х(Мер.6 х Сов.5)

сірий

57,5± 4,61

1,71± 0,075

0,35± 0,015

20,3± 0,06

1,36± 0,060

1,55± 0,038

0,37± 0,010

24,1± 0,06

1,18± 0,028

білий

86,2± 4,69

1,57± 0,029

0,39± 0,009

25,1± 0,12

1,17± 0,021

(Сов.5 х Мер.7) х(Мер.7 х Сов.5)

сірий

51,3± 4,54

1,65± 0,026

0,33± 0,001

20,3± 0,35

1,31± 0,026

1,50± 0,032

0,36± 0,005

24,1± 0,39

1,14± 0,029

білий

69,2± 4,02

1,52± 0,013

0,37± 0,009

24,4± 0,52

1,15± 0,012

Середні

80,0± 1,04

1,64± 0,032

0,32± 0,008

19,5± 0,28

1,32± 0,027

1,49± 0,015

0,34± 0,006

23,1± 0,027

1,14± 0,011

Примітка.

1. ЖГ - життєздатність гусениць;

2. МКок - маса кокона;

3. МОб - маса оболонки кокона;

4. Ш - шовконосність;

5. МЛял - маса лялечки.

Після папілонажу, був проведений аналіз отриманих кладок щодо закріплення маркеру статі (н2) в генотипі ліній і відповідності результатів роботи теоретичним розрахункам (табл. 4)

Таблиця 4. Кількість кладок з певним типом розщеплювання

Комбінація

Покоління F2t(Сов.5 xN) х (Nх Сов.5)

2 X

Вірогідність

Відношення пігментованих яєць до непігментованих усередині кладки

1:1

3:1

4:0

(Сов5хВр3 5)х(Вр35хСов5)

7 (28,0%)

9 (36,0%)

9 (36,0%)

2,280

P>0,320

(Сов5хВр36)х(Вр36хСов5)

5 (35,7%)

7 (50,0%)

2 (14,3%)

1,286

P>0,526

(Сов5хВр54)х(Вр54хСов5)

1 (12,5%)

5 (62,5%)

2 (25,0%)

0,750

P>0,687

(Сов5хМер6)х(Мер6хСов5)

0 (0,0%)

4 (80,0%)

1 (20,0%)

2,200

P>0,333

(Сов5хМер7)х(Мер7хСов5)

3 (25,0%)

8 (66,7%)

1 (8,3%)

2,000

P>0,368

Разом

16 (24,6%)

34 (52,3%)

15 (23,1%)

0,169

P>0,919

Теоретична

25%

50%

25%

Як свідчать наведені в табл. 4 дані, теоретично очікуваний розподіл кладок по типах розщеплювання (1:2:1) співпадає з фактично отриманим як для кожної гібридної комбінації, так і за всім отриманим матеріалом в цілому (про що свідчить невірогідність критерію X2).

Висновки:

1. Досліджено вплив рецесивного маркеру на життєздатність та продуктивність шовковичного шовкопряду при внесенні гену-маркера за статтю на стадії грени (w2) в різні породи місцевої і закордонної селекції;

2. Доведена можливість передачі гену-маркера за статтю на стадії грени (w2) породам шовковичного шовкопряду без суттєвого погіршення життєздатності та продуктивності;

3. Використання результатів досліджень дозволить в значній мірі захистити колекційні породи шовковичного шовкопряду від засмічення.

Література

1. Лаврентьев С. Д. Учебная книга шелковода / Лаврентьев С. Д. - 3-е изд. М.: Колос, 1981. - 196 с.

2. Селекция тутового шелкопряда в Украине (достижения, проблемы и перспективы) / М.Е. Браславский, В.А. Головко, А. З. Злотин и др. - Харьков, 2002. 280 с.

3. Mondal M, Trivedy K, Kumar S.N. The silk proteins, sericin and fibroin in silkworm, Bombyx mori Linn: A Review // Caspian J. Env. Sci. - 2007. - Vol. № 5. - 63-76 p.

4. Xu H, O'Brochta D. A. Advanced technologies for genetically manipulating the silkworm Bombyx mori, a model Lepidopteran insect // Proc. Biol. Sci. - 2015. - Jul. 7. - P. 282.

5. Струнников В. А. Генетические методы селекции и регуляции пола тутового шелкопряда / Струнников В. А. - М.: Агропромиздат, 1987. - 327 с.

6. Mutations of Bombyxmori/ H. Doira, H. Fujii, Y. Kawaguchi, Y. Banno, T. Shimada (1997). Retrieved from: http://www.ab.a.u-tokyo.ac.jp/bioresource/shimada/ database.html

7. Практичний посібник по шовківництву / I. О. Кириченко, Г. Д. Тарасов, Б. Ф. Пилипенко, М. Ю. Браславськийта ін. - К.: Урожай, 1991. - 140 с.

8. Лакин Г.Ф. Биометрия / Лакин Г. Ф. - М: Высшая школа, 1990. - 352 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены