Мінливість геному пшениці Triticum aestivum при віддаленій гібридизації її з Aegilops cylindrica
Пошук молекулярно-генетичного поліморфізму генотипів батьківських форм інтрогресивних ліній сорту м’якої пшениці Одеська напівкарликова та Ae. cylindrica. Дослідження мінливості геному пшениці, яка спричинена віддаленою гібридизацією з Ae. cylindrica.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 26.08.2014 |
| Размер файла | 49,3 K |
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.
Диссертация содержит теоретический и экспериментальный материал по детекции ISSR- и SSR-маркеров к интрогрессивным фрагментам в линиях мягкой пшеницы, полученных от отдаленной гибридизации с Ae. cylindrica, и использованием их для маркирования гена устойчивости к твердой головне, перенесенного из эгилопса в мягкую пшеницу.
С помощью ISSR- и SSR-методов детектирован чужеродный генетический материал в геноме мягкой пшеницы и выявлена генетическая гетерогенность у генотипов гибридного происхождения от гибридизации мягкой пшеницы и Ae. cylindrica.
Генотипирование интрогрессивных линий BC1F9 (5/20-91 и 5/55-91) методом ISSR-анализа с использованием семи праймеров позволило выявить следующие изменения генома пшеницы у гибридных растений: 1) отсутствие фрагмента амплификации, характерного для сорта Одесская полукарликовая, и наличие фрагмента, характерного для Ae. cylindrica (интрогрессия фрагмента генома эгилопса в геном пшеницы); 2) появление новых фрагментов амплификации, отсутствующие у родительских форм.
Генотипирование интрогрессивных линий BC1F9 (5/20-91 и 5/55-91) с помощью SSR-анализа позволило обнаружить и классифицировать следующие изменения генома пшеницы у гибридных растений: 1) отсутствие фрагмента амплификации микросателлитного (МС) локуса, характерного для сорта Одесская полукарликовая, и наличие фрагмента, характерного для Ae. cylindrica; 2) появление новых фрагментов амплификации МС локуса, отсутствующих в исследованной выборке родительских форм; 3) полное отсутствие фрагментов амплификации МС локуса (данный тип изменения можно объяснить делецией МС локуса пшеницы у гибридных растений, мутацией сайта праймирования в результате чего невозможна амплификация фрагмента ДНК либо транслокацией фрагмента генома эгилопса, не содержащего МС локус пшеницы). Не выявлено замещений хромосом мягкой пшеницы гомеологичными хромосомами эгилопса.
МС анализ интрогрессивных линий BC2F5 (237/2000 и 378/2000) потомков линий 5/20-91 и 5/55-91 показал: стабильное внедрение генетических элементов эгилопса в растения пшеницы; элиминацию отдельных перенесенных участков генома эгилопса в процессе беккроссирования; уменьшение размера интрогрессивного фрагмента при повторном беккроссировании; сохранение новых фрагментов амплификации, отсутствующих у родительских форм; и элиминацию обнаруженных новых фрагментов амплификации у гибридных растений.
Исследование беккроссных потомков пшенично-эгилопсных гибридов позволило выявить присутствие генетического материала эгилопса в геноме индивидуальных растений, выделенных на различных этапах беккроссирования. При этом наблюдалось уменьшение количества интрогрессивных фрагментов у растений более глубоких беккроссов, что свидетельствует о постепенном вытеснении чужеродного генетического материала Ae. cylindrica, внесенного в геном мягкой пшеницы, у пшенично-эгилопсных гибридов при каждом последующем возвратном скрещивании с мягкой пшеницей.
В связи с тем, что беккроссные растения BC1 и BC2 в последующих самоопылениях сопровождались отбором на устойчивость к фитозаболеваниям, следует ожидать изменение спектра интрогрессивных фрагментов генома эгилопса в пшеничном геноме: стабильность одних интрогрессий, связанных с переданной комплексной устойчивостью, и элиминация других - несвязанных с переданной устойчивостью. Так, в растениях линий 237/2000 и 378/2000 отмечена с помощью девяти МС локусов стабильная интрогрессия. Из них четыре присутствовали в обеих линиях (Xgwm 18 - 1BS, Xgwm 33 - 1DS, Xgwm 389 - 3BS и Xgwm 182 - 5DL), две - только в линии 237/2000 (Xgwm 174 - 5DL, Xgwm 261 - 2DS) и три - в линии 378/2000 (Taglut - 1AS, Xgwm 259 - 1BL, Xgwm 314 - 3DL). Данные МС маркеры могут быть использованы для: детекции интрогрессивных фрагментов линий-доноров, используемых в селекционных программах; маркирования генов устойчивости к различным заболеваниям, перенесенных от Ae. cylindrica.
Выяснена геномная принадлежность интрогрессивных микросателлитных последовательностей геному C или D Ae. cylindrica обнаруженных в геномах А, В и D мягкой пшеницы.
Для выяснения возможного сцепления обнаруженных ISSR- и SSR-маркеров к интрогрессивным фрагментам генома эгилопса с геном устойчивости к твердой головне проводили сравнение электрофоретических спектров родительских форм, а также растений расщепляющейся популяции BC3F2, полученной от скрещивания устойчивой к твердой головне интрогрессивной линии 378/2000 с восприимчивой линией мягкой пшеницы Лютесценс 23397. Данные ПЦР-анализа сопоставляли с результатами гибридологического анализа по ответу растения на заражение (устойчивость : восприимчивость). С помощью МС анализа по семи МС маркерам к стабильным интрогрессивным фрагментам обнаружили полиморфизм по локусу Xgwm 259 между родительскими формами и между устойчивыми и восприимчивыми гомозиготными растениями популяции BC3F2. Проведенное ДНК маркирование и картирование гена устойчивости к твердой головне, перенесенного от Ae. cylindrica в мягкую пшеницу, позволило локализовать данный ген в интеркалярной области длинного плеча хромосомы 1В пшеницы, на расстоянии 7.6 - 8.5 сМ дистальнее от МС маркера Xgwm 259. Данный маркер может быть использован в селекции при отборе генотипов пшеницы, устойчивость которых контролируется этим геном.
Ключевые слова: мягкая пшеница, Ae. cylindrica, интрогрессивные линии, ПЦР, микросателлиты, интрогрессивные фрагменты, ген устойчивости к твердой головне.
Summary
Galaev A.V. Variability genome of wheat Triticum aestivum as result wide hybridization with Aegilops cylindrica. - Manuscript.
Thesis for degree of Philosophy Doctor (Ph. D) in Biology, speciality 03.00.22 - Molecular Genetics. - Institute of Molecular Biology and Genetics, National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2006.
The dissertation contains theoretical and experimental material on ISSR- and SSR-markers detection of introgressive fragments to bread wheat lines from wide crossing with Ae. cylindrica and its using for gene resistance marking to common bunt transferred from aegilops.
Bread wheat variability peculiarities as result hybridization with Ae. cylindrica and its stability in hybrid forms on different stages of backcrossing and self-pollination are established by SSR-markers of bread wheat.
SSR-analysis of population BC3F2 of 378/2000 x Lutestens 23397 revealed linkage of microsatellite locus Xgwm 259 to common bunt resistance gene. The resistance gene was located in intercalary region of chromosome 1B long arm distal on 7.6 - 8.5 cM from Xgwm 259. Microsatellite locus Xgwm 259 can be used in wheat breeding for selection of genotypes resistant to common bunt that controlled by discovered gene.
Key words: bread wheat, Ae. cylindrica, introgressive lines, PCR, microsatellites, introgressive fragments, gene resistance to common bunt.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Вивчення геному людини в рамках міжнародної програми "Геном людини". Особливості гібридизації клітин у культурі, картування внутрішньо хромосомного і картування за допомогою ДНК-зондів. Можливості використання знань про структуру геному людини в медицині.
курсовая работа [354,6 K], добавлен 21.09.2010Загальна характеристика деяких типів мутацій. Ферментативна система ексцизійної репарації. Методи вивчення мутацій. Передмутаційні зміни генетичного матеріалу. Хромосомні аберації та геномні мутації. Взаємозв'язок модифікаційної й спадкоємної мінливості.
презентация [4,8 M], добавлен 04.10.2013Сутність мутаційної мінливості і її відмінності від модифікаційної і комбінаційної її форм. Основні положення теорії Гуго де Фріза. Класифікації мутацій. Закон гомологічних рядів спадкової мінливості М.І. Вавілова. Вплив середовища на мутаційний процес.
презентация [1,4 M], добавлен 28.12.2013Сутність і біологічне обґрунтування мінливості як властивості живих організмів набувати нових ознак та властивостей індивідуального розвитку. Її типи: фенотипна та генотипна. Форми мінливості: модифікаційна, комбінативна та мутаційна, їх порівняння.
презентация [5,1 M], добавлен 24.10.2017Характеристика та відомості про віруси. Функціональні особливості будови та експансії геному фітовірусів. Регенерація рослин з калюсу. Патогенез та передача вірусних інфекцій. Роль вірусів в біосфері. Мікрональне розмноження та оздоровлення рослин.
учебное пособие [83,6 K], добавлен 09.03.2015Закон Моргана, неповне домінування, кодомінування, наддомінування. Закономірності взаємодії неалельних генів. Успадкування, зчеплене зі статтю. Закономірності успадкування фенотипу. Мінливість, її види, модифікаційна мінливість. Успадкована мінливість.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 26.09.2015З'ясування генетичного коду: встановлення відповідності між послідовністю нуклеотидів молекули ДНК та амінокислотами молекули білка. Властивості генетичного коду та його варіанти. Відхилення від стандартного генетичного коду. Генетичний код як система.
реферат [35,8 K], добавлен 15.11.2010Загальнобіологічна здатність організмів у процесі онтогенезу набувати нових ознак. Роль генетичних і середовищних факторів у проявах спадкової і неспадкової (фенотипової) мінливості. Епігенетика, модифікації, фенокопії, морфози; класифікація мутацій.
презентация [2,1 M], добавлен 04.01.2015Характеристика генетичного апарату бактерій. Особливості їх генів та генетичної карти. Фенотипова і генотипова мінливість прокаріот. ДНК бактерій. Генетичні рекомбінації у бактерій: трансформація, кон’югація, трансдукція. Регуляція генної активності.
курсовая работа [44,8 K], добавлен 21.09.2010Відкриття та характеристика генетичного коду, його загальні властивості й практичне застосування. Будова ланцюгів РНК і ДНК. Вирощування культури клітин E. Coli на протязі багатьох поколінь в середовищі, що містить як джерело азоту хлористий амоній.
реферат [855,7 K], добавлен 14.11.2015Розділи генетики - науки про спадковість і мінливість живих організмів і методи керування ними; це наука, що вивчає спадковість і мінливість ознак. Аутосомно-домінантний тип успадкування. Трисомія 18 - синдром Едвардса. Приклад кумулятивної полімерії.
презентация [1,7 M], добавлен 17.11.2016Відкриття і інтепретація генетичного коду, його функції в білковому синтезі. Відкрита рамка зчитування. Міри розширення кола об’єктів молекулярної генетики. Закономірності організації генетичного коду, його властивості. Мутації, пов'язані з кодом.
лекция [5,8 M], добавлен 28.12.2013Визначення поняття, структури, основних властивостей та функцій дезоксирибонуклеїнової кислоти, ознайомлення з історією її відкриття. Поняття генетичного коду. Розшифровка генетичного коду людини як найбільше відкриття біогенетиків кінця ХХ століття.
реферат [36,3 K], добавлен 19.06.2015Дослідження фізичних, хімічних і біологічних чинників, що впливають на мутагенез. Огляд перших уявлень про стрибкоподібні зміни спадкових властивостей. Аналіз проблем мутаційної мінливості рослин. Характеристика хвороб, викликаних соматичними мутаціями.
реферат [3,2 M], добавлен 17.10.2012Мікологічне обстеження рослин села Чорнівка Новоселицького району Чернівецької області. Явище помітної мінливості морфологічних ознак деяких видів грибів порядку Erysiphales. Дослідження зв'язку борошнисторосяних грибів з рослинним і тваринним світом.
научная работа [2,4 M], добавлен 12.03.2013Фізико-географічна характеристика Антарктиди. Перші дослідження Coleochlamys-подібних водоростей, їх морфологічний і молекулярно-філогенетичний аналіз. Водорості наземних біотопів району дослідження, їх загальний опис та оцінка екологічного значення.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 21.06.2014Біологія людини як комплекс наук. Антропологічні дослідження людського організму. Диференціація локальних груп людства, виділених як раси. Ознаки внутрішнього середовища людини. Шляхи впливу біосфери на організм людини. Резерв адаптивної мінливості.
реферат [26,3 K], добавлен 24.07.2010Способность организмов передавать свои признаки и особенности развития потомству на молекулярно-генетическом уровне. Изменчивость наследственного материала. Процесс возникновения мутаций. Результаты, причины и значение генетических мутаций у человека.
презентация [21,5 M], добавлен 03.10.2014Фенотипические последствия гибридизации животных. Молекулярные методы определения видов. Молекулярно-генетические исследования видов рода Aquila. Разработка специфических праймеров для полимеразной цепной реакции. Особенности секвенирования по Сэнгеру.
дипломная работа [3,7 M], добавлен 25.06.2017Огляд термінаторних технологій, які використовують трансгенез з метою пригнічення фертильності на генетичному рівні. Розкрито молекулярно-генетичні основи технології, що обмежують використання на рівні ознаки. Опис технології створення гібридних сортів.
статья [608,3 K], добавлен 21.09.2017
