Генетическое изучение автофертильности у ржи Фам Тхань Фыонг

Введение к работе

Актуальность темы. Самоне совместность у ржи, согласно классическому представлению, контролируется двумя несцепленными мульти-аллельными геноми S и Z (Lundqvist, 1954,1956). Наличие этой системы служит основным препятствием для использования в генетических исследованиях и селекционных работах методов, связанных с анализом индивидуальных потомств отдельных растений. Эти трудности можно преодолеть, используя разработанный в отделе генетики Биологического института Санкт-Петербургского Университета метод гибридизации с ввтофертилышми формами ржи, возникшими в результате S-мутации (Смирнов,Сосншина,Ш9;1&84). Даяний подход позволяет, во-первых, исследовать гвногипическую структуру сортовых популяций, получить и выявить любые типы мутаций для их дальнейшего использования в генетических исследованиях и в селекционных работах. Во-вторых, впервые открывается возможность использовать принцип строгого индивидуального отбора в селекции ржи посредством однократного самоопыления отбираемых растений и оценки их по потомству.

При использовании авгофертилыш форм для анализа отбираемых растения по потомству желательно было би вслед за тем устранить аллели автофергильности (S*) из воспроизводимого нового варианта популяция для обеспечения в нем максимально высокой степени перекрестного опыления (Смирнов,Войлоков,1990).

Для того, чтобы автофертильнью форма можно было использовать в подобных работах, необходимо: I, Наличие надежной характеристики используемых аЕТофертилышх линий в отношении их генотипа по генам и аллелям автофертилыюсти: 2. Знание о генетических маркерпт, сцепленных с генами несовместимости.

Цель и задачи исследований.Основной целью данной работы было изучение характера генетической детерминации, признака автофертмь-юсть-автостерильность у ржи, а также выявление изозимних маркеров, сцепленных с локусами самонесовместимости для более эффективного использования ввтофертилышх форм в генетических исследованиях и селекционных работах. Для решения этих проблем были поставлены следующие задачи:

1. Изучение изменчивости популяции рхи сорта Волхова по
изозимннм маркерам и по автофергильности;

2. Поиск изозимних маркерных генов, сцепленных с локусами,
контролирующими самонесовместимость на основе анализа отклонения от

- A -

нормального расщепления 1:2:1 по изозимшм маркерам в потомстве р~ от самоопыления гибридов между авгоотврильными растениями к автофэртильшми линиями, а также в потомстве от самоопыления мєіклинєйшх гибридов;

1. Идентификация генотипов автофертильных инбредвдх линий по аллелям генов несовместимости на основа выявления сцепления этих генов с изозимными маркерами и на основе генетического анализа признака автостерильностъ-автофершпьность.

2. Изучение автофертильности ржи при наличии S-аллелей разных генов несовместимости.

Научная новизна. Установлено наличие грех различных локусов (S,, Sp и S₅), участвующих в детерминации самонесовместимости. Выявлено сцепление S-локусов с изозимными генами, принадлежащими разным хромосомам: S^ с Ргз7 и Pgl2 (хромосома 1R); 3₂ с p-Glu и Est3/5 (хромосома 2R) и S_g с E3t6-9 (хромосома 5R) и на основе этих фактов S-гены локалізована в соответствующих хромосомах. Проведена идентификация генотипов автофертильшх линий по аллелям генов несовмвсти мости. Наличие автофертильных линий с известными генотипами позволило впервые провести исследование изменчивости в проявлении автофертильности у рки в присутствии S-аллелей разных S-генов.

Теоретическая и практическая ценность работа. Кадекно обнаруживаемое нами наличие трех локусов, участвунща в контроле самоне-совместимссти у рки, существенно дополняет классическое представление о генетическом контроле несовместимости и автофбртильности. Факты о сцеплении S-локуов с изозимными маркерами позволяют быстро и безошибочно идентифицировать генотипы линий по мутациям автофертильности, а это в свою очередь имеет большое значение для изучения механизма функционирования системы несовместимости. Полученные данные о тесном сцеплений локуса S₁ с геном Ргх7, а также о том, что линии И 5, 6, 7 и 8 несут мутации по автофертильности в этом локусе, отвечают всем требованиям для того, чтобы вовлечь их в принципиально новую схему селекции ржи.

Апробация работы. Основнвые результаты работы представлены на научных семинарах лаборатории генетики растений и отдела генетики БиНИИ Санкт-Петербургского университета, на XIII конгрессе KJCARPIA (Anger, France, 1992), на VII международном конгрессе по изозимам (Новосибирск, 1992), на Симпозиума немецких генетиков (Gatersieben, 1992) и на VI съезде ВоГИС (Минск, 199).

Публикация результатов. Материалы исследований опубликованы в

2 печатных работах и в 3 статьях, принятых к печати.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов, обсуждения результатов, выводов, списка литературы, включающего 220 работ, и приложения. Работа изложена на 145 страницах машинописного текста, содержит 22 таблицы и 12 рисунков.