Введение к работе
Актуальность темы. Конечной целью генетического изучения :ого-либо вида растений является познание структуры и организации ) генетического аппарата (Захаров,1979). Однако понимание общих шципов организации, функционирования и эволюции генома каждого жретного вида невозможно без представления о генетических и физи-:ких картах хромосом.
Локализация новых генов повышает разрешающую способность генети-жого анализа и, таким образом, открывает возможность для углубле-і наших знаний о структуре генотипа, природе мутации, механизмах [ствия мутагенов и генетическом контроле отдельных признаков.
Кроме того, детальная генетическая карта дает возможность созна-гьно планировать гибридологическую работу по синтезу форм, совме-щих желаемые признаки.
В настоящее время в решении проблемы насыщения генетических карт ітигнутн значительные успехи брагодаря применению молекулярных жеров и новых подходов в генетическом анализе (Steven et al., )5). В связи со сказанным одной из наиболее актуальных на сегод-иий день проблем генетики следует считать генетическое и молеку-іное картирование генома растений.
Горох (Plsvm sativum L.) является не только классическим >ектом генетических исследований, но и широко распространенной [ьскохозяйственной культурой, поэтому исследования по частной іетике гороха имеют важное теоретическое и практическое значение.
Классическая карта гороха построена в основном стандартным мето-! — анализом расщепления в F2 от скрещивания мутантов с маркер-га линиями (Lamprecht, 1948,1953). Однако ограниченность числа фэлогических маркеров, пониженная жизнеспособность растений гомо-отных по маркерным генам, наличие неидентифицированных хромосом-: перестроек сильно усложняют классический генетический анализ и водят к появлению противоречивых результатов. В связи с этим «этическая карта хромосом гороха подвергалась постоянным измене-м (Lamm,1960,1979,1986; Folkeson,l990). Соотношение групп сцеп-ня и конкретных хромосом до сих пор окончательно не установлено >lkeson,1990).
Предпосылкой для построения точной и детальной карты хромосом юха является локализация новых мутаций, поиск большого числа !ых молекулярных и цитологических маркеров.
Использование реципрокных хромосомных транслокаций значительно
повышает эффективность локализации генов у растений.
К сожалению, противоречия в индентификации хромосом у имеющих транслокационных линий гороха привели к путанице в определении соо ношения групп сцепления и конкретных хромосом и не позволяют эффе тивно использовать эти линии в картировании генов у данного вида.
Именно в связи с этим нами была предпринята попытка тщательно анализа хромосомной структуры имеющихся в нашем распоряжении тран локационных линий гороха с целью последуицего их применения дл картирования новых мутаций.
Цель и задачи исследования. Цель данного исследования заключ лась в изучении транслокационных линий гороха, собранных в генет ческой коллекции кафедры генетики МТУ, их использовании для картир вания новых мутаций, а также в выявлении RAPD-маркеров ДНК гороха, работе были поставлены следующие задачи:
-
Идентификация новых транслокаций и точное определение хромосо ной структуры коллекционных транслокационных линий.
-
Хромосомная локализация 6 новых мутаций с помощью использован рещшрокных транслокаций.
3. Электронно-микроскопическая характеристика 6 новых мутант
гороха.
4. Выявление полиморфизма ДНК гороха методом RAPD-анализа.
Научная новизна работы. Впервые в данной работе 11 транслои
ционных линий гороха были исследованы одновременно генетическими патогенетическими методами. В результате изучения морфологии xpoN сом в митозе и мейозе и применения дифференциальной окраски йдеш филирована 1 новая транслокация и уточнена хромосомная структура j ранее использованных транслокационных линий.
Впервые локализованы на конкретных хромосомах 5 новых мутаї. гороха ("w-2", "curl", "fa", "хл-42" и хл-18").
Впервые ВЫЯВЛеН ВНУТРИВИДОВОЙ ПОЛИМОрфИЗМ ДНК У МуТаНТОВ И М
керных линий гороха с помощью RAPD-анализа. Показано, что гибриды наследуют RAPD-спектры обоих родителей.
Практическая значимость. Полученные в настоящем исследоваї результаты вносят определенный вклад в изучение генома гороха.
Идентифицированные транслокационные линии могут быть рекомещ ваны для быстрого картирования новых мутаций.
Гибриды F1 и их потомства, созданные на основе скрещиваний мез транслокационными и маркерными линиями и мутантами гороха, уже настоящее время используются в учебном практикуме кафедры генетию
лекции МГУ и могут быть рекомендованы многим учебным заведениям [Я демонстрации фудаментальных генетических и цитологических зако-імерностей.
Апробация работы. Основные результаты исследований были доложены і Международной конференции студентов и аспирантов по фундаменталь-;м наукам "Ломоносов - 97" (Москва,1997), на научных семинарах федры генетики и селекции МТУ и на научном семинаре Института іщей генетики РАН.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на страницах печатного текста и состоит из введения, обзора литера-ры, материалов и методов исследования, результатов и обсуждения, іключения и выводов, списка литературы. Иллюстративный материал лючает 31 рисунков и микрофотографии, 20 таблиц. Список литературы (считывает наименований.