Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Пшеницы группы Timopheevi как источник генов иммунитета к 17
грибным болезням 17
1.1.1. Использование пшениц группы Timopheevi для улучшения селекционного материала по устойчивости к болезням 17
1.1.2. Гены устойчивости к грибным болезням, происходящие от пшениц группы Timopheevi 23
1.2. Проявление хозяйственно-ценных признаков у межвидовых гибридов 28
1.2.1. Влияние генотипической среды на формообразовательный процесс 28
1.2.2. Влияние генотипической среды на проявление признаков устойчивости к грибным болезням 30
1.2.3. Влияние чужеродного генетического материала на проявление хозяйственно-ценных признаков 33
1.3. Генетические маркеры в изучении пшеницы и ее гибридов 38
1.3.1. Типы и описание генетических маркеров 3 8
1.3.1.1. Классические генетические маркеры 3 8
1.3.1.2. Молекулярные, или ДНК-маркеры 42
1.3.2. Использование ДНК-маркеров для генотипирования и молекулярно генетического картирования пшеницы и ее гибридов 48
1.3.2.1. Генотипирование 48
1.3.2.2. Картирование генов и локусов количественных признаков 52
1.3.2.3. Молекулярные маркеры для выявления генов устойчивости пшеницы к грибным болезням 56
1.4. ДНК-маркеры и маркер-ориентированная селекция 58
1.4.1. Задачи и схемы маркер-ориентированной селекции 58
1.4.2. Валидапия молекулярных маркеров 68
1.4.3. Ограничения для внедрения ДНК-технологий в практическую селекцию 73
1.5. Заключение
Глава 2. Материалы и методы 79
2.1. Растительный материал 79
2.1.1. Интрогрессивные линии Т. aestivumlT. timopheevii 79
2.1.2. Интрогрессивные линии Т. aestivum - Т. timopheevii/Ае. tauschii 79
2.1.3. Популяции для картирования генов и локусов количественных признаков (QTL) 80
2.2. Выделение ДНК и микросателлитный анализ 80
2.2.1. Выделение ДНК из растительного материала 80
2.2.2. Микросателлитный анализ 81
2.3. Оценка устойчивости к грибным болезням 82
2.3.1. Оценка устойчивости к мучнистой росе (Blumeria graminis) и бурой ржавчине (Puccinia triticina) на стадии взрослых растений 82
2.3.2. Оценка устойчивости растений к бурой ржавчине на стадии проростков (ювенильной стадии)
2.4. Оценка хозяйственно-ценных признаков 86
2.5. Статистический анализ
2.5.1. Построение молекулярно-генетических карт хромосом, групп сцепления и картирование генов 88
2.5.2. Картирование локусов количественных признаков (QTLs) 88
2.5.3. Кластерный анализ 89
Глава 3. Результаты 90
3.1. Молекулярно-генетическое разнообразие интрогрессивных линий мягкой пшеницы Т. aestivumlT. timopheevii 90
3.1.1. Устойчивость интрогрессивных линий Т. aestivum/T.timopheevii к бурой ржавчине и мучнистой росе 90
3.1.2. Генетическое разнообразие гибридных линий Т. aestivum/T timopheevii по микросателлитным локусам 92
3.1.3. Хромосомная локализация и протяженность фрагментов чужеродного хроматина в геноме интрогрессивных линий 99
Заключение к главе 3.1. 107
3.2. Локализация генов и QTLs, определяющих устойчивость интрогрессивных линий с генетическим материалом Т. timopheevii к бурой ржавчине и мучнистой росе 108
3.2.1 Картирование локусов устойчивости к бурой ржавчине (Lr) у интрогрессивных линий Т. aestivumlT. timopheevii 108
3.2.2. Картирование локусов устойчивости к бурой ржавчине (Lr) у интрогрессивных линий Т. aestivum - Т. timopheevii/Ае. tauschii 121
3.2.3. Картирование локусов устойчивости к мучнистой росе (Рт) у интрогрессивных линий Т. aestivumlT. timopheevii 128
Заключение к главе 3.2. 132
3.3. Влияние чужеродного хроматина на проявление хозяйственно-ценных признаков у интрогрессивных линий Т. aestivumlT. timopheevii 134
3.3.1. Характеристика интрогрессивных линий Т. aestivumlT. timopheevii по хозяйственно-ценным признакам 134
3.3.2. Картирование локусов хозяйственно-ценных признаков у интрогрессивных линий Т. aestivumlT. timopheevii 144
3.3.2.1. Сравнительная оценка хозяйственно-ценных признаков у картирующей популяции F3-4 и исходных родительских форм 144
3.3.2.2. Картирование QTLs, ассоциированных с хозяйственно-ценными признаками 150
Заключение к главе 3.3. 161
3.4. Использование интрогрессивных линий в качестве доноров генов иммунитета в схемах маркер-контролируемого беккроссного отбора 166
3.4.1. Получение интрогрессивных линий с единичной транслокацией от Т. timopheevii, содержащей главный локус устойчивости к бурой ржавчине QLr.icgSB 166
3.4.2. Перенос локуса QLr.icgSB в геном восприимчивых форм мягкой пшеницы 169
Заключение к главе 3.4. 174
Глава 4. Обсуждение 175
4.1. Главные и минорные гены, определяющие устойчивость интрогрессивных линий с генетическим материалом Т. timopheevii к грибным патогенам 175
4.2. Использование SSR-маркеров для характеристики пшеницы и ее гибридов 182
4.2.1. Изучение генетического разнообразия пшеницы и ее гибридов с помощью SSR маркеров 182
4.2.2. Использование SSR-маркеров для выявления хромосомной локализации фрагментов интрогрессии 190
4.2.3. Использование SSR маркеров в схемах маркер-ориентированной селекции 196
4.3. Влияние генетического материала чужеродных интрогрессии на хозяйственно-ценные признаки мягкой пшеницы 198
4.3.1. Сравнение хромосомной локализации локусов хозяйственно-ценных признаков в геноме интрогрессивной линии Т. aestivum/T. timopheevii с картированными ранее генами и QTLs 198
4.3.2. Влияние фрагментов генома, интрогрессированньгх от Т. timopheevii, на хозяйственно-ценные признаки мягкой пшеницы 209
Заключение 213
Выводы 219
Список сокращений 221
Список литературы
