Введение
Глава 1. Обзор литературы 14
1.1. Значение отдаленной гибридизации мягкой пшеницы 14
1.2. Особенности гибридизации между видами ячменя и пшеницы 15
1.3. Генетический контроль скрещиваемости при отдаленной гибридизации у Thticeae 19
1.4. Эффекты ядерно-цитоплазматических взаимодействий у аллоплазматических линий пшеницы 23
1.5. Гены совместимости при отдаленной гибридизации 30
1.6. Генетический контроль цитоплазматическои мужской стерильности растений 33
1.6.1. ЦМС-обусловливающие митохондриальные гены 34
1.6.2. Ядерные гены, участвующие в контроле ЦМС 37
1.6.3. Механизм действия ядерных генов - восстановителей фертильности... 38
1.6.4. Ядерные гены Rf— восстановители фертильности у видов Triticeae 41
1.6.5. Гены Rf- клонирование in vitro 43
1.7. Наследование цитоплазматического генома у высших растений 44
1.8. Проявление гетероплазмии митохондриальной ДНК 47
1.9. Изменения ядерного генома, связанные с процессом отдаленной гибридизации 50
1.9.1. Геномные изменения, происходящие при аллоплоидизации отдаленных
гибридов 52
1.9.1.1. Изменения во фракции низкокопийных кодирующих последовательностей 54
1.9.1.2. Изменения во фракции низкокопийных некодирующих последовательностей 54
1.9.1.3. Изменения генов рибосомальных РНК 56
1.9.1.4. Изменения во фракции высокоповторенных последовательностей 58
1.9.1.5. Изменения, связанные с мобильными элементами 59
1.9.2. Эпигенетические изменения при полиплоидизации отдаленных гибридов
1.9.3. Избирательность интрогресии при отдаленной гибридизации 61
1.10. Использование методов, основанных на ПЦР, для анализа генома растений 63
1.9.1. Возможности метода RAPD для изучения растений гибридного происхождения 64
1.9.2. Метод случайно амплифицированных микросателлитных последовательностей (RAMPO) 67
1.9.3. Возможности использования SSR маркеров 69
Глава 2. Материалы и методы 72
2.1. Растительный материал 72
2.2. Выделение ДНК 75
2.2.1. Выделение ДНК растений с использованием протеиназы «К» 76
2.2.2. Экспресс-метод выделения ДНК растений 77
2.2.3. Выделение ДНК рекомбинантных плазмид методом щелочного лизиса 77
2.3. Условия ПЦР, RAPD-анализ и кроссгибридизация RAPD фрагментов, использованные в данной работе 78
2.4. Обработка образцов ДНК эндонуклеазами рестрикции 79
2.5. Электрофорез в агарозном геле 79
2.6. Вариант методики RAMPO, использованный для анализа аллоплазматических линий пшеницы в данной работе 79
2.7. Клонирование и анализ RAPD-последовательностей , 80
2.8. Саузерн-гибридизация с фрагментом мтДНК 80
2.9. Использование SSR-анализа для характеристики аллоплазматических рекомбинантных линий мягкой пшеницы 81
Глава. 3. Результаты 82
3.1. Результаты RAPD анализа аллоплазматических рекомбинантных линий мягкой пшеницы 3.1.1. Изучение RAPD спектров ячменя И. vulgare, Н. geniculatum и мягкой пшеницы Т. aestivum 82
3.1.2. Изучение RAPD спектров аллоплазматических рекомбинантных линий мягкой пшеницы Л-16(1)Р3, Л-17(1)F3, Л-79(10)Р3 и H-9F7 84
3.2. Клонирование и анализ de novo амплифицированной RAPD- последовательности линии Л-16(1)Рз 89
3.3. Кросс-гибридизация RAPD-фрагментов ячменя 92
3.4. Гибридизация RAPD спектров с микросателлитными мотивами (RAMPO).. 92
3.5. Анализ аллоплазматических линий мягкой пшеницы с различным проявлением признака фертильности методом RAPD 97
3.6. Секвенирование и анализ RAPD-фрагментов ячменного происхождения, выделенных из генома линии Л-79(10)F3 100
3.7. Выявление маркеров митохондриальнои ДНК Н. vulgare у аллоплазматических рекомбинантных линий мягкой пшеницы с различным проявлением самофертильности 101
3.8. SSR анализ геномного состава ячменно-пшеничных гибридов, их беккроссных потомков и аллоплазматических рекомбинантных линий мягкой пшеницы (И. vu!gare)-T. aestivum 106
3.8.1. Использование микросателлитных маркеров Н. vulgare 106
3.8.2. Использование микросателлитных маркеров 7". aestivum 109
3.8.2.1. Межсортовой полиморфизм мягкой пшеницы по SSR-маркерам 111
3.8.2.2. Анализ гибридов первого поколения Fi и беккроссов первого поколения с использованием SSR-маркеров Т. aestivum 112
3.8.2.3. Анализ беккроссов ВСз, ВС4 поколений и аллоплазматических рекомбинантных линий Л-16{1) и Л-17(1) с использованием хромосомоспецифичных SSR-маркеров Т. aestivum 112
3.8.2.4. Особенности реорганизации ядерного генома в процессе создания аллоплазматических рекомбинантных линий 114
3.9.3. SSR-анализ аллоплазматических рекомбинантных линий мягкой пшеницы n-79(10)F3 и Л-79(10)(3)Ре 115
Глава 4. Обсуждение результатов 119
4.1. Выявление присутствия генетического материала ячменя у ячменно- пшеничных гибридов первого поколения, их беккроссных потомков и аллоплазматических рекомбинантных линий (Hordeum)-T. aestivum 119
4.2. Изменчивость последовательностей митохондриального генома у аллоплазматических рекомбинантных линий мягкой пшеницы в процессе восстановления фертильности 123
4.3. Особенности рекомбинации генетического материала сортов мягкой пшеницы Т. aestivum при беккроссировании ячмено-пшеничных гибридов и самоопылении аллоплазматических рекомбинантных линий 126
4.4. Возможности ипользования микросателлитных маркеров культурного ячменя Н. vulgare и мягкой пшеницы T.aestivum для SSR-анализа родственных видов 127
4.5. Изменчивость генома аллоплазматических рекомбинантных линий мягкой
пшеницы (H.vulgare)-T.ae$tivum, выявляемая различными молекулярно-генетическими методами 129
Заключение 131
Выводы 136
Список литературы 138
Приложение 170
