Введение
Глава 1. Обзор Литературы 16
1.1. Генетические маркеры - общая характеристика. 16
1.2. Систематика и организация генома видов рода Triticum L. 21
1.3. Генетические маркеры пшеницы 23
1.3.1. Биохимические маркеры пшеницы 23
1.3.1.1. Биохимическая характеристика запасных белков 23
1.3.1.2. Структура белка глиадина и глютенина 25
1.3.1.3. Хромосомная локализация глиадин и глютенин кодирующих генов; полиморфизм и характер наследования запасных белков 27
1.3.1.4. Эволюция глиадинкодирующих генов 35
1.3.1.5 Амилаза зерна пшеницы 39
1.3.2. Молекулярные маркеры пшеницы 42
1.4. Применение генетических маркеров в исследованиях выполненных на пшенице 45
1.4.1. Использование генетических маркеров для идентификации сортов пшеницы 45
1.4.2. Генетическое разнообразие и динамики его изменения, генетической эрозия 49
1.4.2.1. Генетическое разнообразие 49
1.4.2.2. Динамика изменения генетического разнообразия пшеницы 56
1.4.3. Использование генетических маркеров при сохранении материала пшеницы в коллекциях ex situ и on farm 60
1.4.4. Использование генетических маркеров при изучении происхождения, эволюции и филогении пшеницы. 66
1.4.4.1. Применение изоферментных маркеров в филогенетических исследованиях 67
1.4.4.2. Применение запасных белков, как генетических маркеров в филогенетических исследованиях 68
1.4.4.3. Применение молекулярных маркеров в филогенетических исследованиях 71
1.4.5. Использование генетических маркеров в селекционной практике 75
Глава 2. Материалы и методы 86
2.1. Растительный материал 86
2.2. Лабораторные методы 88
2.2.1. Приготовление образцов 88
2.2.1.1. Экстракция глиадина 88
2.2.1.2. Экстракция глютенина 89
2.2.1.3. Экстракция а-амилаз 89
2.2.1.4. Выделение ДНК 89
2.2.1.5. Приготовление образцов ампликонов микросателлитной ДНК для нанесения на денатурирующий полиакриламидный гель . 90
2.2.2. Проведение полимеразной цепной реакции 91
2.2.2.1 Проведение полимеразной цепной реакции при RAPD анализе 91
2.2.2.2. Поведение полимеразной цепной реакции при анализе полиморфизма микросателлитных локусов 91
2.2.3. Электрофорез 91
2.2.3.1. Нативный одномерный Электрофорез глиадина в кислом (рН 3,1) полиакриламидном геле 92
2.2.3.2. SDS-Электрофорез глютенина в полиакриламидном геле 92
2.2.3.3 Двумерный электрофорез глиадина в полиакриламидном геле 93
2.2.3.4. Электрофорез а-амилаз в полиакриламидном геле 93
2.2.3.5. Электрофорез RAPD - фрагментов ДНК в агарозном геле .94
2.2.3.6. Электрофорез фрагментов микросателлитной ДНК в денатурирующем полиакриламидном геле 95
2.2.4. Оценка признаков линий сорта Харьковская 7 95
2.2.5. Математические методы обработки полученных данных: 91
2.2.5.1. Оценка соответствия фактического расщепления в гибридах F2 теоретически ожидаемому. 97
2.2.5.2. Определение величины сцепления между локусами генов 97
2.2.5.3. Статистическая обработка данных количественных признаков линий сорта Харьковская 7 98
2.2.5.4. Оценка генетического разнообразия сортов и образцов твердой пшеницы 98
Глава 3. Генетические маркеры твердой пшеницы, хромосомная локализация, наследование и полиморфизм ... 101
3.1. Глиадины t ...101
3.1.1. Хромосомная локализация глиадинкодирующих генов твердой пшеницы ...102
3.1.2. Характер наследования глиадинкодирующих генов твердой пшеницы ... 103
3.1.3. Полиморфизм по локусам глиадинкодирующих генов твердой пшеницы и генетическая номенклатура для их обозначения ... 108
3.1.3.1. Полиморфизм по локусам глиадинкодирующих генов отечественных сортов твердой пшеницы (сортов, созданных в бывшем СССР и России) ...ПО
3.1.3.2. Полиморфизм по локусам глиадинкодирующих генов в сортах твердой пшеницы Италии ... 115
3.1.3.3. Полиморфизм по локусам глиадинкодирующих генов в сортах и образцах твердой пшеницы Эфиопии ... 121
3.1.3.4. Полиморфизм по локусам глиадинкодирующих генов в сортах твердой пшеницы из коллекции ICARDA ... 122
3.1.4. Сводный каталог аллельных вариантов блоков компонентов глиадина твердой пшеницы и его использование при идентификации аллелей в ранее не изученных сортах. Маркерные сорта ... 125
3.1.5. Семейства блоков компонентов глиадина у твердой пшеницы ... 135
3.2. Глютенины твердой пшеницы; Хромосомный контроль и полиморфизм по локусам глютенинкодирующих генов ... 13 8
3.3. Полиморфизм а - амилазы твердой пшеницы 141
3.4. Гены, контролирующие морфологические признаки колоса твердой пшеницы - опушение (Hg) и окраску (Rgl) ... 142
3.5. Полиморфизм твердой пшеницы по ДНК маркерам ...148
3.5.1. Полиморфизм твердой пшеницы по RAPD маркерам ... 148
3.5.2. Полиморфизм твердой пшеницы по SSR маркерам ...151
3.6. Обсуждение результатов ... 15 5
Глава 4. Идентификация сортов твердой пшеницы, их гомогенность и гетерогенность. Разнородность биотипов гетерогенных сортов в отношении хозяйственно-значимых признаков ... 162
4.1. Использование генетических маркеров при определении сортовой чистоты и сортового соответствия коммерческих партий семян сортов твердой пшеницы ... 162
4.1.1. Идентификация сортов твердой пшеницы на основании полиморфизма по глиадину ... 162
4.1.2. Использование молекулярных маркеров для идентификации сортов твердой пшеницы ... 163
4.1.3. Анализ сортового соответствия и наличия чужеродных примесей по глиадиновым маркерам. Автоматизация метода ... 164
4.2. Гетерогенности сортов твердой пшеницы ... 171
4.3. Разнородность биотипов в отношении хозяйственно - значимых признаков. Использование блоков компонентов глиадина в качестве . маркеров показателей качества продуктов переработки твердой пшеницы ...175
4.3.1. Сравнение биотипов сорта Харьковская 7 по количественным признакам, характеризующим структуру колоса и по урожайности 177
4.3.2. Сравнение биотипов сорта Харьковская 7 по показателям, характеризующим качество клейковины ... 180
4.4. Обсуждение результатов ... 182
Глава 5. Биоразнообразие твердой пшеницы и динамика его изменения ...189
5.1. Анализ биоразнообразия твердой пшеницы с использованием белковых маркеров ... 189 5.1.2. Изучение генетических расстояний в коллекциях сортов твердой пшеницы с использованием глиадиновых маркеров. Связь полиморфизма по глиадину с родословными сортов ... 195
5.2. Анализ биоразнообразия твердой пшеницы с использованием SSR и RAPD маркеров ...198
5.2.1. RAPD анализ ...200
5.2.2. SSR анализ ...209
5.3. Обсуждение результатов .. 216
Глава 6. Использование генетических маркеров в филогенетических исследованиях рода Triticum L. .. 223
6.1. Сравнение блоков компонентов глиадина, контролируемых у пшениц хромосомой 1А ...223
6.2. Сравнение блоков компонентов глиадина, контролируемых хромосомой 6А .. 225
6.3. Сравнение блоков компонентов глиадина, контролируемых у мягкой и твердой пшеницы гомологичными хромосомами В генома .. 228
6.4. Сравнение а-амилазы мягкой и твердой пшеницы ...230
6.5. Обсуждение результатов 231
Выводы ...237
Заключение ...243
Список литературы
