Система учета научной деятельности (ASSA) |
Лаборатория молекулярной генетики и цитогенетики растений (т.23)Отдел молекулярной генетики растений (т.153)
Научные результаты Сотрудники О Подразделении 1. Основные направления фундаментальных и фундаментально-ориентированных исследований Геномика злаков, молекулярная генетика пшеницы и ее сородичей, агробиотехнология
2. Задачи, решаемые в настоящее время в рамках базового бюджетного проекта В рамках бюджетного проекта VI.53.1.5. («Геном злаков: изучение организации и вклада отдельных участков хромосом и генных локусов в проявление признаков и формообразование») лаборатория выполняет работы по двум блокам: Блок 1 - «Анализ первичной структуры отдельных участков хромосом и генных локусов мягкой пшеницы» Блок 2 - «Картирование хозяйственно-ценных признаков и молекулярно-генетическое изучение разнообразия сортов мягкой пшеницы» В рамках указанных блоков решаются задачи, связанные с изучением структурной организации и эволюции генома мягкой пшеницы и её сородичей; с анализом структурно-функциональной организация генов, контролирующих развитие и морфологические признаки пшеницы; с изучением и молекулярно-генетическом картировании локусов количественных признаков (QTL), контролирующих адаптивные и хозяйственно-ценные признаки у гибридных форм мягкой пшеницы; с генотипированием сортов и гибридов мягкой пшеницы. Кроме того, в рамках первого блока выполняются работы по физическому картированию и секвенированию хромосомы 5В, которые проводятся в рамках Международного консорциума по секвенированию генома пшеницы.
3. Прикладные разработки Молекулярно-генетическое картирование генов пшеницы и ее гибридов, позволило разработать новые схемы проведения маркер-опосредованной селекции для отбора генотипов мягкой пшеницы с заданным набором хозяйственно-ценных генов.
4. Иллюстрированное описание лучших результатов, полученных подразделением за последние 5 лет - По направлению геномика злаков: Впервые были получены данные по структурной организации длинного (5BL) и короткого (5BS) плеч хромосомы 5В мягкой пшеницы Triticum aestivum по результатам частичного 454-пиросеквенирования. Проанализированы 16183252 п.н. ДНК 5BS (6% общей длины плеча) и 45307076 п.н. ДНК 5BL (8% общей длины плеча). Обнаружены различия в содержании центромерных мобильных элементов Cereba и Quinta между 5BS и 5BL и преобладание ретротранспозонов Fatima и Sakura и ДНК-транспозона Jorge в последовательностях хромосомы 5B, выявлены участки синтении с хромосомами риса и брахиподиума. Показано, что по данным частичного пиросеквенирования можно получить адекватное представление о структурной организации хромосомы 5B мягкой пшеницы, включая информацию о повторяющихся и кодирующих последовательностях. Впервые показано, что субтеломерные маркеры Spelt1 и Spelt52 позволяют эффективно отбирать BAC клоны, локализующиеся на концах хромосом различных видов пшениц. Анализ нуклеотидной последовательности ВАС_2050О8 длиной 119737 п.н., локализованного на конце длинного плеча хромосомы 4B мягкой пшеницы, показал, что в составе ВАС_2050О8 преобладают САСТА ДНК-транспозоны (17,5% от всей длины ВАС-клона) и наблюдается низкое содержание ретроэлементов (8,4%) и генов (6,1%). Отмечено для выявленного генного локуса, что в процессе эволюции от риса к пшеницы произошло интенсивное встраивание мобильных элементов в межгенные пространства, при этом порядок расположения генов в генных локусах и структура экзонов сохранились без изменений. Впервые показано, что САСТА ДНК-транспозоны Caspar являются характерной компонентой субтеломерных районов хромосом диплоидных и полиплоидных видов Triticum и Aegilops.Впервые показано, LTR-ретротранспозоны Fatima и Lila, имеют примущественную локализацию на хромосомах В- и D-геномов, соответственно, мягкой пшеницы и у диплоидных предшественников этих геномов (рис.1). Рисунок 2. Признак многоколосковости: морфология колоса (а) и его развития (б), локализация гена mrs1(в), определяющего данный признак, и его структура (г)
- По направлению Агробиотехнология: Разработана оригинальная схема создания линий с единичными транслокациями с использованием молекулярно-цитологических маркеров Spelt1 и pSc119.2 (рис. 3). Схема включает проведение двух этапов беккроссирования с отбором устойчивых генотипов с помощью молекулярных и цитологических маркеров и оценкой на устойчивость отобранных растений в поле. В результате за короткий срок были созданы линии с единичными транслокациями от дикорастущего вида Aegilops speltoides в длинных плечах хромосом 5B и 6B мягкой пшеницы и идентифицирован новый ген устойчивости к бурой ржавчине LrAsp5. Разработана схема создания линий с единичными транслокациями с использованием микросателлитных (SSR) маркеров. Использование этой схемы позволило в короткие сроки создать линии мягкой пшеницы, несущие различные транслокации от тетраплоидного вида Triticum timopheevii. Показано, что линии пшеницы, содержащие локус QLr.icg-5G от T. timopheevii, являются полностью устойчивыми к бурой ржавчине и не отличаются по показателям продуктивности от исходного сорта. Полученные линии, несущие новый ген устойчивости к бурой ржачине LrTt2 могут быть рекомендованы для включения их в качестве доноров устойчивости к бурой ржавчине в селекционные программы по мягкой пшенице. Разработаны ПЦР маркеры Xbarc232 и Xcgi15 для генов LrTt2 и LrAsp, соответственно (рис. 3б), которые могут эффективно использоваться для отбора устойчивых линий пшеницы при проведении маркер-ориентированного отбора. Рисунок 3. А. Локализация транслокации от дикорастущего вида Aegilops speltoides, несущей ген LrAsp5 на хромосоме 5В методом in situ гибридизация. Б. ПЦР-анализ с маркером Xcgi15 растений от скрещивания линии 21-4 (донор гена LrAsp1) и сорта мягкой пшеницы Филатовка СовместителиДобровольская Оксана Борисовна [ведущий научный сотрудник]Федяева Анна Валерьевна [научный сотрудник] Выберите слайдером нужный промежуток, и список ниже будет содержать записи только нужного периода: 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 |
||||
© 2010-2024 ИЦиГ СО РАН. Все права защищены. |