WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

Л-29

Л-49

Л-31

Л-26

Л-27

Л-32

Л-35

Л-36

Л-38

Л-503

BC1F10:[(mar xП)xП]F10

BC1F10:[(mar xП)xП]F10

ВС2F9, 11:[(mar xП)xП2]F9,11

BC2F8:[(mar xП)хПхН]F8

BC3F8:[(mar xП)xПхН2]F8

BC3F8:[(mar xП)xПхН2]F8

BC3F8:[(mar xП)хПхН2]F8

BC4F7:[(mar x П)хПхН3]F7

BC4F7:[(mar xП)хПхН3]F7

ВС1F8, 9:[mar xП)ам х П]F8,9

[(mar xП)Ам]F5

2n = 42

2n = 42

2n = 42

2n = 42

2n = 40 + 4t

2n = 40 + 4t

2n = 40 + 2t

2n = 42

2n = 42

2n = 42 + 2t

2n = 54

Номера

растений

Происхождение растений

Число хромосом у

изученных образцов

218(1)

218(2)

218(3)

218(7)

218(9)

218(11)

218(12)

218(14)

BC4F5: [(mar xП)xПxН3]F5

BC4F5: [(mar xП)xПxН3]F5

BC4F5: [(mar xП)xПxН3]F5

BC4F5: [(mar xП)xПxН3]F5

BC4F5: [(mar xП)xПxН3]F5

BC4F5: [(mar xП)xПxН3]F5

BC4F5: [(mar xП)xПxН3]F5

BC4F5: [(mar xП)xПxН3]F5

2n = 42

2n = 42

2n = 42

2n = 42

2n = 42

2n = 42

2n = 42

2n = 42

Обозначения: mar - дикорастущий ячмень H.marinum subsp. gussoneanum,

П – сорт мягкой пшеницы Пиротрикс 28, Н – сорт мягкой пшеницы

Новосибирская 67, Ам – амфиплоид.

Для RAPD-анализа применены 115 случайных праймеров длиной 10-11 пн с GC-составом от 36% до 72%. С целью подтверждения данных RAPD-анализа о ячменном происхождении отдельных RAPD-фрагментов у аллоплазматических линий были проведены эксперименты по кросс-гибридизации (Трубачеева и др., 2003). Для этого RAPD-продукт ячменя (H.mar) с определенным праймером радиоактивно метился и использовался в качестве зонда для гибридизации с RAPD-спектром аллоплазматических линий, полученным при помощи того же праймера. SSR-анализ с применением 89 SSR-маркеров, картированных на хромосомах мягкой пшеницы, проводили по методике, описанной в работе (Plaschke et al., 1995). RFLP-анализ последовательностей мтДНК проводился с зондами, гомологичными участкам трех генов митохондриального генома мягкой пшеницы. Для ПЦР-анализа 18S/5S рекомбинационного повтора злаков использовалась пара специфичных праймеров. Условия RFLP- и ПЦР анализа мтДНК приведены в работе (Трубачеева и др., 2005).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

RAPD-анализ аллоплазматических эуплоидных и анеуплоидных линий (H.marinum subsp. gussoneanum)-T.aestivum

RAPD-анализ был проведен с целью предварительного скрининга образцов аллоплазматических линий для выявления наличия в их геномах генетического материала ячменя. Для изучения были включены аллоплазматические линии, соответствующие самоопыленным потомкам разных беккроссных поколений (Л-29, Л-26, Л-27, Л-36, Л-38) и линия Л-503, являющаяся самоопыленным потомком ячменно-пшеничного амфиплоида.

На начальном этапе проведен сравнительный анализ RAPD-спектров мягкой пшеницы и дикорастущего ячменя (H.mar). Оказалось, что при использовании практически всех праймеров RAPD-спектры дикорастущего ячменя (H.mar) отличались от RAPD-спектров сортов мягкой пшеницы. Таким образом, высокий уровень полиморфизма между ПЦР-спектрами дикорастущего ячменя и мягкой пшеницы может позволить использовать RAPD-метод для выявления фрагментов генома ячменя во вновь сформированном геноме аллоплазматических линий мягкой пшеницы, полученных на основе ячменно-пшеничных гибридов.

Обнаружено, что RAPD-спектры линий Л-29, Л-26, Л-27, Л-36 и Л-38, полученные с применением большинства праймеров, практически идентичны RAPD-спектрам родительских сортов пшеницы. Вместе с тем в RAPD-спектрах изученных аллоплазматических линий в ряде случаев были обнаружены изменения по сравнению со спектрами родительских видов, такие как исчезновение фрагментов, специфичных для мягкой пшеницы, и появление новых, не свойственных ни мягкой пшенице, ни дикорастущему ячменю. Этот результат свидетельствует о том, что процесс формирования аллоплазматических линий включает в себя реорганизацию геномов родительских видов. Интенсивные преобразования ядерных геномов на ранних этапах формообразования при отдаленных скрещиваниях и полиплоидизации описаны во многих работах (Feldman et al., 1997; Liu et al., 1998; Ozkan et al., 2001; Shaked et al., 2001).

Другие отличия в RAPD-спектрах аллоплазматических линий от родительских генотипов пшеницы связаны с присутствием фрагментов амплификации ячменя (H.mar). Спектры амплификации 19 праймеров, то есть 17% от числа использованных, содержали фрагменты генома ячменя у линии Л-29; 7 (6%) - у линии Л-26; 8 (7%) - у линии Л-27; одного (0.9%) – у линии Л-36. Пять праймеров амплифицировали фрагменты генома ячменя одинаковой длины у линий Л-29, Л-26 и Л-27. Поскольку RAPD-фрагменты одинаковой длины могут амплифицироваться из негомологичных последовательностей, то для подтверждения ячменного происхождения фрагментов в спектрах гибридных линий была проведена серия экспериментов по кросс-гибридизации. Проведенные эксперименты показали, что во всех случаях, когда при электрофорезе в агарозном геле в спектре аллоплазматической линии присутствовал фрагмент, соответствующий по длине фрагменту ячменя (H.mar), этот же фрагмент наблюдался в гибридизационном профиле как ячменя (H.mar), так и аллоплазматической линии (рис. 1).

Таким образом, проведенное исследование аллоплазматических линий с помощью RAPD-анализа показало, что их геномы преимущественно пшеничного типа, но имеют ряд особенностей, проявляющихся в виде отличий в RAPD-спектрах от родительских сортов пшеницы. Кроме того, в геномах этих линий обнаружено присутствие фрагментов амплификации генома ячменя. Наибольшее количество фрагментов ячменя наблюдали у линии Л-29, выделенной среди самоопыленных потомков ВС1-поколения. У линий Л-26 и Л-27, принадлежащих к ВС3F8-поколению, и особенно у линии Л-36 (ВС4F7), количество обнаруженных фрагментов генома ячменя значительно меньше. Телоцентрически дополненная линия Л-38 также содержит фрагменты генома дикорастущего ячменя (H.mar).

Для выявления присутствия фрагментов генома ячменя в геноме линии Л-503 были использованы 25 праймеров, для которых была показана эффективность в выявлении генетического материала дикорастущего ячменя в геномах аллоплазматических линий, сформированных на основе беккроссных потомков ячменных-пшеничных гибридов. В данной части работы было обнаружено, что 7 из 25 праймеров амплифицируют фрагменты генома ячменя у линии Л-503. Таким образом, применение RARD-анализа подтвердило присутствие фрагментов генома ячменя в геноме этой линии. Однако, тот факт, что не все взятые в анализ праймеры обнаруживали наличие генетического материала ячменя у линии Л-503, указывает на то, что процессы формирования ядерных геномов в результате беккроссирования ячменно-пшеничных гибридов и самоопыления амфиплоида проходили различными путями.

Геномная in situ гибридизация аллоплазматических эуплоидных и анеуплоидных линий (H.marinum subsp. gussoneanum)-T.aestivum

Проведенный RAPD-анализ позволил установить наличие генетического материала ячменя (H.mar) в геномах аллоплазматических линий мягкой пшеницы, однако этот метод не дает возможности определить характер интрогрессии генома ячменя. Для решения этой задачи был применен метод геномной гибридизации in situ с применением тотальной ДНК ячменя в качестве зонда. В качестве объектов исследования были использованы аллоплазматические 42-хромосомные линии Л-28, Л-29, Л-49, Л-31, Л-35, Л-36 и растения, выращенные из зерновок, завязавшихся у эуплоидных растений 218(1), 218(2), 218(3), 218(11), 218(12), а также анеуплоидные линии Л-26, Л-27, Л-38.

Установлено, что 42-хромосомные линии Л-28 и Л-29, выделенные от разных растений BC1F9-поколения ячменно-пшеничных гибридов и различающиеся друг от друга по проявлению фенотипических признаков, содержат в кариотипе неодинаковое число хромосом дикорастущего ячменя. Так, у аллоплазматической линии Л-28 обнаружено замещение трех пар хромосом пшеницы на три пары хромосом дикорастущего ячменя, геномная формула – 2n = 36w + 6b (w – wheat, b – barley) (рис. 2). При параллельном изучении этой линии с помощью С-окрашивания Е.Д. Бадаевой тип замещений был идентифицирован как 1Hmar(1B), 5Hmar(5D), 7Нmar(7D) (Трубачеева, Бадаева и др., 2007).

У другой аллоплазматической линии Л-29, соответствующей ВС1F10-поколению, произошло замещение одной пары хромосом пшеницы на одну пару хромосом ячменя (2n = 40w + 2b) (табл. 3).

Замещение одной пары хромосом мягкой пшеницы на пару хромосом дикорастущего ячменя выявлено и у генотипов, выделенных от растений самоопыленных потомств более поздних беккроссов – BC2 и BC4. При этом среди шести изученных растений линии Л-49, принадлежащих к BC2F9-поколению, пять, выращенные из нормально выполненных зерновок, имели замещение по одной паре хромосом (2n = 40w + 2b), а у одного растения, выращенного из щуплой зерновки, обнаружено отсутствие только одной хромосомы мягкой пшеницы, замещенной хромосомой дикорастущего ячменя (2n = 41w + 1b). Дальнейший отбор растений, выращенных из выполненных зерновок привел к цитогенетической стабильности линии Л-49, образцы которой, соответствующие BC2F11-поколению, были включены в дальнейшую работу.

У линии Л-31, принадлежащей ВС2F8-поколению, с использованием GISH-анализа выявлены только хромосомы мягкой пшеницы (2n = 42w). Такой же набор хромосом выявлен и у потомков 42-хромосомных растений 218(1) и 218(2), относящихся к BC4F5-поколению. На основе растения 218(1) была создана линия Л-36, у изученных образцов которой в BC4F7-поколении сохранился кариотип, соответствующий (2n = 42w).

Что касается потомков растений 218(3), 218(11), 218(12) из BC4F5-поколения, то по данным GISH-анализа они имели геномную формулу (2n = 40w + 2b) (рис. 3). Растение 218(3) послужило источником для создания линии Л-35, при изучении которой в BC4F7-поколении также обнаружено замещение одной пары хромосом пшеницы на одну пару хромосом ячменя (2n = 40w + 2b).

Таблица 3. Обобщенные результаты геномной гибридизации in situ

Номера линий

Принад-лежность

линий

к поколениям

Число

хромосом

Геномная

формула

по результатам GISH

Л-28

Л-29

BC1F10

BC1F10

2n = 42

2n = 42

2n = 36w + 6b

2n = 40w + 2b

Л-49

ВС2F9

2n = 42

2n = 42

2n = 41w + 1b

2n = 40w + 2b

Л-26

Л-27

BC3F8

BC3F8

2n = 40 + 4t

2n = 40 + 4t

2n = 40w + 2tw + 2tb

2n = 40w + 2tw + 2tb

Л-35

Л-36

BC4F7

BC4F7

2n = 42

2n = 42

2n = 40w + 2b

2n = 42w

Л-38

ВС1F8

2n = 42 + t

2n = 42 + 2t

2n = 42w + 1tb

2n = 42w + 2tb

Номера растений

Принад-лежность

растений

к поколениям

Число

хромосом

Геномная

формула

по результатам GISH

218(1)

218(2)

218(3)

218(11)

218(12)

BC4F5

BC4F5

BC4F5

BC4F5

BC4F5

2n = 42

2n = 42

2n = 42

2n = 42

2n = 42

2n = 42w

2n = 42w

2n = 40w + 2b

2n = 40w + 2b

2n = 40w + 2b

GISH-анализ выявил, что у образцов аллоплазматических анеуплоидных линий Л-26 и Л-27 две из четырех телоцентрических хромосом принадлежат ячменю (H.mar), что соответствует геномной формуле (2n = 40w + 2tw + 2tb).

Среди образцов изученной телоцентрически дополненной линии Л-38, выделенной от растения (2n = 42 + 2t) в BC1F7-поколении ячменно-пшеничного амфиплоида, опыленного мягкой пшеницей, выявлены как растения, у которых в кариотипе содержится пара дополненных телоцентрических хромосом дикорастущего ячменя (2n = 42 + 2tb), так и растения, у которых кариотип несет только одну дополненную телоцентрическую хромосому H.marinum subsp. gussoneanum (2n=42+1tb).

SSRанализ аллоплазматических замещенных (2n = 40w + 2b) и анеуплоидных (2n = 40w + 2tw + 2tb) линий с применением микросателлитных маркеров пшеницы

Pages:     | 1 || 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»