WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

Выявленная нами дифференциация местной яровой мягкой пшеницы не имела четкой географической направленности. Объединение сортов в группы не было связано с принадлежностью их к какому-либо одному из континентов или какой-либо стране происхождения. Согласно Н.И. Вавилову (1957) Передняя Азия в широком смысле может быть разделена на ряд агроэкологических областей, характеризующихся в значительной мере единством климатических и почвенных условий и наличием определенных экологических типов растений. На ее территории он выделял (1) Таблица 4. Группы генотипов с наиболее высоким уровнем фенотипического и генетического сходства Ам Кластеры Аг Бг Вг Гг к-20192-Еги к-16411-Мар к-19240-Эфи к-20214-Еги Амс к-20198-Еги к-16455-Мар к-26439-Лив к-20222-Еги к-17357-Пал к-17301-Пал к-13075-Ирнс1 к-17167-Сир к-17310- Пал к-38686-Ирнс2 к-19216-Эфи к-17318- Пал к-17270-Пал к-17339- Пал к-17378- Пал к-16073-Турс к-16430-Мар - к-43721-Иркс4 к-17330-Пал Бмс к-16450-Марс3 к-13071-Ирн к-17347-Пал к-55709-Иркк1 к-15818-Пал к-17112-Сир к-17203-Сир к-16562-Тун к-55844-Тун к-19032-Эфи к-16065-Тур к-19038-Эфи к-16075-Тур к-19916-Эфи к-16081-Турск-19020-Эфи Бм Кластеры Аг Бг Вг Гг к-20197-Еги к-55868-Ливк3 к-20217-Еги к-17405-Иор Амс к-20218-Еги к-55878-Ливк4 к-55711-Иркк8 к-17411-Иор к-20234-Еги к-55833-Тунк5 к-13072-Ирн к-17418-Иор к-21193-Еги к-21938-Тур к-14371-Ирн к-16405-Мар к-21198-Еги к-23112-Ирн к-17147-Сир к-17394-Иор к-16457-Мар к-16076-Тур к-32849-Ирн к-16451-Мар к-55725-Иркк2 к-55714-Иркк6 к-55702-Ирк к-17172-Сир Бмс к-55729-Ирк к-55730-Сирк7 к-14335-Ирн к-55890-Лив к-34821-Мар к-16592-Тун к-18961-Эфи Вм Кластеры Аг Бг Вг Гг - к-55867-Лив к-55717-Ирк к-55715-Ирк Амс к-55871-Лив к-43048-Ирн к-13491-Ирн к-16558-Тун к-21933-Турск-44512-Эфи - к-34836-Мар к-55704-Ирк к-55723-Ирк Бмс к-40115-Пал к-38641-Ирн к-43210-Сир к-55732-Сир к-55731-Сир к-21928-Турск-55826-Тун к-55846-Тун к-43751-Эфи к-43761-Эфи прибрежную область, включающую районы Сирии и Палестины, южной и югозападной частей Анатолии с мягким климатом, сходным по условиям с климатом Средиземноморья; (2) засушливую область, объединяющую нагорные районы Палестины и нынешней Иордании, а также обширные территории возвышенной внутренней Сирии; (3) внутреннюю нагорную область Малой Азии с недостаточным количеством осадков и наличием засушливых периодов. На территории Африки, связанной с возделыванием пшеницы, – (4) эфиопскую агроэкологическую область (высокогорные районы с большим количеством осадков с июля по сентябрь, засушливым периодом с октября до марта, сменяющимся снова дождливым периодом); (5) собственно Средиземноморскую агроэкологическую область с теплым субтропическим климатом (мягкой зимой, засушливым летом и сравнительно влажными весной и осенью).

Главным образом это низменные предгорные районы, расположенные по берегам Средиземного моря, в том числе прибрежные районы Туниса и Марокко; (6) египетскую агроэкологическую область с засушливым пустынным климатом и земледелием, построенным на поливе.

Достоверно известно, что мягкая пшеница в течение тысячелетий возделывалась в названных выше земледельческих районах этих областей. Как следует из их описания, нет соответствия между границами агроэкологической области и страны.

Некоторые области разделяют страну на части, другие охватывают территории двух и более стран. Поэтому как в одной стране могли формироваться разные типы местных сортов, так и в разных странах – местные сорта со сходными фенотипическими и генотипическими характеристиками. Возможно, это нашло свое отражение в полученных классификациях местной мягкой пшеницы и выявленной структуре ее разнообразия.

Наибольшее соответствие между границами страны и агроклиматической области существует для Египта и Эфиопии. Однако местные сорта этих стран также не сформировали самостоятельных кластеров. Это наводит на мысль, что могли иметь место, например, систематический обмен семенным материалом между странами, приводящий к неправильному определению страны его происхождения, или возникновение сходных мутаций в разных географических регионах, особенно по МСлокусам.

Переднюю Азию считают первичным центром происхождения мягкой пшеницы. По нашим данным местная азиатская мягкая пшеница оказалась шире по разнообразию африканской. На обоих континентах выявлены в основном два варианта генотипов по локусу Xgwm415: со 131 или 133 аллелями, что указывает на общность генофондов их мягкой пшеницы. О возможном поступлении сортового материала пшеницы в северную Африку из юго-западной Азии писал и Н.И. Вавилов (1957).

Разнообразие по аллелям МС-локусов свидетельствует о том, что мутации, представляющие собой инсерции или делеции одного динуклеотидного повтора в МС-локусе, происходили непрерывно у местной мягкой пшеницы на территориях обоих континентов. Однако в пределах одной страны разнообразие аллелей было неполным. Возможно, это связано с тем, что в коллекции ВИР репрезентативно не представлена местная мягкая пшеница каждой из изученных стран, а присутствуют случайные генотипы, или имеет место процесс элиминации отдельных аллелей под действием естественного отбора. До сих пор экспериментально не показаны функции микросателлтиов, но из литературы известно (Imtiaz et al., 2004; Yin et al., 2007), что некоторые МС-локусы сцеплены с различными генами и QTLs (Quantative trait loci), контролирующими устойчивость мягкой пшеницы к грибным болезням. Можно предположить, что благодаря довольно тесному сцеплению отбор по устойчивости может влиять на состав аллелей. МС-локусов Наличие широкого разнообразия по типам электрофоретических спектров глиадина еще раз подтвердило возможности использования этих маркеров для идентификации и паспортизации генотипов. Выборку аллелей мультигенных семейств, контролирующих глиадин и расположенных в хромосомах первой и шестой гомеологичных групп, нельзя считать репрезентативной для характеристики всего генома пшеницы, однако выявляемый полиморфизм по этим белкам достаточен для различения генотипов и выяснения взаимосвязей между ними (Митрофанова, 2005). Для более полного охвата генома следует или дополнительно привлекать другие белкимаркеры, или увеличить число анализируемых микросателлитов. Китайские ученые (Zhang et al., 2002) установили, что для получения в кластерном анализе стабильных группировок, которые показывали бы объективно существующие взаимосвязи между генотипами, необходимо использовать 350-400 аллелей МС-локусов, расположенных во всех хромосомах A, B и D геномов мягкой пшеницы. Нами для классификации использовано 49 аллелей всего пяти МС-локусов, находящихся в хромосомах 2B, 5A, 5D, 7B и 7D. Если к ним добавить глиадины и морфологические маркеры, то учтены различия, более, чем по 11 из 21 хромосомы гаплоидного набора мягкой пшеницы.

Очевидно, охват генома не был исчерпывающим, но значительным, чтобы можно было рассматривать выявленную структуру разнообразия выборки как довольно обоснованную.

ВЫВОДЫ 1) Местные сорта мягкой пшеницы могут иметь в своем составе внутрисортовые группы растений, различия которых по комплексам качественных и количественных признаков сопоставимы с межсортовыми.

2) Разнообразие по морфологическим и фенологическим признакам, параметрам продуктивности растений местной яровой мягкой пшеницы из стран югозападной и центральной Азии шире (индекс Шеннона равен 0,708+0,019), чем из стран северной и северо-восточной Африки (0,594+0,037). По уменьшению величины индекса разнообразия Шеннона признаки можно расположить в следующей последовательности: остистость колоса (1,33), число колосков в колосе (1,01), продуктивная кустистость (0,99), длина колоса и число зерен в колосе (по 0,86), высота растения (0,78), окраска зерновки (0,72), опушение колосковых и цветковых чешуй (0,20), длина зерновки (0,26), плотность колоса (0,06).

3) Выявлен широкий полиморфизм местной яровой мягкой пшеницы по электрофоретическим спектрам глиадина. Многие комбинации компонентов /-, - и -зон этого белка были специфическими для какой-либо одной страны и встречались у единичных генотипов. Изменения в составе глиадина чаще выявлялись у местных сортов из Ирана, Ирака и Эфиопии. Идентичные или очень близкие электрофоретические спектры глиадина имели генотипы, отобранные из местных сортов разных стран. Они образовали 27 групп, в каждой из которых генотипы имели общее происхождение и в большинстве случаев не различались по морфологическим признакам колоса и зерновки.

4) Генотипы, отобранные из местных сортов яровой мягкой пшеницы Азии и Африки, проявили широкое разнообразие по составу аллелей МС-локусов Xgwm257, Xgwm415, Xgwm190, Xgwm46 и Xgwm44, расположенных в хромосо мах 2B, 5A, 5D, 7B и 7D, соответственно. По каждому локусу идентифицировано от 4 до 18 аллелей, а для всей выборки из 96 генотипов – 49 аллелей с различной встречаемостью. Географическое распределение частот встречаемости аллелей было неравномерным. Самое широкое распространение имели аллели 131 и 133 локуса Xgwm415. По локусу Xgwm 257 аллели с большим числом динуклеотидных повторов чаще обнаруживали у генотипов из Азии, а с меньшим числом – из Африки.

5) Представленная в коллекции ВИР местная яровая мягкая пшеница югозападной и центральной Азии, северной и северо-восточной Африки дифференцирована на группы сортов, различающихся по комплексу морфологических и фенологических признаков, параметрам продуктивности растений, а также электрофоретическим спектрам глиадина и составу аллелей МС-локусов.

Разделение на группы сортов не имеет четкой географической направленности:

в каждой группе объединяются сорта или генотипы разных континентов и стран.

6) С использованием кластерного анализа выявлена структура разнообразия выборки местных сортов и выделенных из них генотипов, которая характеризуется наличием большого числа более однородных по фенотипическим и генотипическим характеристикам групп сортов или генотипов с определенной иерархией взаимосвязей. Построенная классификация позволит оптимизировать состав активной части коллекции и повысить эффективность отбора образцов для селекции и проведения научных исследований.

Список работ, опубликованных по теме диссертации 1. Аль-Юссеф В., Митрофанова О.П. Характеристика местных сортов мягкой пшеницы из стран Ближнего Востока и Северной Африки по данным анализа микросателлитных локусов // Материалы I (IX) Международной конференции молодых ботаников в Санкт-Петербурге (21-26 мая 2006). – СПБ. Изд-во ГЭТУ, 2006, С. 21.

2. Аль-Юссеф Ваэль. Генетическое разнообразие староместных сортов мягкой пщеницы по результатам анализа морфологических и глиадиновых маркеров // Генетические ресурсы культурных растений в XXI веке: состояние, проблемы, перспективы / Тезисы докладов II Вавиловской международной конференции. Санкт-Петербург, 2630 ноября 2007г. – СПБ.: ВИР, 2007. – С. 230-232.

Статьи в ведущих рецензируемых научных журналах ВАК РФ 3. Аль-Юссеф Ваэль. Генетическое разнообразие староместных сортов мягкой пщеницы по результатам анализа морфологических и глиадиновых маркеров // Известия СПБГАУ. – 2007, – № 5.– с. 25-30.

4. Аль-Юссеф Ваэль. Генетическое разнообразие староместных сортов мягкой пщеницы по данным анализа микросателлитных локусов // Известия СПБГАУ. – 2008, – № 9.– с. 26-5- Митрофанова О.П., Аль-Юссеф Ваэль. Характеристика изменчивости морфологических признаков местных сортов мягкой яровой пшеницы // Известия СПБГАУ. – 2008, – № 11.– с. 63-65.

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||






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