авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |
-- [ Страница 1 ] --

Международная научная школа-конференция мо-

лодых ученых

“Генетика и селекция растений,

основанная на современных генети-

ческих знаниях и

технологиях”

ТЕЗИСЫ

Звенигород,

7-12 декабря 2008 г.

Звенигород-2008

Международная научная школа-конференция мо-

лодых ученых

“Генетика и селекция растений,

основанная на современных генети-

ческих знаниях и технологиях”

ТЕЗИСЫ Звенигород, 7-12 декабря 2008 г.

Звенигород - 2008 Международная научная школа-конференция мо лодых ученых “Генетика и селекция растений, основанная на современных генетических знаниях и технологиях” – ТЕЗИСЫ Научное издание Тезисы воспроизведены без редактирования с со гласия авторов © Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, г. Москва © Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова, Биологический факультет, г. Москва © РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, г. Москва РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ОТДЕЛЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК РАН РОССИЙСКИЙ ФОНД ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВА НИЙ ИНСТИТУТ ОБЩЕЙ ГЕНЕТИКИ им. Н.И. ВАВИЛОВА РАН МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им.

М.В. ЛОМОНОСОВА БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ ВСЕРОССИЙСКОЕ ОБЩЕСТВО ГЕНЕТИКОВ И СЕЛЕКЦИО НЕРОВ УЧЕБНО-НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ИНСТИТУТА ОБЩЕЙ ГЕНЕ ТИКИ им. Н.И. ВАВИЛОВА РАН, КАФЕДРЫ ГЕНЕТИКИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА им. М.В. ЛОМОНОСОВА И КАФЕДРЫ ГЕНЕТИКИ РГАУ-МСХА им. К.А. ТИМИРЯ ЗЕВА СОВЕТ МОЛОДЫХ УЧЁНЫХ ИНСТИТУТ ОБЩЕЙ ГЕНЕ ТИКИ им. Н.И. ВАВИЛОВА РАН Создание векторных систем для изучения экспрессии модифицированного гена дефензина подсолнечника в растениях.

Абдеева И.А., Мокрякова М.В., Мирахорли Н., Волкова Л.В., Пирузян Э.С.

Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, 119991, Москва, Губкина, insaz@yandex.ru Cоздание растительных векторных конструкций, в которых можно легко проводить замены регуляторных элементов и использовать их для разных целей, является важной за дачей современной биотехнологии. Достаточно сложной и многоэтапной работой является также тестирование наличия экспрессии исследуемого целевого гена в трансгенном расте нии.

В нашей работе были сконструированы базовые экспрессионные вектора для трансформации растений, которые позволят легко проводить дизайн систем экспрессии ге терологичных генов, поскольку их структура дает возможность заменять регуляторные эле менты и целевые гены, трансляционно слитые с последовательностью репортерного гена термостабильной лихеназы, либо без такового слияния. Сконструированные вектора пред лагаются для изучения новых регуляторных элементов (промоторов, последовательностей лидерных пептидов), а также для изучения экспрессии целевых генов в растениях.

С использованием созданных растительных векторов нами был разработан ори гинальный метод, основанный на агроинфильтрации, который позволяет предварительно количественно оценить уровень транзиентной экспрессии гетерологичных генов в расти тельных клетках, что является важным для разработки оптимальной системы экспрессии гетерологичных генов. С использованием данного метода была проведена оценка эффек тивности экспрессии репортерного гена лихеназы при транзиентной экспрессии под конт ролем различных регуляторных элементов. Было установлено, что общая закономерность эффективности экспрессии репортерного гена под контролем исследованных регуляторных элементов как при транзиентной (в листьях салата), так и при стабильной экспрессии (трансформанты табака), в целом, сохраняется.

Разработанный и апробированный нами метод количественной оценки эффектив ности экспрессии, основанный на использовании агроинфильтрации листьев салата, был применен для оценки эффективности экспрессии целевого гена дефензина подсолнечника с целью выбора наиболее оптимальной системы экспрессии его в растениях. Было установ лено, что векторная конструкция p-SD2mod-LicBM2-ER обеспечивает самый высокий уро вень накопления гибридного белка дефензина и локализацию его в эндоплазматическом ретикулуме.

Полученные результаты позволяют предложить разработанную нами экспресс-си стему в качестве метода предварительной оценки эффективности экспрессии гетерологич ных генов в растениях для работ по дизайну экспрессионных растительных систем.

Работа выполнена при поддержке гранта Программы РАН «Динамика генофон дов».

Поиск доноров и источников устойчивости пшеницы к фузариозу колоса и вовлечение их в секционную программу Аблова И.Б., Тархов А.С.

Краснодарский НИИСХ ИМ. П.П. Лукьяненко, Краснодар-12, Проблемой селекции пшеницы на устойчивость к фузариозу колоса является то, что на со временном этапе во всем мире широко используется малое количество доноров, а именно:

Sumai 3 и его производные, реже Nobeokabozu komugi, Frontana и еще реже Ringo Star, Arina. Столь узкая генетическая основа фузариозоустойчивости может оказаться слишком уязвимой в отношении основных возбудителей болезни. Поэтому исследования, связанные с идентификацией новых генотипов как источников устойчивости, актуальности не теряют.

По результатам многолетнего изучения по устойчивости к фузариозу колоса среди сортов и линий КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко выделяются: Краснодарская 6, Басианка, 650h648, Дельта, Колос, 4594h370-41, которые по степени устойчивости превышают стандарт рези стентности сорт Даха. Из сортимента других селекционных учреждений России лучшими признаны Московская 39, Ивановская 19, Волжская 16, которые обладают высокой моро зостойкостью, имеют хорошие и отличные хлебопекарные качества, устойчивы к мучнистой росе. Однако в условиях Краснодара у них отмечаются низкая зерновая продуктивность (от 70 до 90% к урожаю стандартных сортов Память, ПалПич) и высокая степень поражения бурой ржавчиной. Комплексная устойчивость к фузариозу колоса, ржавчинам и мучнистой росе выявлена у образцов иностранной селекции: FR. 842, IMN/HJS/VPM – Франция;

IP 114/6511 – Англия;

Livius – Австрия;

WSP 96.6 – Перу;

KS91WGRS-11 –США;

6687-12k – Болгария. Устойчивость к фузариозу колоса сочетается с высокой продуктивностью у сортов Livius, WSP 96.6, KS91WGRS-11, 6687-12k, Prointa imperial. Более того, Livius, WSP 96.6, KS91WGRS-11 обладают повышенным содержанием в зерне белка и клейковины.

Устойчивость к фузариозу колоса в сочетании с высокой резистентностью к бурой ржавчине отмечена у сортов Элегия, Раставица (Украина), Сплав (Россия), Arapachoe (США), Xiao Yan 107 (Китай), Buck Palenque (Аргентина), Alliat (Румыния). Сорта Раставица, Effekt, Jag ger (Турция), Xiao Yan 107, Buck Palenque по урожайности близки к стандартам Память, ПалПич. Высоконатурное зерно имеют сорта Саратовская остистая (Россия), Раставица, Ef fekt, Jagger, Alliat, Rapid, Xiao Yan 07, Buck Palenque.

Опыт мировых достижений и наши исследования показали, что использование в селекцион ных программах доноров и источников устойчивости не позволило получить высокопро дуктивные сорта с высокой резистентностью. Нами созданы источники (6 кф12;

2зф17;

3зф1;

15кф64-17;

66кф51-37;

100-94к9;

9яф24-3), которые обладают повышенной продук тивностью, но, как правило, не достигают степени устойчивости используемого донора.

Кроме того, эти источники не конкурируют с коммерческими сортами по комплексу хозяй ственно-полезных признаков и свойств. Ценность таких линий заключается в том, что они защищены эффективными генами устойчивости и могут использоваться в селекционных программах в качестве исходного материала.

Влияние стрессовых факторов на каллусообразование в культуре in vitro мягкой яровой пшеницы Антоненко Е.В.

ГНУ «Институт генетики и цитологии» НАН Беларуси, 220072,г. Минск, ул. Академиче ская 27, Беларусь, Изучение влияния на растения пшеницы солей цинка представляет интерес в связи с важной ролью, которую играет данный микроэлемент в морфогенезе растительного организма. С другой стороны, в последнее время наблюдается тенденция увеличения содержания цинка в почве. Источниками загрязнения являются горнодобывающая и металлоплавильная про мышленность, нерациональное внесение фосфатных удобрений, сжигание ископаемого топ лива, богатые цинком сточные воды. Реакция растений на стрессовые факторы в пределах одного вида часто бывает неоднозначной. Целью данной работы являлось изучение реакции в культуре клеток и тканей различных генотипов мягкой яровой пшеницы на повышенное содержание сульфата цинка.

Была проанализирована реакция in vitro в культуре зрелых зародышей 2 сортов мягкой пше ницы белорусской селекции (Дарья, Росстань) и 4 дигаплоидных линий мягкой яровой пше ницы (Dh 222-1-1 (FloДиамант), Dh 62-2 (Скала Иниа 66), Dh 60-9 (СкалаКрасноярская), Dh 36-6-1 (FloДиамант)), полученных в лабора тории генетики морфогенеза Института генетики и цитологии НАН Беларуси, на повышен ные концентрации сульфата цинка. В качестве рабочих были выбраны концентрации соли ZnSO4*7H2O, составляющие 250 мг/л и 500 мг/л. Оценка устойчивости исследуемых форм пшеницы к повышенным концентрациям сульфата цинка проводилась на двух поэтапно сменяющих друг друга вариантах среды Му расиге-Скуга (МС): зародыши высаживались на стандартную среду, затем полученный кал лус переносили на модифицирующую среду (МСМ). В обоих случаях использовалась среда без дополнительного добавления сульфата цинка (контроль) и с добавлением ZnSO4*7H2O в концентрации 250 мг/л и 500 мг/л. Эксперимент проводился в пяти повторностях, дли тельность культивирования на каждой из сред составляла 27 ± 2 суток. Динамика роста кал лусной массы оценивалась путем измерения занимаемой каллусом площади (мм).

По результатам двухфакторного дисперсионного анализа можно судить о том, что генотип, концентрация соли, а также сочетание этих двух факторов достоверно влияют на развитие каллусной ткани (расчетный уровень значимости Р составлял 0,001 во всех случаях). В большинстве случаев повышенная концентрация цинка оказывала угнетающее воздействие на развитие каллусов на МС среде. На МСМ среде концентрация соли 250 мг/л проявляла стимулирующее действие на рост каллусной массы по сравнению с контролем.

Агробактериальная трансформация пальчатого проса Eleusine coracana (L.) GAERTH. с использованием нового селективного маркерного гена Г.Я. Баер, В.И. Корховой, А.И. Емец Институт клеточной биологии и генетической инженерии НАН Украины, г. Киев, 03680, акад. Заболотного ул., 148, е-mail: galinabayer Развитие генетической инженерии растений открывает перед человечеством большие пер спективы. Однако, применение генов нерастительного, а бактериального происхождения еще недостаточно изучено, что вызывает негативное восприятие обществом генетически модифицированных организмов, в особенности сельскохозяйственных растений. Следова тельно, разработка новых селективных систем для трансформации растений весьма акту альна. Такие системы должны базироваться исключительно на генетической информации, уже существующей в растении-хозяине, и не включать генов устойчивости к антибиотикам, что позволит избежать любого риска их горизонтального переноса в другие виды. Нами была предпринята попытка использования мутантного гена б-тубулина (Tuam1), изолиро ванного из резистентного к динитроанилинам (R-биотипа) природного мутанта гусиной травы (Eleusine indica L.), для создания новой маркерной селективной системы для транс формации однодольных и двудольных растений (Yemets et al., Cell Biol. Int. 2008, 32(5):566 570.

В качестве обьекта для трансформации использовали пальчатое просо (Eleusine coracana (L.) Gaertn.), которое выращивают на значительных площадях в засушливых и по лузасушливых районах Южной Азии, Африки, Северной и Южной Америки, а также Рос сии, Китая и Японии. К данной культуре на сегодняшний день проявляют особый интерес;

в последнее время ее стали внедрять в сельскохозяйственный оборот ряда стран Европы, поскольку зерно E. coracana богато на белок, углеводы и по питательности не уступает дру гим злакам. Исходя из этого, целью нашей работы была разработка эффективного протокола агробактериальной трансформации E. сoracana, для последующего усовершенствования данного вида. Для этого в работе использовали штамм A. tumefaciens ЕНА 105, содержащий созданный нами вектор pBITUBA8, несущий мутантный ген б1-тубулина, и селективный маркерный ген nptII устойчивости к канамицину, оба контролем 35S CaMV. Для трансфор мации в качестве эксплантов использовали гипокотили 5-7- дневных проростков семян паль чатого проса, а также первичный и эмбриогенный каллус. Дополнительно изучали влияние обработки ультразвуком и вакуум-инфильтрации на эффективность трансформации и жиз неспособность эксплантов. Селекцию трансформантов проводили двумя путями, для этого в среду добавляли либо канамицин (100 мг/л), либо динитроанилин, трифлюралин (10 мкМ), сравнивая эффективность отбора в присутствии того или иного селективного агента. Через 2-3 месяца селективного отбора зеленые колонии переносили на безгормональную пита тельную среду для последующей регенерации растений, содержащей 200 мг/л цефотаксима для подавления роста бактерии, но без селективного агента. Отобранные трансформанты анализировали с помощью ПЦР с использованием праймеров к 35S промотору для подтвер ждения трансгенной природы тестируемых линий E. сoracana. Таким образом, в ходе ра боты нами была продемонтрирована возможность использования мутантного тубулина в качестве нового маркерного гена для трансформации и селекции однодольных растений.

Морфолого-физиологическая оценка сортов озимой тритикале в связи с формирова нием продуктивности колоса Баженов М.С., Рубец В.С.

Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева, 127550, Россия, Москва, ул. Тимирязевская, д. В настоящее время основным методом селекции полевых культур остаётся отбор растений по качественным и количественным морфологическим признакам. Ограниченное число таких признаков требует поиска новых подходов для выявления перспективных се лекционных образцов. Одним из направлений оценки исходного материала является вы явление основных корреляций между наиболее важными хозяйственно-ценными признаками. В случае с тритикале – сравнительно молодой сельскохозяйственной культу рой, и, как следствие, недостаточно изученной, это является важной задачей. С этой целью был заложен опыт по изучению связей между показателями растения в нормальных усло виях и при условии пинцировки.

Опыт проводили в 2008 году на 7-ми сортообразцах гексаплоидной озимой три тикале (Александр, Антей, Валентин, Виктор, Водолей, Кентавр, Никлап) в РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева. Для сопоставления параметров главного стебля, листьев и колоса, а также выявления реакции растений на пинцировку колоса применяли методы корреля ционного и кластерного анализов.

По результатам выполненных исследований были сделаны следующие заключе ния:

продуктивность колоса положительно связана с длиной стебля и составляющих его частей (междоузлий, листьев), так как эти параметры определяют величину вегетатив ной массы побега и, соответственно, размер фотосинтетического аппарата, питающего колос;

продуктивность колоса положительно коррелирует с такими показателями, как диаметры междоузлий и ширина пластинки флагового листа, что также объясняется тем, что эти признаки определяют вегетативную массу побега;

длина стебля теснее связана с общим числом колосков в колосе, а толщина – с долей озернённых колосков;

масса 1000 зёрен коррелирует с длиной стебля отрицательно;

коэффициент реакции на пинцировку, рассчитанный по массе 1000 зёрен и пока зывающий степень недостаточности снабжения зерна питательными веществами, тесно по ложительно связан с длиной подколосового междоузлия (r=0.859*).

Таким образом, можно сделать предположение, что селекция тритикале на корот костебельность, а особенно – получение и отбор форм с относительно коротким подколо совым междоузлием, может существенно повысить урожайность озимой тритикале.

Мультиплексная ПЦР как эффективный метод анализа трансгенных растений Бердичевец И.Н., Гордукова М.А., Синдаровская Я.Р. 1, Шимшилашвили Х.Р., Голденкова Павлова И.В.

Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, г. Москва, Россия, e-mail: i_berdichevets@hotbox.ru Институт клеточной биологии и генетической инженерии НАН Украины, г. Киев, Украина, e-mail: sindarovskaya@ukr.net Полимеразная цепная реакция является удобным методом для анализа трансгенных растений. Однако, несмотря на простоту и экономичность данного подхода, эффективный отбор из большого числа первичных трансформантов растений, содержащих в геноме встройку исследуемого гена, занимает достаточно большое время. Это связано с тем, что в большинстве случаев необходимо проведение нескольких поочередных ПЦР с праймерами, подобранными к исследуемым генам, при этом условия амплификации для каждой анали зируемой последовательности подбираются экспериментально и зачастую отличаются друг от друга. В связи с этим целью наших исследований стала разработка метода мультиплекс ной ПЦР, который позволил бы за один цикл амплификации определять в геномной ДНК растений последовательности нескольких генов.

Для решения поставленной задачи нами были выбраны следующие гены: селектив ный ген nptII, обеспечивающий устойчивость к антибиотику канамицину, ген домашнего хозяйства табака NtGА, кодирующий –субъединицу GTP-связывающего белка, ген virE Agrobacterium tumefaciens штамма AGLO, репортерный ген licB, кодирующий термоста бильную b-1,3-1,4-глюканазу (лихеназу) Clostridium thermocellum, а также целевые гены desС и desА, кодирующие -9 и -12 десатуразы.

Праймеры к последовательностям исследуемых генов были подобраны таким обра зом, чтобы их температуры отжигов были достаточно близки, а амплифицированные фраг менты генов можно было эффективно разделять в агарозном геле. Нам удалось подобрать одинаковые условия ПЦР для каждого исследуемого гена, при которых происходит ампли фикация только целевой последовательности.

Первоначально подобранные условия проведения ПЦР были апробированы с ис пользованием разной комбинации двух пар праймеров к исследуемым генам, а затем ус пешно применены для амплификации геномной ДНК растений с тремя парами праймеров одновременно.

Таким образом, нами разработан подход, позволяющий за одним раунд ПЦР прово дить скрининг первичных трансформантов и выявлять наличие последовательностей целе вых генов desA и desC, селективного гена (nptII), репортерного гена licB, а также оценивать качество препарата, выделенной геномной ДНК (по амплификации гена домашнего хозяй ства), и отсутствие контаминации агробактериями первичных трансформантов растений (по амплификации гена virE агробактерии).

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ №08-04-90410_укр и гранта РФФИ №08-04-90903_моб_СНГ_ст.

Урожайность ячменя и ее структура в зависимости от сроков сева и обработки рас тений реглоном Бессарабенко И.В., Михкельман В.А., Пыльнев В.В.

Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева, 127550, Россия, Москва, ул. Тимирязевская, д. От эффективности отбора зависит успех реализации селекционных задач. Ошибки при проведении отбора могут перечеркнуть многолетний труд селекционера. Объективность оценки материала возрастает при анализе результатов большого числа наблюдений. Для вы явления высокоурожайных и экологически пластичных сортов проведен анализ основных элементов структуры урожая в зависимости от сроков сева и обработки растений реглоном.

Поскольку формирование урожайности ячменя в конкурсном сортоиспытании 2005- гг. происходило с резко различающимися метеорологическими параметрами, то надеяться на однотипность влияния определенных показателей на урожай не приходится. Во влажном 2005 г. на урожайность ячменя при первом сроке сева наиболее сильное влияние оказали число растений и масса 1000 зерен. Коэффициент корреляции этих признаков составил 0,48* и 0,54* соответственно. На эти показатели в значительной степени повлияли число колосьев, масса зерна и средняя масса зерна с колоса и растения. Коэффициент корреляции этих по казателей составил 0,70, 0,64, 0,62 и 0,67 соответственно. Однако при запаздывании с по севом на 10-12 дней урожайность формируется в основном за счет озерненности колоса (r = 0,54*). При обработке растений ячменя реглоном на урожайность оказали существенное влияние большинство элементов ее структуры. По озерненности колоса, (r = 0,54*) действие реглона аналогично действию позднего срока сева. Кроме этого, реглон позволил выявить в 2005 г. существенное влияние на урожайность сортов таких показателей, как продуктив ность колоса (0,52*), растения (0,62*) и число боковых колосьев (0,62*). В годы с оптималь ным соотношением осадков и температуры, как например, 2006 г., при оптимальном сроке сева существенное влияние оказали продуктивная кустистость, средняя масса зерна с ра стения (0,63** и 0,59**). При позднем сроке сева ни один признак существенно не повлиял на формирование урожайности. При обработке растений реглоном выявлена корреляция числа растений с урожайностью (r = 0,57*). При втором сроке сева четкого признака или группы признаков, на которые следует обращать внимание, нет. Наиболее трудоемок отбор в особо экстремальные годы. В нашем случае таким был 2007 г. При таких метеоусловиях трудно выявить основной признак, влияющий на урожайность. В то же время в варианте с использованием реглона урожайность хорошо коррелирует с числом боковых колосьев (r = 0,54*).

Таким образом, отмечено, что применение второго срока сева и обработки расте ний реглоном позволяет в годы с неблагоприятными метеорологическими условиями сде лать эффективную браковку неперспективных сортов. Применение реглона позволяет отобрать сорта с хорошей компенсирующей способностью за счет боковых колосьев, что указывает на то, что этот способ можно использовать как инструмент отбора наиболее пла стичных сортов в нашей зоне.

Скрининг сортообразцов льна масличного (Linum usitatissimum L.) по генам FAD десатураз Вакула С.В., Грушецкая З.Е., Титок В.В.

Институт генетики и цитологии НАН Б, ул. Академическая, 27, г. Минск, Беларусь, 220072, e-mail: SKubrak@igc.bas-net.by Благодаря высокому содержанию -линоленовой кислоты (АЛК) в масле семян (до 65%) лен занимает уникальное положение в ряду технических, пищевых и лекарственных культур. Основным фактором, ограничивающим пищевое использование льняного масла, является его склонность к изменению вкуса и прогорканию, обусловленному окислением АЛК. Получение низколиноленовых (2-3%) линий льна (Green, 1986;

Rowland, 1991), из вестных как солинные или тип линола, расширило сферу применения льняного масла в ку линарии и пищевой промышленности.

Высокие уровни АЛК в масле семян обусловлены наличием в геноме льна маслич ного (Linum usitatissimum L., var. humile Mill.) двух генов микросомальных FAD3 десатураз - ферментов, катализирующих окисление линолевой кислоты до АЛК. У низколиноленовых (солинных) сортов оба гена (LuFAD3A и LuFAD3B) несут терминирующие мутации (SNP), синтезирующиеся дефектные белки неактивны. Гены FAD3 десатураз обладают аддитив ным эффектом, и растения, несущие мутацию в отдельном гене, имеют промежуточные уровни АЛК в масле семян. Для различения аллелей мутантного и дикого типа обоих генов разработаны кодоминантные ДНК-маркеры (Vrinten et al., 2005).

Целью данного исследования являлся скрининг коллекции сортов и сортообразцов льна масличного по генам FAD3 десатураз. Исследуемая коллекция включала низколино леновые сорта Amon (Чехия), Сонечны (Беларусь) и полученные на основе солинных линий гибриды F6.

Методом ПЦР со специфическими праймерами и последующей обработкой продук тов амплификации рестриктазами PvuI и BsaJI, специфичными к диким аллелям генов LuFAD3A и LuFAD3B соответственно, были идентифицированы растения гомо- и гетеро зиготные по исследуемым генам.

Полученные результаты будут использованы при маркер- ассоциированном отборе форм льна масличного, характеризующихся целевым содержанием -линоленовой кислоты в масле семян, что является необходимым условием при использования льняного масла в качестве сырья для парфюмерной, пищевой и химической промышленности.

Влияние взаимодействия генотипЧсреда на формирование урожайности озимой пшеницы в опытах по паспортизации сортов КНИИСХ им. П.П.Лукьяненко Васильев А.В., Кудряшов И.Н.

Краснодарский НИИСХ им. П.П. Лукьяненко, 350012, г. Краснодар-12, ц/у КНИИСХ, Vasilev2003@inbox.ru Сорта озимой пшеницы селекции Краснодарского НИИСХ им.П.П.Лукьяненко су щественно различаются по реакции на изменение внешних условий. Это свойство в био метрической статистике рассматривается как взаимодействие генотипЧсреда (ВГС). Оценка величины ВГС, различных эффектов этого взаимодействия и его причин имеет большое значение для как для селекционной практики так и для оптимизации внедрения новых сор тов в производство.

Объектами для анализа послужили 13 сортов озимой мягкой пшеницы, изучав шиеся с 2003 по 2005 гг. в шестифакторном опыте, заложенном в Краснодарском НИИСХ им. П.П.Лукьяненко в отделе селекции и семеноводства пшеницы и тритикале. Стандартный композитный план Дрейпера-Лина для шестифакторного опыта, принятый за основу, пред полагает закладку 30 агровариантов по каждому сорту. Для оценки величины ВГС и степени его влияния на общую изменчивость урожайности мы использовали методику, изложенную в работе С. Бороевича (1984). Ее особенностью является вычисление доли влияния генотипа и ВГС с исключением эффектов средовых факторов (год и пункт испытания).

Дисперсионный анализ данных опыта выявил достоверность эффектов факторов год, агровариант, сорт, их двойного и тройного взаимодействия в формировании урожай ности. Расчет долей влияния факторов на урожайность зерна озимой пшеницы показал, что изменчивость урожайности существенно зависит от взаимодействия между сортом и усло виями выращивания (погодно-климатическими условиями года проведения опыта и соче танием агрофакторов). Сумма вкладов двойных и тройного взаимодействия между этими факторами в 1,7 раза превышает вклад сорта в формирование урожайности в опыте.

Рассчитанное значение доли вклада сорта в общую дисперсию, часто ошибочно связывают с вкладом селекции в повышении уровня урожайности. На самом деле так на зываемый «вклад сорта», всего лишь отражает варьирование урожайности в конкретном опыте и зависит от многих факторов. Для подтверждения этой гипотезы мы провели расчет доли влияния генотипа, среды и их взаимодействия в двухфакторном комплексе, используя фрагменты опыта.

В целом по опыту (90 агровариантов Ч 13 сортов) наибольшее влияние на урожай ность оказывает средовой фактор (85,1 % дисперсии). В выборке из 10 вариантов по эспар цету эффект сорта составил 56,9 %, среды всего 3,2 %, а ВГС 27,4 %, что более чем вдвое меньше эффекта сорта. Таким образом, при благоприятных условиях формирования уро жайности создаются условия для дифференциации сортов по этому признаку. В 10 вариан тах по колосовому предшественнику доля вклада ВГС была максимальной – 47,5 %. Это связано с тем, что в сухие годы, за счет хороших водно-физических свойств этого предше ственника, создаются благоприятные условия для получения высокой урожайности по всем сортам, а во влажные только по устойчивым к комплексу болезней. Такой фрагмент агро опыта дает возможность наиболее полно оценить ВГС.

Индуцирование механизмов вирусоустойчивости к вирусам желтухи и ризомании С.В. Виноградова Центр «Биоинженерия» РАН, Россия, г. Москва, 117312, пр-т 60-летия Октября, д.7, кор.;

e-mail: coatprotein@bk.ru Получение трансгенных растений, экспрессирующих фрагменты вирусного генома – одна из наиболее широко используемых технологий с целью повышения вирусоустойчи вости. Для индукции трансгенной устойчивости сахарной свеклы к наиболее вредоносным вирусам желтухи (beet yellows virus - BYV) и ризомании (beet necrotic yellow vein virus – BNYVV) мы использовали генетические конструкции, несущие под 35S промотором кДНК вирусного белка оболочки (СР) и инвертированные повторы 3’-нетранслируемой области (3’-UTR) вирусных геномов, индуцирующие посттранскрипционный сайленсинг генов (PTGS).

Для определения эффективности PTGS было проведено количественное опреде ление уровня экспрессии репортера GFP, синтезируемого при агроинфильтрации растений N. benthamiana (а) только мишенью мРНК GFP, содержащей 3’-UTR BYV или BNYVV и (2) мишенью и индуктором PTGS (BYVsil или BNYVVsil). С помощью Вестерн-блот ана лиза установлено, что уровень экспрессии GFP в случае инфильтрации штаммом, содержа щим только мишень, приблизительно в 10 раз выше, чем при одновременной инфильтрации штаммами, содержащими мишень и индуктор.

Отработку механизмов детекции вирусоустойчивости, индуцированной изучае мыми генетическими конструкциями, проводили на модели Nicotiana benthamiana, которая относительно легко трансформируется с помощью Agrobacterium tumefaciens и является ра стением-хозяином BYV и BNYVV. Была проведена серия опытов по трансформации N. ben thamiana, регенеранты высаживали на селективную среду, содержащую фосфинотрицин.

Трансформанты, прошедшие селекцию, были проверены методом ПЦР с олигонуклеотид ными праймерами, специфичными к гену bar и целевым вставкам. Экспрессия bar была также подтверждена иммуно-биохимическим тестом. Трансгенные растения адаптированы к условиям in vivo.

На следующем этапе определяли эффективность сайленсинга в трансгенных ра стениях со вставкой BYVsil. Для этого трансгенные и контрольные растения инфильтровали конструкцией-мишенью сайленсинга (синтезирующей мРНК GFP с 3’-UTR BYV). Вестерн блот анализом подтверждено ожидаемое 15-20% снижение уровня экспрессии GFP в транс генных растениях.

В трансгенных растениях, несущих вставку кДНК белка вирусного CP, с помощью метода обратной транскрипции и ПЦР-анализа с олигонуклеотидными праймерами, специ фичными к гену CP BYV и BNYVV, показано наличие мРНК генов белков оболочки.

Таким образом, получены трансгенные растения N. benthamiana с активированным PTGS генов вирусов BYV и BNYVV, а также растения с транскрибируемыми вставками кДНК белков оболочки этих вирусов. В настоящее время проводится тестирование растений на устойчивость к инфекциям BYV и BNYVV.

Работа выполняется при поддержке гранта РФФИ 06-08-00484-а и гранта Прези дента Российской Федерации МК-1562.2007.4.

Оптимизация протокола генетической трансформации растений ряски малой, Lemna minor Гайдукова С.Е.

Учреждение Российской Академии Наук Центр «Биоинженерия» РАН 117312, Россия, г. Москва, проспект 60-летия Октября, д. 7/1. plasmid@yandex.ru Lemna minor (ряска малая) – однодольное покрытосеменное растение семейства Рясковые. Благодаря своей способности к быстрому темпу размножения, позволяющему увеличивать биомассу вдвое за 36 часов, высокой доли белка в биомассе, ряска представляет интерес для изучения, как потенциальная биофабрика для производства различных реком бинантных белков.

Трансгенные растения Lemna можно выращивать в асептически закрытых емко стях с контролируемыми условиями культивирования. Для роста растениям необходимы лишь вода, неорганические питательные вещества и CO2.

Целью нашей работы была оптимизация протокола генетической трансформации растений Lemna minor и получение трансгенных растений ряски, экспрессирующих целевые белки.

На первом этапе была получена асептическая культура растений ряски in vitro.

Затем был проведен ряд экспериментов, в ходе которых была разработана эффективная ме тодика получения компетентного к регенерации морфогенного каллуса, основанная на под боре условий индукции каллусообразования за счет различных комбинаций питательных сред и регуляторов роста растений. Основываясь на подобранных условиях, мы гарантиро вано получали морфогенный каллус к 10-12 неделе культивирования.

Полученную каллусную ткань использовали для агробактериальной трансформа ции бинарным вектором pBar UBI, содержащим ген bar, который обуславливает устойчи вость к гербицидам на основе фосфинотрицина.

Первичный отбор трансформированной каллусной ткани проводили в течение 6 недель на среде, содержащей селективный агент фосфинотрицин в концентрации 8 мг/мл.

Для получения физиологически нормальных растений ряски, регенерирующих из каллуса, ее переносили ткани на регенерационную среду.

В результате проведения селективного отбора регенерантов, было отобрано 27 трансформантов. Эти растения анализировали методом ПЦР на присутствие/отсутствие гена bar. В результате было показано встраивание данного гена в геном 13 растений ряски.

Экспрессия гетерологичного гена была подтверждена при помощи экспресс-си стемы Lateral Flow Test в 12 растениях. Мониторинг наличия и экспрессии гена bar в поко лениях при вегетативном размножении полученных трансгенных растений показал стабильное наследование целевого гена.

Помимо этого, полученные растения были проанализированы с помощью Сау зерн-блоттинга. Полученные результаты подтвердили факт интеграции гена bar в геном L. minor.

В настоящее время разработанный нами протокол трансформации ряски малой применяется с целью получения трансгенных растений, экспрессирующих целевые белки.

КЛОНИРОВАНИе гИПеРВАРИАбеЛьНОй ОбЛАСтИ СтАдИеСПеЦИфИЧ НыХ ПАРАЛОгОВ ЦеЛЛюЛОзОСИНтАз У ЛьНА-дОЛгУНЦА Галиновский Д.В.1, Райский А.П.2, Грушецкая З.Е.1, Титок В.В. Институт генетики и цитологии НАН Б, ул. Академическая, 27, г. Минск, Беларусь, 220072, e-mail: dimgal200@rambler.ru Белорусский государственный технологический университет, ул. Свердлова, 13а, г. Минск, Беларусь, 220050, Беларусь, e-mail: Leontiev@bstu.unibel.by Целлюлозосинтазы являются ферментами непосредственно участвующими в синтезе клеточной стенки. Гены (CesA-гены), кодирующие данные ферменты, составляют целое ген ное семейство. Следует отметить, что для всех генов данного мультигенного семейства ха рактерно наличие классоспецифичной гипервариабельной области (HVRII-область), фланкированной консервативными доменами. HVRII-область вариабельна у CESA-парало гов одного и того же вида растений, но в то же время она консервативна при сравнении CESA-ортологами из различных видов растений. Поэтому цель настоящей работы заключа лась в идентификации классов CesA-генов, экспрессирующихся на разных стадиях онтоге неза растений льна-долгунца. Для этого мы анализировали HVRII-область целлюлозосинтаз, которые экспрессируются у зеленых проростков и растений льна-дол гунца, находящихся на стадии быстрого роста. Синтез первой цепи кДНК осуществлялся с RHP праймерами и растительной РНК в качестве матрицы, выделенной из трехнедельных проростков (Linum usitatissimum L., сорт Блакит, Беларусь) и стеблей (тот же сорт) растений на стадии быстрого роста. Амплификация HVRII-области проводилась с вырожденными праймерами, предложенными X. Liang, C.P. Joshi (2004). Полученный фрагмент размером ок. 600 п.н., клонировали в плазмидный вектор pTZ57R в бактерии E. coli XL1-Blue. Про верку на наличие необходимой вставки осуществляли с помощью ПЦР со стандартными праймерами к полилинкеру данной плазмиды. В результате были отобраны клоны, которые несли вставку нужного размера. После секвенирования и сопоставления полученных нами последовательностей с данными, содержащимися в базах данных при помощи программы nucleotide blast с использованием алгоритма discontiguous megablast, была показала гомо логия с HVRII-областью CesA-генов. При сравнении фрагментов, амплифицированных на РНК, выделенной из стебля, наибольшая идентичность (80%) была обнаружена с целлюло зосинтазой (CesA1) Populus tremula Ч Populus tremuloides (gb[AY573571.1]), в то время как фрагменты, полученные на РНК проростков, обнаруживали наибольшую идентичность (71%) с CesA4 Populus tremuloides (gb[AY162181.1]). В будущем мы планируем продолжать работу по секвенированию клонированных HVRII-фрагментов для детального изучения стадиеспецифичных целлюлозосинтаз у льна-долгунца.

трансгенные растения с повышенной экспрессией орнитинаминотрансферазы – новая модель для изучения устойчивости к абиотическим стрессам Герасимова С.В., Титов С.Е., Романова А.В., Колодяжная Я.С., Коваль В.С., Кочетов А.В.

Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Ново сибирск 630090, e-mail: sonya.gerasimova@gmail.com До последнего времени считалось, что орнитинаминотрансфераза (ОАТ) вносит вклад в стрессоустойчивость как один из ферментов биосинтеза пролина. Однако недавно было вы двинуто предположение о том, что основная биохимическая функция ОАТ у растений ара бидопсиса не связана с синтезом пролина. Утверждается, что ОАТ участвует в цикле мочевины у растений и его основная роль – это катаболизм аргинина. В свете последнего предположения роль ОАТ в стрессорном ответе остается неясной.

Нами были получены трансгенные растения с повышенным уровнем экспрессии орни тинаминотрансферазы и исследовано содержание пролина в них, и их солеустойчивость. С помощью обратной транскрипции была выделена кДНК гена ОАТ Medicago truncatula (MtrOAT), которая затем была введена в бинарный вектор pBi101 для агробактериальной трансформации растений. Окончательная генетическая конструкция включала ген неоми цинфосфотрансферазы II (селективный маркер, определяющий устойчивость к канамицину) и кДНК целевого гена под управлением сильного конститутивного промотора 35S вируса мозаики цветной капусты. Были получены растения-трансформанты Nicotiana tabacum SR1, несущие ген MtrОАТ. Проведен генетический и физиологический анализ полученных транс генных растений. Методом ПЦР и Саузерн-блот гибридизации было доказано присутствие трансгена ОАТ в геноме полученных растений и оценено количество копий трансгена в ге номе отдельных трансформантов. Метод Нозерн-блот гибридизации показал, что индиви дуальные трансформанты характеризуются различным уровнем транскрипции трансгена.

Обнаружено, что трансформанты, несущие ОАТ, демонстрируют повышенную жизне способность на среде MS, содержащей 300 мМ NaCl, а также сохраняют выраженную спо собность к росту в условиях солевого стресса, тогда как рост контрольных растений полностью или значительно подавлен. В то же время, содержание пролина в листьях транс генных растений не отличается от контроля. В условиях солевого стресса уровень пролина в листьях всех исследованных растений повышается примерно в 8-10 раз. Наличие транс гена не влияет ни на уровень пролина в норме, ни на накопление пролина при солевом стрессе. Эти результаты подтверждают гипотезу об отсутствии прямой связи между геном ОАТ и синтезом пролина, но в то же время ясно демонстрируют связь орнитинаминотран сферазы со стрессоустойчивостью. Можно предположить, что приобретение стрессоустой чивости, обусловленное повышенной экспрессией ОАТ, связано с неизвестными еще механизмами. Полученные растения являются новой моделью для изучения механизмов стрессоустойчивости, а модификация экспрессии гена ОАТ представляется перспективной стратегией для получения новых сортов устойчивых к засухе и засолению культурных рас тений.

Влияние объема выборки растений на точность сравнения селекционных образцов в полевом опыте Глухова М.С.

Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева, 127550, Россия, Москва, ул. Тимирязевская, д. При создании гибридных популяций используют множество методов скрещивания, с помощью которых перекомбинируют ценные признаки генетически дивергентных роди телей. За счет трансгрессионного расщепления появляется возможность улучшить выра женность хозяйственного признака у сорта по сравнению с его выраженностью у обоих родителей. При этом считается, что вероятность получения трансгрессии зависит от степени генетической отдаленности родительских форм. Однако в настоящее время географическая отдаленность родительских сортов, к примеру, не может служить гарантией их генетической отдаленности. Современные сорта часто включают формы, уже полученные из разных се лекцентров.

При проведении селекционных работ одним из трудоемких этапов является анализ полученного растительного материала и, в частности, измерение признаков растений в опыте с повторениями. Целью обычно является сравнение средних значений признака об разцов, а также дисперсий признака как меры генетической дивергенции каждого образца.

Часто объем материала, доступного для анализа, – сотни растений на делянке. Поэтому важ ной задачей является определение минимального объема выборки растений на делянке, при котором относительная точность сравнения образцов в опыте снижается незначительно.

Были проанализированы двухлетние данные по 10 количественным признакам 8 об разцов яровой мягкой пшеницы и 17 их гибридных популяций F2. Использована математи ческая методика, позволяющая оценить влияние размера выборки на относительную точность сравнения селекционных образцов в полевом опыте. Анализ показал, что точность сравнения существенно зависит от объема выборки растений на делянке, и сильно варьирует в зависимости от года, анализируемого признака и от цели сравнения (средние или диспер сии признака каждого образца).

Разработанная методика позволит оптимизировать объем анализируемого материала в полевом опыте.

транзиентная экспрессия в растительных системах in vitro как быстрый способ по лучения белковых продуктов и оценки работы привнесенных генов Головач И. С., Листван К. В., Шелудько Ю. В., Кучук Н. В.

Институт клеточной биологии и генетической инженерии НАН Украины;

Украина, Киев, ул. Заболотного, 148, ysheludko@ukr.net Agrobacterium-опосредованная транзиентная экспрессия является эффективным методологическим приемом, позволяющим проводить без создания трансгенных организ мов быстрый анализ экспрессии генов, тестирование новых генетических конструкций, из учать ткане- и органоспецифичные генетические регуляторные элементы [1]. С другой стороны, транзиентная экспрессия гетерологических генов используется для получения в минимальные сроки (как правило 4-14 дней) значительных количеств ценных рекомбинант ных белков [2].

На сегодня как основной объект для проведения экспериментов по транзиентной экспрессии используют интактные растения, выращиваемые в тепличных условиях. Не смотря на высокую эффективность этой системы, ее валидация при производстве фарма цевтически-ценных белков может быть затруднена. Кроме того, данная система не всегда удобна с точки зрения строгого контроля действия того или иного экспериментального фак тора. В связи с этим, разработка методов транзиентной экспрессии в более контролируемых стерильных системах in vitro является перспективным направлением. В наших эксперимен тах такими системами являлись культуры бородатых корней hairy roots и культуры недиф ференцированных растительных клеток.

Mы использовали культуру бородатых корней Nicotiana benthamiana – вида, счи тающегося модельным для экспериментов в области транзиентной экспрессии. Анализ со держания репортерного белка GFP показал, что транзиентная экспрессия целевого гена в большинстве случаев локализирована в небольшой зоне в кончиках корней. При экстракции GFP избирательно из зон с детектируемой флуоресценцией уровень экспрессии целевого продукта достигал 0,1 % TSP. При этом уровень экспрессии GFP в перерасчете на всю био массу корней падал на несколько порядков. Было также показано, что накопление целевого продукта значительно варьирует от эксперимента к эксперименту. Это можно объяснить сложностью синхронизации клеток корня на нужной стадии клеточного цикла, что является, по-видимому, важным условием для транзиентной экспрессии чужеродных генов в культу рах in vitro [3].

Нами был разработан протокол для быстрой оценки уровня транзиентной экспрес сии репортерного гена GUS в культурах недифференцированных клеток. Поскольку уровень транзиентной экспрессии варьирует в зависимости от видовых особенностей растения-хо зяина, на первом этапе был проведен скрининг каллусных культур приблизительно видов растений из 49 семейств. После синхронизации проводили кокультивирование рас тительных клеток с агробактерией. Через 4 дня после начала кокультивирования определяли уровень транзиентной экспрессии репортерного гена. В результате было отобрано около наиболее перспективных видов, принадлежащих преимущественно к семействам Solana ceae, Compositae и Malvaceae.

[1] Sheludko Y. V. (2008) Recent Patents on Biotechnology, 2 (in press).

[2] Gleba Y, Klimyuk V, Marillonnet S. (2005) Vaccine 23:2042-8.

[3] Collens J. I., Mason H. S., Curtis W. R. (2007) Biotechnol Prog 23:570- трансгенные растения табака Nicotiana tabacum экспрессирующие гетерологичные MADS-гены сложноцветных с измененной длинной вегетативной фазы развития.

Головешкина Е.Н., Щенникова А.В., Камионская А.М., Шульга О.А.

Учреждение Российской академии наук Центр «Биоинженерия» РАН,г. Москва, 117312, пр кт 60-летия Октября, 7/1, факс: (499) 135 05 71, тел (499) 135 20 81, e-mail: akatio@biengi.ac.ru Длина вегетационного периода важный агрономический показатель для большин ства сельскохозяйственных растений. Данный показатель на большей площади сельскохо зяйственных земель РФ является лимитирующим фактором для получения урожая большинства теплолюбивых культур. Развитие и применение методов генетической инже нерии открывает новые возможности в решении селекционных задач по изменению сроков вегетации.

Ранее сотрудниками Центра «Биоинженерия» РАН были получены и проанализиро ваны кДНК библиотеки, содержащие кДНК MADS-генов CDM (Chrysanthemum D. grandi flora, MADS) – CDM 111, CDM 44, CDM 8, CDM 77, и генов HAM (Helianthus annuus, MADS) – HAM 92, HAM 137, HAM 75, экспрессирующихся в процессе формирования и развития соцветий хризантемы и подсолнечника, соответственно. Клонированные гены HAM 75, CDM 111, HAM 92 являются структурными гомологами гена арабидопсиса AP1;

гены CDM 77, HAM 137 – гомoлогами SEP1,2;

ген CDM 44 - SEP3;

CDM 8 - FUL. Мы предполагаем, что конститутивная экспрессия этих генов может привести к изменениям в вегетативном и генеративном развитии.

Изучение влияния экспрессии гетерологичных генов на вегетативное и генеративное развитие растений проводили на поколении Т1, предварительно отобрав растения, которые давали расщепление 3:1 по маркерному гену nptII, обуславливающему устойчивость к ан тибиотику канамицину. Анализируемые растения одновременно с контрольными культи вировались в условиях искусственного климата. Трансгенные растения поколения Т1, несущие гены CDM 77, HAM 137, CDM 44, и CDM 8, не имели значительных отличий от контрольных растений. В трансгенных растениях, содержащих гены-гомологи AP1 - HAM 75, CDM 111, HAM 92, наблюдали достоверные отличия от контрольных по анализируемым признакам. По сравнению с контролем эти растения зацветали раньше на 25 дней, имели более короткий стебель, образовывали меньше листьев и больше цветков в соцветиях, в морфологии цветков не было обнаружено отклонений. Наблюдаемые изменения времени цветения свидетельствуют о сокращении вегетативной фазы у трансгенных растений, экс прессирующих гены-гомологи AP1. Среди этой группы трансгенных линий было выделено две линии не отличающихся от контрольных. Результаты ОТ-ПЦР анализа показали, что в растениях этих двух линий гетерологичные MADS - бокс гены не экспрессируются, что объясняет отсутствие эффекта ускорения цветения.

Таким образом, показано, что конститутивная экспрессия генов гомологов AP1 HAM 75, CDM 111, HAM 92 в трансгенных растениях табака Nicotiana tabacum вызывает изменения в сроках развития растений, а именно приводит к уменьшению вегетативной фазы развития.

Полиморфизм запасных белков и динамика его изменения у группы сортов озимой тритикале Голубцов С.В.

Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева, 127550, Россия, Москва, ул. Тимирязевская, д. Анализ запасных белков семян зерновых широко используется в селекционно-ге нетических исследованиях и семеноводческой работе. Он позволяет надежно идентифици ровать сорта, а также вести целенаправленную селекцию. Особый интерес представляет изучение запасных белков тритикале вследствие эволюционной молодости и полигеномной природы этой культуры. В связи с особенностями размножения тритикале в процессе се меноводства также желателен контроль полиморфизма запасных белков.

В работе изучен полиморфизм запасных белков двух пар родственных сортов ози мой тритикале – Стрельна 11 и Александр, Гармония и Валентин – семян трёх лет урожая (2005, 2006 и 2007 гг.). Анализ спектров запасных белков проведён с помощью SDS-элек трофореза проламиновой фракции в полиакриламидном геле.

Анализ спектров запасных белков показал, что сорта Александр и Стрельна имеют одинаковый основной биотип, частотная доля которого варьирует: у сорта Стрельна 11 она составляет 81%, у сорта Александр – 96% (семена 2007 г.). Данный факт подтвер ждает родственное происхождение этих сортов – сорт Александр создан методом индиви дуального отбора из сорта Стрельна 11. Сравнительный анализ полиморфизма запасных белков сорта Стрельна 11 по годам показал, что частота преобладающего биотипа снижа ется, а само число биотипов увеличивается. Так, в семенах урожая 2005 года выявлено всего 3 биотипа с частотой основного 94%, урожая 2006 года – 3 биотипа с частотой основного 86%, урожая 2007 года – 15 биотипов c частотой основного 81%.

Другая пара родственных сортов Гармония и Валентин так же характеризуются идентичным спектром преобладающего биотипа, составившим в 2007 году 61 и 59 % соот ветственно. У сорта Гармония выявлено 5 биотипов (с частотами 61, 21, 9, 6 и 3%), у Ва лентина – 9 (частоты трёх преобладающих – 59, 22 и 9%). Анализ полиморфизма сорта Гармония трех лет урожая показал сходные результаты, с полученными на сорте Стрельна 11. В 2005 году – 1 биотип, 100%;


2006 – 2 биотипа, 98%;

2007 год – 5 биотипов, с частотами преобладающих - 61, 21, 9%.

Результаты данной работы позволяют сделать следующие выводы:

во-первых, изучение полиморфизма запасных белков родственных сортов показало возможность использования этого метода не только для получения информации о гетеро генности сортов, но и для решения таких проблем как подтверждение или восстановление истории сорта;

во-вторых, анализ динамики изменения полиморфизма по годам показал снижение частоты преобладающих биотипов и увеличение самого числа биотипов у изученных сор тов. Причинами этого могло явиться переопыление в связи с недостаточной пространствен ной изоляцией, расщепление, механическое засорение. Тщательное изучение причин изменения биотипического состава у тритикале поможет разработать регламенты семено водства этой культуры.

Разработка специфических дНК-маркеров к генам Сf-2, Сf-5 и Сf-6 устойчивости к кладоспориозу томата З.Е. Грушецкая, В.А. Лемеш, А.В. Кильчевский.

Институт генетики и цитологии НАН Беларуси, Беларусь, 220027, Минск, ул.Академическая, 27, e-mail:z_grushetskaya@mail.ru Основным геном, на котором базируется современная селекция на устойчивость к кладоспориозу, является ген Сf-5, который расположен на коротком плече шестой хромо сомы томата в одном кластере с локусом Cf-2. В результате определения расового состава изолятов C. fulvum в 2001 - 2004 гг. нами установлено, что на территории Беларуси появи лась раса возбудителя с широким спектром вирулентности – 1.2.3.4.5.9. Эта раса способна преодолевать устойчивость, определяемую большинством известных генов томата, в том числе и Сf-5, на котором базируется современная селекция сортов на устойчивость к кла доспориозу. В качестве одного из перспективных источников устойчивости наше внимание привлек ген Cf-6, который длительное время обеспечивает устойчивость к популяции воз будителя. Целью наших исследований являлась разработка молекулярно-генетических мар керов, позволяющих выявить наличие Cf-2 и Cf-5 генов в геноме томата, а также локуса Cf-6, который был ранее локализован нами на шестой хромосоме томата.

На основании данных о нуклеотидной последовательности гена Сf-2 нами был сконструирован праймер 2-2CR. Мы предположили, что использование его совместно с раз работанным M.S. Dixon с соавторами праймером 2-5СF повышает специфичность ампли фикации как кластера Cf-2/5, так и гена Сf-6. Нами показано, что при амплификации ДНК линий томата CGN15330(Cf-2), CGN15342(Cf-5), CGN15332(Cf-5) и CGN15839(Cf-6) с прай мерами 2-5СF/2-2CR полученный спектр продуктов позволяет выявить как локусы Cf-2 и Cf-5, так и Cf-6, в то время как с ДНК прочих линий-дифференциаторов амплификация от сутствует.

Для того чтобы установить, действительно ли фрагменты, полученные в результате амплификации ДНК томата с праймерами 2-5СF/2-2СR, сцеплены с геном устойчивости томата Сf-6, на образцах F2 популяции CGN15339 (Cf-2) Х CGN15839 (Cf-6) была проведена анализ результатов расщепления между признаком устойчивости, локусами 2-2С550 и 2 2С300 и микросателлитными маркерами SSR48 и SSR128, относительно которых был кар тирован ранее ген Сf-6. Анализ сцепления полученных молекулярных маркеров и признака устойчивости на индивидуальных образцах F2 популяции с помощью программы MAP MAKER показал, что маркер 2-2С550 наиболее тесно сцеплен с геном Сf-6 и располагается на дистанции 2,3 сМ от него, и на дистанции 1,1 и 4,5 сМ от маркеров SSR48 и SSR128 со ответственно.

Таким образом, нами разработаны молекулярно-генетические маркеры, позволяю щие выявлять локусы устойчивости к кладоспориозу томатов Cf-2, Cf-5, и Cf-6, которые далее могут быть использованы в селекционных программах при создании устойчивых сор тов.

Пути создания высокоэффективных линий-индукторов гаплоидии у кукурузы Гуторова О.В.

Саратовский государственный университет им. Н.Г.Чернышевского 410012 г. Саратов ул. Астраханская, 83;

e-mail: olga.gutorova@yahoo.com Использование гаплоидов для получения гомозиготных диплоидных линий тре бует разработки эффективных методов их массового получения, так как в природных усло виях они возникают с очень низкой частотой (0,1- 0,01%). При использовании разных пыльцевых форм частоты гаплоидии могут варьировать в широких пределах, достигая очень высоких показателей (1-10%). Варьирование частот гаплоиндукции открывает перспективу отбора среди имеющихся линий наиболее эффективных опылителей. Это требует поиска надежных маркёрных признаков, облегчающих отбор, что может значительно упростить пути создания линий с высокой гаплоиндуцирующей способностью.

Поскольку основной причиной возникновения гаплоидов считают аномалии в мужском гаметофите, то выявление визуально различимых признаков, присущих только пыльце гаплоиндукторов могло бы сделать процесс выявления гаплоиндукторов быстрым и доступным даже в полевых условиях. Анализ пыльцы высокоэффективных гаплоиндук торов показал, что отличительной особенностью линий, имеющих способность к гаплоин дукции, является наличие очень мелких пыльцевых зёрен. Однако встречаемость их незначительна и использование этого критерия пока что недостаточно простое и надёжное.

Сложность отбора на способность к гаплоиндукции связана с опылением боль шого количества различных материнских форм. Эту проблему можно упростить, если вести анализ по самоопылённым початкам самого опылителя. Но это возможно лишь в тех слу чаях, когда сам гаплоиндуктор не предрасположен к наследуемому партеногенезу. Нами ци тоэмбриологически было исследовано более 1000 зародышевых мешков. Выявлено, что линии-гаплоиндукторы не склонны к образованию гаплоидов в результате наследуемого партеногенеза, обусловленного факторами женского гаметофита. Это обеспечивает эффек тивность отбора на начальных стадиях за счет увеличения числа женских соцветий и бы строго перевода необходимых генов в гомозиготное состояние, что существенно сокращает объём селекционных и генетических работ.

Установлено, что линиям-гаплоиндукторам свойственно наличие значительного числа дефектных зерновок на початках при самоопылении, а также на гибридах. Этот при знак может облегчить отбор новых линий-гаплоиндукторов среди гибридного потомства.

Среди самоопылённого потомства гаплоиндуктора отбирались семьи с различ ными частотами гаплоидии. Гаплоиды встречались с частотой 1-5 гаплоидных зерновок на початок (от 0,5 до 13,8 % на число зерновок). Методом отбора были созданы линии с пур пурной окраской зародыша, стебля, листьев и метёлок. При использовании этих опылителей гаплоидные растения возникают с частотой 10 % и более. Их можно использовать в селек ционных программах по получению из гаплоидов гомозиготных линий.

Специфичность полярного прикрепления и субклеточная организация Sinorhizo bium meliloti 2011 and Rhizobium NGR Гущин В.А., 2Lillo A., 2Geurts R.

Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева РГАУ – МСХА им. К.А. Тимирязева.

Wageningen University and Research Center Симбиоз между азотофиксирующими бактериями - ризобиями и бобовыми расте ниями является специфичным процессом. Определенный штамм азотофиксирующих бак терий способен образовывать симбиотические клубеньки на корнях только определенного вида или нескольких видов бобовых растений. Два класса сигнальных молекул определяют часть этой специфичности: флавоноиды бобовых растений и ризобиальные Nod факторы (NF), являющиеся липохитоолигосахаридами (LCO). Целью данного исследования являлось исследование полярного прикрепления одиночных ризобиальных бактерий к корневым во лоскам бобовых растений. Несмотря на наличие различных механизмов и поверхностных молекул для полярного прикрепления ризобий, тем не менее, не ясно, насколько этот про цесс является специфичным для бобово-ризобиального симбиоза. Для субклеточной визуа лизации этого LCO секретирующего комплекса, обеспечивающего трансмембранный транспорт NF и выделение в окружающую среду, последовательности nodI и nodJ генов, взятых из S. meliloti, продукты которых непосредственно вовлечены в транспорт NF, были слиты с зеленым флуоресцирующим белком (GFP) на С и N терминальных концах. Этими конструкциями трансформированы S. meliloti и R.NGR234, после чего полярное прикреп ление и субклеточная локализация LCO секретирующего комплекса наблюдались на кор невых волосках Medicago truncatula и Lotus japonicus под конфокальным микроскопом.

Установлено, что полярное прикрепление не отражает специфичности бобово-ризобиаль ных взаимодействий и не обуславливается NF (Рис.1, a, b). Также отмечено, что у R.NGR с конструкцией gfp:nodI, отсутствует полярная локализация (Рис.1, С, D), тогда как у S.

meliloti с той же конструкцией GFP сигнала не выявлено (Рис.1, А, В). Эти результаты были одинаковы для ризобий, прикрепляющихся к корневым волоскам как совместимых, так и не совместимых бобовых растений.

Рис. 1. Полярное прикрепление R. NGR234 ABC- к корневым волоскам (a) L.japonicus и (b) M. truncatula A17, (стрелки) S. meliloti 2011 gfp:nodI к корневым волоскам (A) M. truncatula и (B) Lotus japonicus, а также R. NGR 234 gfp:nodI к корневым волоскам (C) M. truncatula и (D) Lotus japonicus. Наблюдения сделаны в зоне II (терминация роста корневых волосков).

Иммуномодуляторы - индукторы изменчивости ячменя в М Дудин Г.П. – доктор биол. наук., профессор.

Грудев Д.Л.- аспирант ВятскаяГСХА.

ФГОУ ВПО«Вятская государственная сельскохозяйственная академия» 610017 г.Киров, Октябрьский проспект, д. e-mail:ldgrudev@rambler.ru Для успешного решения задач, поставленных перед селекцией, необходимо наличие раз нообразного исходного материала. Для решения проблемы нехватки таких форм селекцион ная наука использует несколько методов, одним из которых является метод экспериментального мутагенеза, позволяющий за достаточно короткое время получить значительное количество генетически разнородного материала.


В нашей работе мы использовали обработку семян ярового ячменя сорта Биос -1 иммуно модуляторами (хитозар м, альбит и салициловая кислота (СК)) в различных концентрациях с целью установить активность данных веществ как мутагенных факторов, для дальнейшего их применения в селекционном процессе.

В М1 все препараты оказали на ячмень стимулирующее действие. Суммарный показатель стимуляции по Володину (Володин, Лисовская, 1979) составил от 1,19% в варианте с хито заром М 0,1л/т до 20,18% в варианте СК 0,1л/т.

В М2 проводили наблюдения за растениями, отмечая любые отклонения от исходного сорта Биос-1. В результате были выделены формы с разнообразными морфофизиологическими изменениями: растения с хлорофильными нарушениями (все хлорофильные нарушения классифицированы), с ранним или поздним наступлением отдельных фаз развития, скоро спелые и позднеспелые, высоко- и низкорослые и др. признаками. Хлорофильные наруше ния позволяют нам говорить о генетической активности применяемых в опыте веществ уже во втором поколении. В таблице представлена частота возникновения по вариантам опыта различных изменений.

Таблица – Частота возникновения изменений в М2.

Варианты опыта Частота хлорофильных Частота морфофизиоло нарушений, % гических изменений, % Контроль 0 1,94±0, Хитозар М 0,1л/т 2,05±0,91 6,58±1, ХитозарМ 0,01л/т 2,01±0,89 5,62±1, ХитозарМ 0,001л/т 1,52±0,75 6,84±1, Альбит 300г/т 0,81±0,57 6,07±1, Альбит 30 г/т 0,98±0,56 4,23±1, Альбит 3 г/т 0,75±0,56 3,76±1, СК 1г/т 2,18±0,97 4,80±1, СК 0,1 г/т 1,82±0,81 5,11±1, СК 0,01 г/т 2,33±0,94 4,67±1, Все полученные формы будут проверяться в М3 для исключения модификационной при роды новых признаков. Мутанты с хозяйственно-полезными признаками планируем исполь зовать в селекции новых сортов.

трансгенные растения – продуценты -интерферона быка Дудник Е., Курдюков И., Савельева Н., Емельянов В., Лутова Л.

Санкт-Петербургский Государственный Университет, 199034, Россия, Санкт-Петер бург, Университетская наб. 7/9, nata.saveljeva@gmail.com Одними из важных белков крови являются интерфероны. Это семейство эволюционно род ственных белков, продуцируемых большинством эукариотических клеток в ответ на раз личные индукторы вирусной и невирусной природы. Они принадлежат к группе цитокинов, регулирующих пролиферацию и дифференцировку Т- и В-лимфоцитов в периферических лимфоидных органах и тканях. Известно, что интерфероны обладают антивирусной актив ностью, которая связана с подавлением трансляции вирусных РНК в клетках, а так же про являют иммуномодулирующий и противоопухолевый эффекты. Широкий спектр антивирусного действия интерферонов позволяет использовать данные белки в терапии вто ричных иммунодефицитов, что делает интерфероны коммерчески важными белками.

В настоящее время для получения многих фармацевтически значимых белков используют разнообразные организмы-продуценты. Несомненно, продуцентами-лидерами являются различные микроорганизмы, однако, в ряде случаев существуют ограничения для исполь зования микроорганизмов в качестве продуцентов фармакологических соединений. Аль тернативным вариантом решения данной проблемы стали растительные системы.

В нашей лаборатории проводятся работы по созданию растений-продуцентов бычьего интерферона. Препараты, содержащие этот белок, широко применяются в ветеринарии для профилактики лейкемии и туберкулеза среди крупного рогатого скота. Мы получили транс генные растения-продуценты -интерферона быка на основе табака (Nicotiana tabacum L.).

Наши исследования показали стабильное наследование и экспрессию целевого гена в ряду поколений. К настоящему моменту получены трансгенные растения Т3 поколения, которые можно использовать как биореакторы -интерферона быка.

Одним из перспективных направлений фармакологической биотехнологии является созда ние “съедобных вакцин”, которые возможно будет использовать в качестве съедобных им мунотерапевтических средств, не прибегая к очистке целевого продукта. Наши исследования так же направлены на создание подобной “съедобной вакцины”, содержащей -интерферон быка, которую можно будет использовать в качестве пищевой добавки во время проведения ежегодных профилактических мероприятий вместо вакцинаций. В основу создания “съедобной вакцины” мы взяли сельскохозяйственные культуры горох и морковь.

С целью оптимизации условий культивирования и разработки высокоэффективных методов агробактериальной трансформации для данных культур мы осуществили тестирование питательных сред и апробацию 7 методик агробактериальной трансформации. Таким обра зом, к настоящему моменту имеются данные для проведения последующих этапов работы – получению “съедобной вакцины” и тестированию трансгенных растений на животных системах.

Работа выполнена при поддержке грантов РНП-608 и РФФИ 08-04-13744-офи_ц.

генетическая структура популяций дикорастущих видов тюльпанов Жеребцова Марина Ивановна Уральский государственный университет им. А. М. Горького, г. Екатеринбург, ул. Ленина, 51, marina@e1.ru Дикорастущие тюльпаны являются не только прекрасными декоративными растениями, но и представляют собой источник генетического материала для создания новых сортов. Вместе с тем, генетическая изменчивость дикорастущих тюльпанов остается не изученной. Одним из таких видов является тюльпан Биберштейна Tulipa biebersteiniana Shult. et Shult., распространенный на Южном Урале и в Приуралье в лесостепной и степной зонах.

Исследовали четыре популяции T. biebersteiniana на Южном Урале: в Оренбургской области недалеко от п. Халилово (популяция «Халилово»), станция Губерля (популяция «Губерля») и в окрестностях п. Кувандык (популяция «Кувандык»);

и в р. Башкортостан в пойме р. Белая вблизи д. Туманчина (популяция «Белая»).

Для исследования генетической структуры популяций и определения уровня полиморфизма T.

biebersteiniana был проведен анализ 8 ген-ферментных систем ADH – алкогольдегидрогеназа, FDH – формиатдегидрогеназа, GOT – глутаматоксалоацетаттрансаминаза, IDH – изоцитратде гидрогеназа, LAP – лейцинаминопептидаза, PGI – фосфоглюкоизомераза, PGM – фосфоглюко мутаза, SkDH – шикиматдегидрогеназа. Электрофорез проводили в 6,4%-ном полиакриламидном геле в трис-ЭДТА-боратной системе. Обработку результатов изоферментного анализа проводили в пакете BIOSYS.

Методом электрофореза были идентифицированы 14 локусов, все они являлись полиморфными.

Среднее количество аллелей на локус составляет от 2,9 в популяции «Губерля» до 4,5 в популяции «Кувандык».

В популяции «Кувандык» наблюдаемая гетерозиготность превысила ожидаемую, что вероятно, связано с наличием гибридов T. biebersteiniana х T. scythica. В остальных трех популяциях отме чен дефицит гетерозиготных генотипов. По-видимому, с наличием гибридизации в популяции «Кувандык» связано наибольшее число уникальных аллелей. Анализ межпопуляционной и внут рипопуляционной дифференциации с помощью F-статистики Райта показал, что около 88,5% ге нетической изменчивости относится к внутрипопуляционной и 11,5% - к межпопуляционной.

Исследования показали очень высокий уровень полиморфизма и наличие сложной генетической структуры популяций T. biebersteiniana, что связано с сочетанием вегетативного и семенного раз множения и процессами гибридизации.

Исследования поддержаны грантом РФФИ № 07-04- Влияние типа среды на индукционные процессы в культуре пыльников ярового тритикале О.И. Зайцева ГНУ «Институт генетики и цитологии НАН Беларуси», Беларусь, г.Минск, ул.Академи ческая, 27, E.Antonenko@igc.bas-net В настоящее время в решении прикладных задач селекции широко используются гаплоид ные технологии. У злаковых культур наиболее часто гаплоиды получают при помощи ме тода культуры пыльников. Посредством использования различных питательных сред и изменения их состава можно регулировать отзывчивость растений к индукции пыльцевого эмбриогенеза in vitro. При культивировании пыльников используются твердые, двухфазные либо жидкие среды. По литературным данным, жидкая среда, как правило, оказывается более эффективной при индукции эмбриогенеза у тритикале, и положительно влияет на выход зеленых растений-регенерантов. Возможно, это обусловлено тем, что жидкая среда способствует лучшему взаимодействию микроспор и компонентов среды, токсичные со единения, которые вырабатываются разрушающимися пыльниками, равномерно распреде ляются по всей среде, тем самым в меньшей степени ингибируя рост эмбриоидов.

В связи с этим, целью нашего исследования было изучение влияния типа индукционной среды на отзывчивость в культуре пыльников in vitro ярового тритикале.

Материалом для исследования служили 4 сорта, 3 сортообразца ярового тритикале, а также 7 гибридов первого поколения тритикале при участии пшеницы, любезно предоставленные академиком С.И. Грибом (НПЦ НАН Беларуси по земледелию). Растения выращивались на экспериментальном поле БОС ИГиЦ НАН Беларуси. Культивирование пыльников прово дилось по общепринятой методике. Статистическая обработка данных проводилась с по мощью пакета программ Statistica 6.0.

Было проведено исследование влияния типа среды на отзывчивость в культуре пыльников форм ярового тритикале. Для этого использовалась жидкая и твердая индукционная среда С-17. При попарном сравнении изученных генотипов было показано, что они достоверно (при Р0,001) отличались по отзывчивости к индукции эмбриогенеза на разных типах сред.

Сорт Скорый не проявил способности к индукции эмбриоидогенеза в обоих случаях. Сорт Лотас характеризовался большей отзывчивостью на твердой среде, в то время как остальные линии формировали большее количество новообразований на жидкой среде. Более того, многие формы вообще не проявили способности к индукции эмбриогенеза на твердой среде, хотя отзывчивость на жидкой среде была достаточно высока.

Таким образом, тип питательной среды оказывает влияние на отзывчивость в культуре пыль ников генотипов ярового тритикале. Для большинства исследованных форм наиболее эф фективной является индукция пыльцевого эмбриогенеза на жидкой среде.

Анализ филогенетических отношений внутри рода Pisum L. на основании нук леотидных последовательностей гена субтипа 5 гистона H1.

Зайцева О. О.

Институт цитологии и генетики СО РАН, пр. Лаврентьева, 10, Новосибирск, 630090, ol gazaytseva@bionet.nsc.ru Наилучшая реконструкция филогении на основании структуры гена His5 гороха достиг нута при помощи метода максимальной парсимонии для всех информативных сайтов. Об разцы вида Pisum. fulvum образуют отдельную ветвь. Остальные образцы образуют обширный кластер, содержащий небольшую ветвь P. abyssinicum, обширную ветвь диких и культурных форм P. sativum, имеющих так называемую “комбинацию В” маркеров трех клеточных геномов, и несколько небольших ветвей, представленных дикими формами P.

sativum с предковой “комбинацией А”. Отдельную ветвь формируют образцы культурного гороха, происходящие из разных регионов, обладающие полностью идентичной последо вательностью гена, кодирующегом медленный электрофоретический вариант исследуемого субтипа. Частота именно этого варианта ранее показала отрицательную корреляцию с сум мой температур вегеционного периода в широкомасштабном исследовании спектра гистона Н1 у аборигенных форм культурного гороха. Эти факты могут свидетельствовать о быстром распространении соответствующего аллеля по ареалу культурного гороха под действием естественного отбора.

Использование молекулярно-генетических подходов для получения и характери стики линий Triticum aestivum содержащих единичные участки интрогресий от Triticum timopheevii.

Е.М. Егорова*, Е.А. Салина, И.Н. Леонова, Е.Б. Будашкина Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Но восибирск 630090;

e-mail: egorova.katya@gmail.com До последнего времени селекция новых форм растений с нужными свойствами прово дилась эмпирическим путем. Разработка различных молекулярных маркеров и создание на сыщенных генетических карт хромосом важнейших сельскохозяйственных культур позволила проводить направленный отбор нужных генотипов без фенотипической оценки и маркировать нужные участки хромосомы и локусы, которые необходимо интегрировать в сельскохозяйственную культуру. Благодаря этому использование молекулярных маркеров в селекции (“marker assisted selection”) позволяет направленно создавать сорта сельскохо зяйственных культур и гибриды с заданными свойствами. Целью настоящей работы яв ляется оценка эффективности SSR-маркеров для генотипирования гибридов T. aestivum Ч T. timopheevii и изучение возможности их использования для контроля процессов интро грессии.

Линии получали на основе скрещивания мягкой пшеницы сорта Саратовская 29 (С29) с гибридными линиями 744 и 832 (T. aestivum x T. timopheevii, 2n=42), содержащими 6- интрогрессивных фрагментов. Гибриды F1 были двукратно бэккроссированы сортом С и 160 растений BC2F1 генотипированы микросателлитными маркерами. Для этой цели было использовано 75 полиморфных SSR маркеров. По данным SSR-анализа из потомства BC2F были отобраны растения, содержащие 3-6 интрогрессивых фрагмента T. timopheevii в ге номе, включая фрагменты хромосом 5В и 2A, несущие локусы устойчивости к листовой ржавчине QLr.icg-5B и QLr.icg-2A T. timopheevii. Отобранные гибридные растения были ис пользованы для проведения третьего бэккросса, самоопылены и 190 потомков BC3F3 гено типированы SSR маркерами. Число фрагментов интрогрессии в потомстве гибридных линий третьего бэккросса существенно сократилось (до 1-4) по сравнению BC2F1 гибридами. Ана лиз гибридных растений BC3F3 показал присутствие вставок на хромосомах 1A, 1BL, 2A, 2B, 5BL и 6B. Большинство BC3F3 гибридов содержит два или три фрагмента генетического материала T. timopheevii – 44,4% и 21,4%, соответственно. Достаточно высок процент рас тений, несущих одиночные встройки - 24,7%.

Так как при анализе потомства BC2 растений с одной и двумя вставками выявлено не было, а растения BC3 содержали от одного до четырех интрогрессивных фрагмента от T. timopheevii, следует считать, что оптимальной стадией для проведения микросателлитного анализа с целью отбора моноинсерционных растений из потомства гибридов T. aestivum T. timopheevii является потомство третьего беккросса. Таким образом, использованием ме тодов молекулярной селекции позволяет существенно сократить время создания моноинсерционных линий.

Работа выполнена при финансовой поддержке Комплексного интеграционного проекта СО РАН №5.8, Российского Фонда Фундаментальных Исследований (проект № 08-04 12064).

Молекулярный анализ геномного и пластомного полиморфизма видов рода Fagopyrum Кадырова Г.Д. 1,2, Рыжова Н.Н2.

ГНУ “Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства”, Казань Центр «Биоинженерия» РАН, 117312, Москва, просп. 60-летия Октября, 7/ e-mail: rynatalia@yandex.ru Гречиха (род Fagopyrum Mill, сем. Polygonaceae- гречишные) – одна из ценнейших крупяных культур. На основании последних данных принято выделять 15 видов Fagopyrum, два из которых культивируется. Это гречиха посевная и гречиха татарская. Наибольшее рас пространение на территории России получила гречиха посевная F.esculentum ssp. esculentum.

Гречиха F.tataricum ssp. tataricum возделывается преимущественно в высокогорных районах Китая, Японии, Индии, Непала, а также в ряде Европейских стран. В отличие от гречихи посевной, гречиха татарская менее требовательна к условиям произрастания используется в скрещиваниях с целью улучшения сортов F. esculentum. В настоящее время род Fagopyrum довольно интенсивно исследуется. Недавно были описаны предположительные предковые формы F.esculentum ssp. ancestrale и F.tataricum ssp. potanini культурных видов гречихи (Kishima et al., 1995;

Ohnishi and Matsuoka 1996), а также целый ряд новых видов (Ohsako et al., 2002;

Kawasaki, Ohnishi, 2006). Все это говорит о том, что систематика Fagopyrum окончательно не устоялась, не определены видовой состав и структура рода, мало исследо вано внутривидовое разнообразие, а также филогенетические отношения описанных видов гречихи. В настоящей работе был проведен анализ геномного и пластомного полиморфизма 47 представителей рода Fagopyrum, из различных регионов мира, среди которых два куль турных вида гречихи F.esculentum и F.tataricum, а также близкородственный дикорастущий вид F.cymosum и искусственный амфидиплоидный вид гибридного происхождения F.gigan teum. С целью исследования геномного полиморфизма были использованы пять предвари тельно отобранных RAPD праймеров, позволивших дифференцировать каждый генотип гречихи. Всего было получено 132 полиморфных фрагмента генома гречихи и были иден тифицированы как видо-, так и образец специфичные маркеры.

Для анализа пластомной вариабельности были секвенированы пять участков хло ропластной ДНК, включающих спейсерные области trnL-trnF, trnT-trnL, trnT-trnY, rpoB trnC, и интрон гена rpS16. Длины каждого из проанализированных участков хпДНК варьировали от вида к виду. Для каждого вида были детектированы видоспецифичные за мены и индели. На основе данных нуклеотидного геномного и пластомного полиморфизма были рассчитаны коэффициенты генетических различий взятых в анализ образцов, опре делены уровни межвидового и внутривидового разнообразия. Впервые было показано, что уровень геномного полиморфизма F.esculentum (0.10-0.33) значительно выше, чем внутри видовое разнообразие F.tataricum (0.01-0.15). Кроме того был показан высокий уровень ге номного полиморфизма (0.10-0.29) отечественных сортов F.esculentum, сравнимый с разнообразием дикорастущих форм этого вида гречихи. Проведенный кластерный анализ выявил четкую видовую дифференциацию F.tataricum и F.esculentum, разделив исследован ные образцы на две основные группы, поддерживаемые максимальными индексами бут стрепа 100%. Высокие ИБ для клады F.tataricum-F.cymosum-F.giganteum, подтвердили общность происхождения всех трех видов гречихи, и выявили сравнительно более высокое сходство образца гибридного вида F.giganteum с родительской формой F.cymosum.

биоинформационный анализ кинома и фосфатома Arabidopsis в связи с исследова нием функционирования микротрубочек и прикладные аспекты их регулирования Карпов П.А.2, Ныпорко А.Ю.2, Самофалова Д.А.2,3, Шеремет Я.А.2, Емец А.И.2, Блюм Я.Б.1, Институт пищевой биотехнологии и геномики НАН Украины, 04123 Киев, ул. Осипов ского 2а, Украина;

e-mail: cellbio@cellbio.freenet.viaduk.net Институт клеточной биологии и генетической инженерии НАН Украины, 03680 Киев, ул. акад. Заболотного 148, Украина;

Национальный университет имени Т.Г. Шевченка, 03127 Киев, ул. Глушкова 2, Украина Для определения роли посттрансляционного фосфорилирования тубулина в рас тительной клетке было исследовано влияние ингибиторов серин/треонин (W7, стауроспо рин, Н7, оломоуцин) и тирозин (гербимицин А, генестеин, тирфостин AG18) киназ, а также, серин/треонин (окадаиновая кислота) и тирозин (ортованадат натрия) протеинфосфатаз (ПФ) на организацию и функционирование микротрубочек в различных типах клеток корня мутантной линии Arabidopsis thaliana GFP-MАР4. Обработка ингибиторами протеинкиназ (ПК) и ПФ приводила к значительным нарушениям роста и развития корней. Это может свидетельствовать об участии обратимого фосфорилирования в регуляции данных процес сов. Ранее нами было показано, что обе субъединици - и -тубулина фосфорилируются cAMP-, Ca2+-, Ca2+-кальмодулин-зависимыми ПК и ПК С. Позже с помощью иммунохими ческих методов нами было продемонстрировано, что как и -, так и -тубулин высших рас тений подвергаются фосфорилированию по остаткам тирозина.



Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.