Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Генетический контроль и влияние регуляторов роста на формирование листа у некоторых мутантных форм культурного томата

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Генетический контроль и влияние регуляторов роста на формирование листа у некоторых мутантных форм культурного томата"

На правах рукописи

МОХАМЕД ЭЛЬ САЙЕД МОХАМЕД АХМЕД

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ И ВЛИЯНИЕ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА НА ФОРМИРОВАНИЕ ЛИСТА У НЕКОТОРЫХ МУТАНТНЫХ ФОРМ КУЛЬТУРНОГО ТОМАТА

Специальности: 03.00.15 - генетика,

03.00.23 - биотехнология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 2005

Работа выполнена на кафедрах генетики и сельскохозяйственной биотехнологии Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева

Научные руководители:

Кандидат биологических наук, доцент A.A. Соловьев

Кандидат биологических наук Г.И. Карлов

Официальные оппоненты:

Доктор биологических наук, профессор А В. Крючков

Кандидат биологических наук Н.И. Бочарникова

Ведущая организация:

Всероссийский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства овощных культур

Защита состоится "15" июня 2005 г. в 12. часов на заседании диссертационного совета Д.220.043.10 при Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева по адресу. 127550, г Москва, ул. Тимирязевская, д. 49

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке

МСХА.

Автореферат разослан «31 » мая 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Е.А. Калашникова

Э1

^Актуальность работы. Формирование листа - сложный морфофизиологический процесс реализации программы развития. Этот процесс достаточно полно изучен анатомическими исследованиями. Однако, в отличие от других органов растения (например, цветка) недостаточно изучена генетическая программа развития листа. С использованием методов анализа мутаций, изучения экспрессии генов и создания трансгенных растений показан генетический контроль формирования рассеченных листьев (Goliber et al., 1999; Holtan & Hake, 2003; Tsiantis & Hay, 2003)

Одним из наиболее изученных объектов, отличающихся широким разнообразием листа, является культурный томат, у которого известно 307 мутантных линий с различными модификациями формы и размеров листа (Holtan & Hake, 2003). В то же время в литературе имеются немногочисленные сведения о генетических взаимодействиях генов, определяющих различные мутантные фенотипы листа (Куземенский, 2003, Sinha, 2004,2003).

Тип листа формируется путем контроля числа и направления клеточных делений, важное значение в определении которых имеют фитогормоны. Анализ мутантов показал, что взрослые листья являются результатом изменений развития примордий на ранних стадиях формирования листа. Считается, что индукторами инициации листа могут выступать цитокинины или комбинация ауксинов и цитокининов (Лутова и др., 2000) В то же время на томате выявлено, что в формировании листа принимают участие гиббереллины и ауксины, влияющие на рассеченность листа (Sekhar & Sawhney 1991; Avasarala et al., 1996).

Цели и задачи исследования.

Целью работы было изучение взаимодействия и проявления генов, контролирующих развитие листа у некоторых мутантных форм томата, в норме и при действии регуляторов роста. Задачи исследования:

1. Провести генетический анализ взаимодействия генов, контролирующих формирование нерассеченного, слабо рассеченного и сильно рассеченного листьев по проявлению типа листа в первом и втором поколениях.

2. Выявить характер наследования признака слаборассеченный лист у линии

3. Оценить влияние экзогенных обработок регуляторами роста - ауксин, цитокинин и гиббереллин, на проявление типа листа у мутантных линий томата.

Мо 755.

Научная новизна и практическая ценность работы. Впервые проведена комплексная работа по изучению взаимодействия генов, контролирующих нерассеченный, слаборассеченный и сильнорассеченный типы листа, и оценке их проявления при воздействии экзогенных регуляторов роста

Впервые описан генетический контроль слаборассеченного типа листа у формы томата Мо755. Показано, чго тип листа формы Мо 755 контролируется одним геном, который неаллелен другим генам, отвечающим за слаборассеченный тип листа - tp, е. При скрещивании формы Мо 755 с линиями Мо 556, LA 0784 наблюдается взаимодействие доминантных аллелей генов tp, е и гена, контролирующего тип листа Мо 755, по типу комплементарное™ Рецессивный аллель, контролирующий гин листа Мо 755, является эпистатичным по отношению к гомозиготе ее, и гипостатичным по отношению к гомозиготе tptp. Показано сцепленное наследование слаборассеченного листа Мо 755 с признаками карликового роста, желтой точки роста, и отсутствия антоциана, что свидетельствует о локализации гена, отвечающего за данный признак, во в юрой хромосоме

Показано, что экзогенная обработка регуляторами роста приводит к изменению морфологии листьев Наиболее выраженные эффекты для всех типов мутаций отмечены при применении гиббереллина (ГК3), которые проявляются в виде удлинения листьев, уменьшения числа сегментов, исчезновения зазубренности и снижения площади листьев. Обработка цитокининами и ауксинами на мутации LA 0715 («мышиные ушки») вызвала увеличение количества долей, которые имели вытянутую форму и были менее закрученными в сравнении с контролем. Выявленный эффект увеличения количества долей при обработке ауксином и цитокинином свидетельствует об их участии в инициации органов листа в лримордии

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на 2-й конференции Московского общества генетиков и селекционеров им Н И. Вавилова «Актуальные проблемы генетики». М.: МСХА, 2003; 3-м съезде ВОГиС «Генетика в XXI веке' современное состояние и перспективы развития», 2004; Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 117-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова. «Секция физиологии и зашиты растений». Саратов, 2004; на научной конференции молодых ученых МСХА им К А. Тимирязева, 2004.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 3 печатные работы Объем и структуру диссертации. Материалы диссертации изложены на (23 страницах мадинопибй^го текста и включают Zo рисунков и ¿> ° табтац.

Диссертация состоит из разделов "Введение", "Обзор литературы", "Материалы и методы", "Результаты и обсуждение", "Выводы" и "Список литературы". Список цитируемой литературы включает наименований

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Объекты исследования. В работе использованы образцы генетической коллекции томата кафедры генетики МСХА им. К.А. Тимирязева, а также материал, любезно предоставленный Я СЬе1е1а1 (Центр генетических ресурсов томата, США) (табл.1).

Таблица 1

Исходный материал___

№ пп Линия, образец Происхождение Наличие мутаций Использование в экспериментах

1 Mo 755 Кафедра генетики МСХА wv - желтая точка роста, аа - отсутствие антоциана; d - карликовый рост; слаборассеченный лист 1*, 2*

2 Mo 500 Кафедра генетики МСХА с - картофельный лист; d - карликовый рост; аа - отсутствие антоциана 2*

3 Moneymaker ЦГРТ - 1*,2*

4 LA 0715 ЦГРТ Me - мышиные ушки 1*,2*

5 Mo 319 Кафедра генетики МСХА La - ланцетный лист 1*, 2*

б Mo 556 Кафедра генетики МСХА tp - тройчатый лист }*, 2*

7 Mo 304 Кафедра генетики МСХА bip - дважды рассеченный лист 2*

8 LA 0784 Кафедра генетики МСХА е - слаборассеченный лист с искривленной центральной жилкой 1*

Примечание:

* - Эксперименты' 1 - гибридологический анализ, 2 - влияние ре1уляторов роста.

Методы. Опыт проводили в теплице кафедры генсеки МСХА. Гибриды F| получали методом предварительной кастрации и опыления цветков на следующие сутки, гибриды F? - самоопылением растений первого поколения.

Проявление признака типа листа оценивали на 5 листе при развитии 8 листа (т к. к этому времени все эффекты мутаций проявляются наиболее четко). Анализ наследования признаков проводили с использованием критерия у/. В случае сцепленного наследования признаков частоту рекомбинации определяли методами произведений и извлечения квадратного корня из доли рецессивов.

Для оценки влияния регуляторов роста на формирование листа использовали 3-х кратные обработки форм, мутантных по листу, регуляторами роста - ауксином (ИУК) в концентрации 50 мг/л; гиббереллином (ГК3) - 100 мг/л, цитокинином (6-БАП) - 50 мг/л. Первую обработку проводили в фазе 2-3 листьев, вторую - через неделю после первой, третью - через неделю после второй. Анализ проводили через 2 недели после 3-й обработки. В 2003 г. анализировали 5, 6 и 7 листья на каждой форме Выбор листьев для анализа в 2005 году был скорректирован на основании результатов 2003 г и зависел от темпов развития каждой формы - Мо 500 (6, 7 и 8 листья), LA 0715 (3, 4 и 5), Moneymaker (5, 6 и 7), Мо 319 (9, 10 и 11), Мо 304 (5, 6 и 7), Мо 556 (5, 6 и 7). На каждом листе анализировали площадь, число долей, общее число сегментов (включая дольки и долечки), оценивали морфологию листа - по изменениям рассеченности, формы отдельных сегментов и листа в целом, на каждом растении анализировали число листьев, высоту растения.

Статистическую обработку проводили с использованием программ AGROS 2.11 (автор С.П. Мартынов) и Microsoft Excel.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

I. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЕНОВ, КОНТРОЛИРУЮЩИХ РАЗЛИЧНЫЕ ТИПЫ ЛИСТА У ТОМАТА 1.1. Наследование типа листа в гибридной комбинации Мо 755 х LA 0715

Данная комбинация скрещивания характеризовалась расщеплением по типу листа в поколении Fi на растения с диким типом листа и типом листа «мышиные ушки». Наследование признаков у разных фенотипов первого поколения в F2. анализировали отдельно

Во втором поколении растений с сильно рассеченным листом были отмечены 3 фенотипических класса - "мышиные ушки", "тип 755" и "дикий тип" (табл. 2).

Таблица 2

Наследование типа листа в поколении гибридной комбинации

Мо 755 х LA 0715 (Fi - тип листа "мышиные ушки")

Фенотип Количество растений, шт Ожидаемое отношение X2 факт Хо.052 теор.

"мышиные ушки" I 2 3 ] 2 3

668 9 12 9

тип "755" 118 4 1 6 135 3 60 01 164 58 5,99

дикий тип 97 3 з 1

Анализ соответствия полученных данных теоретически ожидаемым с различными вариантами взаимодействий показал отсутствие такового. Из этого можно сделать заключение о сцепленном наследовании генов, контролирующих типы листа Ме и Мо 755. Анализ частоты кроссинговера извлечением квадратного корня из доли двойного рецессива показал частоту rf - 26,9 сМ (табл. 3).

Таблица 3

Анализ расщепления ¥г гибридной комбинации Мо 755 х ЬА 0715

(Р[ - тип листа "мышиные ушки") по типу листа

Гены Фенотип Количество растений, шт. Частота rf, % V Ожидаемое количество X2 факт.

Ме « 755» дикий 97 26,9 102,8 0,52

тип «755» 118 118,0

тип Ме 668 662,3

В то же время анализ расщепления второго поколения растений И, с диким типом листа показал моногенный характер наследования этого признака (табл. 4).

Таблица 4

Наследование типа листа в Р2 поколении гибридной комбинации

Признак Количество растений, шт Ожидаемое отношение X2 факт. Х0 052 теор

дикий тип 237 3 0,98 3,84

тип "755" 69 1

1.2. Наследование типа листа в гибридной комбинации Мо 755 х Мо 319

В этой комбинации, также как и в комбинации с участием формы LA 0715, в Fi отмечено расщепление на растения с ланцетным и диким типом листа.

Анализ расщепления F2 потомства растений Fi с ланцетным листом показал наличие 3 фенотипических классов - растений с ланцетным, диким и типом листа формы Мо 755 (табл. 5).

Таблица 5

Наследование типа листа в Fi поколении гибридной комбинации

Фенотип Количество растений, im Ожидаемое отношение З^факт. Хоо52 теор

дикий тип 82 3 3

тип "755" 51 1 3 16,07 24 05 5,99

ланцетный 219 8 б

Полученное соотношение фенотипов не соответствует ни одной из выдвинутых гипотез. Наиболее логичной является гипотеза о расщеплении 8 : 3 : 1 (т к. гомозигота LaLa нежизнеспособна), наблюдаемое соотношение 7,5 : 3 : 1,5 может объяснено широкой вариацией проявления жизнеспособности у гетерозигот Lala.

Анализ расщепления растений F, с диким типом листа показал расщепление на 2 фенотипических класса - растения с диким типом листа и растения с типом листа Мо 755.

1.3. Наследование типа листа в комбинации скрещивания Мо 755 х Мо 556

При скрещивании формы Мо 755 с формой Мо 556 с тройчатым листом растения F, имели листья дикого типа, а в F2 классическое расщепление 9:3:4, свойственное явлениям комплементарности и рецессивного эпистаза. При этом ген, контролирующий тройчатый тип листа (tp), является эпистатичным по отношению к гену, контролирующему типа листа Мо 755 (табл. 6)

Таблица 6

Наследование типа листа в F2 поколении гибридной комбинации Мо 755 х Мо 556

Фено1ин Количество растений, шт Ожидаемое отношение X1 факт Zoos2 теор

дикий тип 75 9

тип "755" 31 3 1,02 5,99

тройчатый 36 4

Данные результаты также свидетельствуют о наличии гена, контролирующего развитие типа листа " 755"

1.4. Наследование типа листа в комбинации скрещивания Мо 755 х ЬА 0784

В расщепляющейся популяции Р2 с участием еще одной формы со слабо рассеченным листом - ЬА 0784 также наблюдалось расщепление 9 : 3 : 4, но в отличие от комбинации скрещивания Мо 755 х Мо 556 в данном случае эпистатичным являлся ген, контролирующий формирование типа листа "755" (табл. 7).

Таблица 7

Наследование типа листа в ¥2 поколении гибридной комбинации Мо 755 х ЬА 0784

Фенотип Количество растений, ют Ожидаемое отношение З^факт Хоо<2 теор.

дикий тип 111 9 1,00 5,99

тип "755" 58 4

тип "е " 39 3

Таким образом, полученные данные анализа 6 гибридных комбинаций свидетельствуют о генетическом контроле типа листа формы Мо 755 одним геном, который неаллелен генам, отвечающим за слаборассеченный тип листа -tp, е. При скрещивании с ними наблюдается взаимодействие доминантных аллелей этих генов по типу комплементарности. Рецессивный аллель, контролирующий тип листа Мо 755, является эпистатичным по отношению к рецессивной гомозиготе ее, и гипостатичным по отношению к гомозиготе tptp.

Ген, контролирующий тип листа Мо 755, взаимодействует с генами Me, La по типу доминантного эпистаза и является гипостатичным.

II. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ СЛАБОРАССЕЧЕННОГО ТИПА ЛИСТА У ФОРМЫ Мо 755 2.1. Наследование типа листа в гибридной комбинации Мо 755 х Moneymaker

Скрещивание формы Мо 755 с формой с диким типом листа показало рецессивный характер наследования типа листа формы Мо 755. Во втором поколении наблюдалось расщепление на два фенотипических класса - растения с диким типом листа и растения с типом листа Мо 755 в соотношении 3:1, что свидетельствует о моногенном характере наследования данного признака (табл. 8).

Таблица!

Наследование типа листа в Т2 поколении гибридной комбинации

Признак Количество растений, шт. Ожидаемое отношение X2 факт. X2 геор. 0,05

дикий тип 387 3 1,627 3,84

тип "755" 146 1

Тип листа формы Мо 755 характеризуется слабой рассеченностью, малым числом сегментов, а также слабой изрезанностью края листа. Ранее у этой формы тип листа отдельно не описывался и данных по наследованию его также не имеется В то же время полученные данные убедительно свидетельствуют, что тип листа линии Мо 755 контролируется одним геном.

2.2. Генетическое картирование признака «слаборассеченный лист»

формы Мо 755

Выше было показано сцепленное наследование гена контролирующего тип листа "755" с геном Me, который локализован в хромосоме II. Для картирования использовали гибридные комбинации Мо 755 х Moneymaker и Мо 755 х LA 0715. В качестве маркерных признаков использовали- отсутавие антоциана, карликовый рост и желтую точку роста, гены которых локализованы в хромосоме II имеющиеся линии Мо 755.

2.2.1. Генетический анализ сцепленного наследования признаков в комбинации Мо 755 х Moneymaker

Таблица 9

Частоты rf между парами маркерных локусов в гибридной _комбинации Мо 755 х Moneymaker _

Пары локусов Расстояние по генетической Kapie Частоты rf, %

V* МП**

аа - wv 41 14.5 95

aa-d 20 16 7 14 5

wv - d 29 15 8 13 0

"755 "-аа -*** ! 14 1 13.0

"755 " -wv 120 105

"755" -d 3.8 50

Примечание * - частота г{, рассчитанная методом извчечсния квадратного корня из доли двойных рецессивов,

** . частота рассчитанная методом произведений, *** - данные по генетической карте отсутствую г

Полученные данные (табл. 9) позволяют сделать следующие выводы Картофельный тип листа у формы Мо 755 обуславливается не плейотропным эффектом гена d {dwarf), а другим, ранее некартированным геном. Этот ген расположен во второй хромосоме вблизи локуса d

2.2.2. Генетический анализ сцепленного наследования признаков в комбинации Мо 755 х LA 0715 (Fi - тип листа "мышиные ушки")

Таблица 10

Анализ совместного наследования генов Ме и гена, контролирующего развитие _ листа типа Мо 755 также показал сцепленный характер.

Пары локусов Расстояние по ген карте Частоты rf, %

<•> МП**

aa-wv 41 82 7.5

аа - d 20 23 3 23 5

wv - d 29 28 1 25 0

Me- "755" 26 9 ****

Me - аа 2 56 60

Me — H'v 7 56 4.5

Me -d 22 25 7 24 0

Примечание * - частота рассчитанная методом извтечения квадратного корня из доли двойных рецессивов;

** - частота гГ, рассчитанная методом произведений; *** - данные по генетической карте отсутствуют,

**** - расчет частоты в данном случае методом произведений невозможен

данный анализ показывает нахождение исследуемого гена в хромосоме II. Местоположение этого гена находится вблизи локуса d Точное определение положения затруднено вследствие взаимодействия генов Ме и "755" (рис. 1)

_25_

/ Л

А^у—^ . \

I 45 16_23 5_1

\/м Ме аа 755

Рисунок 1. Взаимное расположение генов аа, d, «755», Ме по результатам анализа расщепления Р2 Мо 755 х LA0715 (К. - тип листа "мышиные ушки").

2.2.3. Генетический анализ сцепленного наследования признаков в комбинации Мо 755 х LA 0715 (Fi - дикий тип листа)

Таблица 11

Частоты rf между парами маркерных локусов в гибридной комбинации Мо 755

Пары локусов Расстояние по ген карте Частоты rf, %

V* МП**

aa - wv 41 22 . *+**

au-d . 20 ! 5 12

wv - d 29 11.3 14

"755 aa . *** 12 13

"755" -wv 176 15 5

"755" -d 10 7.5

Примечание' обозначения такие же в табл 10

Для уточнения местоположения гена, контролирующего тип листа у формы Мо 755, были использованы растения, полученные от самоопыления растений F| с диким типом листа. В эгом случае также оказалось, что ген, контролирующий развитие листа типа Мо755, находится в хромосоме II вблизи локуса d (рис. 2).

13

wv за d 755

Рисунок 2. Взаимное расположение генов aa, wv, d, «755» по результатам

анализа расщепления F2: Mo 755 х LA 0715 (Fi - дикий тип листа).

III. Влияние регуляторов роста на формирование листа у форм томата, различающихся по типу листа

3.1. Длина листа

Наиболее существенные отличия от контроля получены на среднем и верхнем листьях у форм Moneymaker, LA 0715, Мо 500. При этом действие гиббереллина в большей степени проявилось на более молодых листьях В то же время следует отметить, что на линиях Мо 755, Мо 304 и сорте Moneymaker действие фитогормонов не оказало существенного' влияния. При этом на линиях LA 0715, Мо 500 и Мо 556 отмечено существенное увеличение длины листа при обработке фитогормонами по сравнению с контролем (табл. 12).

Таблица 12

Влияние фитогормонов на длину листа

Линия ИУК ГК 6-БАП

Н. С В Н. С. В. Н. С В.

03 05 03 05 03 05 03 05 03 05 03 05 03 05 03 05 03 05

Мо 319 X - X - X 4 X - X - X 4 X X X 4

Moneymaker ; 4 4 i

LA 0715 - - 4 ♦ - * - - ♦ - - 4 - 4 4

Мо 500 - - - - 4 4 - - - 4 * 4 - 4 4 4 4

Мо 304 X - X - X 4 X i X - X - X - X 4 X 4

Мо 556 X - X - X 4 X + X 4 X - X 1 - X 4 X 4

Мо 755 - X - X X - | X - X ¡ - X | - | X - х - , X

Примечание

Н - нижний из анализируемых листьев, С - средний, В - верхний

х - форма в опыте не участвовала; - - несущественные изменения по сравнению с контролем, ^ - существенное уменьшение по сравнению с контролем; 4 - существенное увеличение по сравнению с контролем; 03 - 2003 г , 05 - 2005 г

3.2. Площадь листа

Показатели площади листа сильно различались по годам анализа. В 2003 г отмечено достоверное снижение площади листа при обработке гиббереллином практически по всем линиям и анализированным листьям за исключением верхнего листа В 2005 г также отмечена эт закономерность - досюверное уменьшение площади листа по сравнению с контролем практически по всем линиям В то же время у линии Мо 500 действие гиббереллинов на молодых листьях привело к существенному увеличению площади листа по сравнению с контролем, хотя площадь взрослых листьев не отличалась от контроля (табл. 13).

Таблица 13

Влияние фитогормонов на площадь листа у мутаций_

Линия ИУК ГК 6-БАП

H. C. B. H. С В H C. B.

03 05 03 05 03 05 03 05 03 05 03 05 03 05 03 05 03 05

Мо 319 X - X 4 X X - X 4 X - X - X 4 X 4

Moneymaker ♦ - + 4 + + - + 4 - 4 4 - ♦ - ♦ 4

LA 0715 - - - V у - 4 4 - - - - 4 - 4 4

Mo 500 - - ♦ + - - 4 4 - t 4 4 4

Mo 304 X - X - X X ♦ X ! V X 4 X - X 4 X f

Mo 556 X - X - X 4 X X 4 X - X - X 4 X 4

Mo 755 - X ♦ X - X V X 4 X - x 4 X - X - X

Примечание- обозначения такие же как и к табл 12

3.3. Рассеченность листа - число долей, общее число сегментов листа

Обработки фитогормонами практически не влияли на число долей листа (табл. 14). Изменения чаще наблюдались при обработке гиббереллином, обработка которым, как правило, приводила к достоверному уменьшению числа долек и долечек, особенно у форм с сильно рассеченным листом (Moneymaker, LA 0715 и Mo 304). В то же время общее число сегментов на нижнем и среднем анализированных листьях формы LA 0715 при обработке гиббереллином и цитокинином было достоверно выше контроля (табл. 15).

1аблица 14

Влияние фитогормонов на число долей листа__

Линия ИУК ГК 6-БАП

H C. B. H C. B. H. C. B.

03 05 03 05 03 05 03 05 03 05 03 05 03 05 03 05 03 05

Mo 319 X - X - X - X - X - X X - X - X -

Moneymaker

LA 0715 4 4 4 4

Mo 500 - 4 4 4 4 - . -

Mo 304 X X - X - X 4 X - X 4 X - X - X -

Mo 556 X - X - X - X X 4 X X - X 4 X -

Mo 755 - X - X - X X - X - X - X - X - X

Примечание' обозначения такие же в табл 12

Таблица!5

Влияние фитогормонов на общее число сегментов листа__

Линия ИУК гк 6-БАП

Н. С В н С В Н С. В

03 05 03 05 03 05 03 05 03 05 03 05 03 05 03 05 03 05

Мо 319 X - X - X - х ' - X - 1 X X - X - X

Moneymaker - - * ♦ - + - + -

LA 0715 - - V * V + - А - - -

Мо 500 V

Мо 304 X - X - X ч - х + х + X - * - X

Мо 556 X - X - X X X - : х , - X -1 X - X -

Мо 755 - X 1 - 1* 1- 1 * 1- 1 х 1- X - , X - х - х - U

Примечание обозначения такие же в табл 12

3.4. Морфология листа

Анализ влияния регуляторов роста на форму листа показал, что у LA 0715 обработка ауксином привела к удлинению листовой пластинки и ее меньшей деформации. При обработке гиббереллином сегменты листа заостренные и вытянутые Обработка цитокинином вызвала увеличение количества долей, которые имели вытянутую форму и были менее закрученными в сравнении с контролем Данный факт может свидетельствовать об участии цитокинина в инициации заложения долей листа (рис. 3).

На сорте Moneymaker различия выявлены только при обработке гиббереллином - сегменты листьев обработанных растений были более узкими, заостренными, потеряли изрезанность и часть долечек по сравнению с контролем. У формы Мо 500 при обработке гиббереллином cei менты листа также приобрели заостренную форму. Действие гиббереллинов на форму Мо319 также привело к вытягиванию листа. Изменения морфологии листа при обработке гиббереллином на линию Мо 304 выразились в увеличении рассеченности, заострении сегментов листа

Верхний Контроль t ИУК Г ГК, р 6-БАП

О •о £ X s № А f 1

Нижний * У

Рисун ок 3. Проявление Мо )ормы листа при л 304 ействии регуляторов роста у LA 071 Moneymaker

Верхний Контроль ГК, Контроль ГК, ^ 11

Средний *

Нижний ф •ф.

Рисунок 4. Проявление формы листа при действии гиббереллина у линии Мо 304 и сорта Moneymaker.

Мо 319 Мо 500

Контроль ГК3 Контроль ГКз

Верхний 1 1

Средний * ! t

Нижний f

Рисунок 5. Проявление формы листа при действии гиббереллина у линий Мо 319 и Мо 500.

ВЫВОДЫ

1. Слаборассеченный гип листа формы Мо 755 обуславливается не плейотропным эффектом гена d (dwarf), а другим, ранее некартированным геном, неаллельным генам, отвечающим за слаборассеченный тип листа - tp, е. 2 Сцепленное наследование признака типа листа формы Мо 755 с признаками карликового роста, желтой точкой роста, и отсутствием антоциана свидетельствует, что ген, отвечающий за данный признак, расположен во второй хромосоме вблизи локуса d (dwarf) 3. При скрещивании формы Мо 755 с линиями Мо 556, LA 0784 наблюдается взаимодействие доминантных аллелей генов tp, е и гена, контролирующего тип листа Мо 755, по типу комплементарное™. Рецессивный аллель, контролирующий тип листа Мо 755, является эпистатичным по отношению к гомозиготе ее, и гипостатичным по отношению к гомозиготе tptp. Доминантный аллель гена, контролирующего тип листа Мо 755, взаимодействует с генами Me, La по типу доминантного эпистаза и является гипостатичным. 4 Экзогенная обработка регуляторами роста приводит к изменению морфологии листьев. Наиболее выраженные эффекты для всех типов мутаций отмечены при применении гиббереллина (ГК3), которые

проявляются в виде удлинения листьев, уменьшения числа сегментов, исчезновения зазубренности и снижения площади листьев.

5. Действие регуляторов роста на формах томата с различной рассеченностью листа оказалось разнонаправленным. Не выявлено закономерностей по изменениям показателей листа у форм с нерассеченным, слаборассеченным и сильнорассеченным листьями.

6 Обработка цитокининами и ауксинами на мутации LA 0715 («мышиные ушки») вызвала увеличение количества долей, которые имели вытянутую форму и были менее закрученными в сравнении с контролем. Выявленный эффект свидетельствует об участии цитокининов и ауксинов в инициации органов листа в примордиях.

Список опубликованных работ по материалам диссертации

1. Новикова Л.А., Ахмед М.Э.С. Наследование типа листа при скрещивании некоторых мутантных форм томата Материалы 2-й конференции московского общества генетиков и селекционеров им. Н И Вавилова «Актуальные проблемы генетики». М.: МСХА, 2003, с. 249-250.

2. Новикова Л.А., Ахмед М.Э.С., Комарова Е.А. Наследование типа листа при скрещивании некоторых мутантных форм томата. Материалы 3-го съезда ВОГиС «Генетика в XXI веке: современное состояние и перспективы развития», том I. М.: 2004, с. 235.

3. Ахмед М.Э.С. Влияние фитогормонов на развитие листа у томата. Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 117-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова. «Секция физиологии и защиты растений». Саратов: 2004, с. 4-7.

Центр оперативной полиграфии ФГОУ ВПО МСХА им. К.А. Тимирязева 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44

»11285

РНБ Русский фонд

2006-4 9240

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Мохамед Эль Сайед Мохамед Ахмед

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Происхождение и классификация форм томата культурного Lycopersicon esculentum.

1.1.1. Происхождение и классификация томата.

1.1.2. Морфологические особенности томата.

1.1.3. Томат как модельный объект в научных исследованиях.

1.2. Некоторые аспекты биологии развития листа высших растений.

1.2.1. Особенности строения растения и способы регуляции его развития.

1.2.2. Строение побега и побеговых апикальных меристем растения.

1.2.3. Морфология листа высших растений.

1.2.4. Этапы развития листа.

1.2.5. Действие фиторегуляторов на формирование и развитие листа у томата.

1.2.5.1. Ауксины.

1.2.5.2. Цитокинины.

1.2.5.3. Гиббереллины.

1.2.5.4. Абсцизовая кислота.

1.2.5.5. Этилен.

1.2.5.6. Брассиностероиды.

1.2.5.7. Фузикокцин.

1.3. Влияние отдельных генов на морфогенез листа томата.

1.3.1. Методы исследования развития листа.

1.3.2. KNOX- гены. Их строение и регуляция.

1.3.3. Влияние мутации clausa на экспрессию гомеобокс-гена LeT6 у томата.

1.3.4. Различные гены, влияющие на рассеченность листа томата.

1.3.5. Действие Кп 1 на форму листа томата и взаимодействие его с другими.

Глава 2. Материалы и методы исследования.

2.1. Материал.

2.2. Методы.

Глава 3. Результаты исследования и их обсуждение.

3.1. Взаимодействие генов, контролирующих различные типы листа у томата.

3.1.1. Наследование типа листа в гибридной комбинации

Мо 755 х LA 0715.

3.1.2. Наследование типа листа в гибридной комбинации

Мо 755 х Мо 319.

3.1.3. Наследование типа листа в комбинации скрещивания

Мо 755 х Мо 556.

3.1.4. Наследование типа листа в гибридной комбинации

Мо 755 х LA 0784.

3.2. Генетический контроль слаборассеченного типа листа у формы Мо 755.

3.2.1. Наследование маркерных признаков в комбинации

Мо 755 х Moneymaker.

3.2.2. Генетическое картирование признака слаборассеченный лист» формы Мо

3.2.2.1. Генетический анализ сцепленного наследования признаков в картирование признака комбинации Мо х Moneymaker.

Ф 3.2.2.2. Генетический анализ сцепленного наследования признаков в картирование признака комбинации Мо 755 х LA 0715.

3.3. Влияние фиторегуляторов на формирование листа.

3.3.1. Длина листа.

3.3.2. Площадь листа.

3.3.3. Рассеченность листа - число долей, общее число сегментов листа.

Щ 3.3.4. Морфология листа.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Генетический контроль и влияние регуляторов роста на формирование листа у некоторых мутантных форм культурного томата"

Актуальность работы. Формирование листа - сложный морфофизиологический процесс реализации программы развития. Этот процесс достаточно полно изучен анатомическими исследованиями. Однако, в отличие от других органов растения (например, цветка) недостаточно изучена генетическая программа развития листа. С использованием методов анализа мутаций, изучения экспрессии генов и создания трансгенных растений показан генетический контроль формирования рассеченных листьев (Goliber et al., 1999; т

Holtan & Hake, 2003; Tsiantis & Hay, 2003).

Одним из наиболее изученных объектов, отличающихся широким разнообразием листа, является культурный томат, у которого известно 307 мутантных линий с различными модификациями формы и размеров листа (Holtan & Hake, 2003). В то же время в литературе имеются немногочисленные сведения о генетических взаимодействиях генов, определяющих различные мутантные фенотипы листа (Куземенский, 2003, Kim, et al., 2003а, Kim, et al., 2003b, Kim, et al., 2003c, Kessler & Sinha, 2004). " Тип листа формируется путем контроля числа и направления клеточных делений, важное значение в определении которых имеют фитогормоны. Анализ мутантов показал, что взрослые листья являются результатом изменений развития примордий на ранних стадиях формирования листа. Считается, что индукторами инициации листа могут выступать цитокинины или комбинация ауксинов и цитокининов (Лутова и др., 2000) В то же время на томате выявлено, что в формировании листа принимают участие гиббереллины и ауксины, ^ влияющие на рассеченность листа (Sekhar & Sawhney 1991; Avasarala et al.,

1996).

Цели и задачи исследования. Целью работы было изучение взаимодействия и проявления генов, контролирующих развитие листа у некоторых мутантных форм томата, в норме и при действии регуляторов роста. В процессе работы предстояло решить следующие задачи:

1. Провести генетический анализ взаимодействия генов, контролирующих формирование нерассеченного, слабо рассеченного и сильно рассеченного листьев по проявлению типа листа в первом и втором поколениях.

2. Выявить характер наследования признака слаборассеченный лист у линии Мо 755.

3. Оценить влияние экзогенных обработок регуляторами роста - ауксин, цитокинин и гиббереллин, на проявление типа листа у мутантных линий томата.

Научная новизна и практическая ценность работы. Впервые проведена комплексная работа по изучению взаимодействия генов, контролирующих нерассеченный, слаборассеченный и сильнорассеченный типы листа, и оценке их проявления при воздействии экзогенных регуляторов роста.

Впервые описан генетический контроль слаборассеченного типа листа у формы томата Мо755. Показано, что тип листа формы Мо 755 контролируется одним геном, который неаллелен другим генам, отвечающим за слаборассеченный тип листа - tp, е. При скрещивании формы Мо 755 с линиями Мо 556, LA 0784 наблюдается взаимодействие доминантных аллелей генов tp, е и гена, контролирующего тип листа Мо 755, по типу комплементарности. Рецессивный аллель, контролирующий тип листа Мо 755, является эпистатичным по отношению к гомозиготе ее, и гипостатичным по отношению к гомозиготе tptp. Показано сцепленное наследование слаборассеченного листа Мо 755 с признаками карликового роста, желтой точки роста, и отсутствия антоциана, что свидетельствует о локализации гена, отвечающего за данный признак, во второй хромосоме.

Показано, что экзогенная обработка регуляторами роста приводит к изменению морфологии листьев. Наиболее выраженные эффекты для всех типов мутаций отмечены при применении гиббереллина (ГКз), которые проявляются в виде удлинения листьев, уменьшения числа сегментов, исчезновения зазубренности и снижения площади листьев. Обработка цитокининами и ауксинами на мутации LA 0715 («мышиные ушки») вызвала увеличение количества долей, которые имели вытянутую форму и были менее закрученными в сравнении с контролем. Выявленный эффект увеличения количества долей при обработке ауксином и цитокинином свидетельствует об их участии в инициации органов листа в примордии.

Заключение Диссертация по теме "Генетика", Мохамед Эль Сайед Мохамед Ахмед

ВЫВОДЫ

Слаборассеченный тип листа формы Мо 755 обуславливается не плейотропным эффектом гена d {dwarf), а другим, ранее некартированным геном, неаллельным генам, отвечающим за слаборассеченный тип листа - tp, е.

Сцепленное наследование признака типа листа формы Мо 755 с признаками карликового роста, желтой точкой роста, и отсутствием антоциана свидетельствует, что ген, отвечающий за данный признак, расположен во второй хромосоме вблизи локуса d {dwarf).

При скрещивании формы Мо 755 с линиями Мо 556, LA 0784 наблюдается взаимодействие доминантных аллелей генов tp, е и гена, контролирующего тип листа Мо 755, по типу комплементарности. Рецессивный аллель, контролирующий тип листа Мо 755, является эпистатичным по отношению к гомозиготе ее, и гипостатичным по отношению к гомозиготе tptp. Доминантный аллель гена, контролирующего тип листа Мо 755, взаимодействует с генами Me, La по типу доминантного эпистаза и является гипостатичным.

Экзогенная обработка регуляторами роста приводит к изменению морфологии листьев. Наиболее выраженные эффекты для всех типов мутаций отмечены при применении гиббереллина (ГКз), которые проявляются в виде удлинения листьев, уменьшения числа сегментов, исчезновения зазубренности и снижения площади листьев.

Действие ре1уляторов роста на формах томата с различной рассеченностью листа оказалось разнонаправленным. Не выявлено закономерностей по изменениям показателей листа у форм с нерассеченным, слаборассеченным и сильнорассеченным листьями.

Обработка цитокининами и ауксинами на мутации LA 0715 («мышиные ушки») вызвала увеличение количества долей, которые имели вытянутую форму и были менее закрученными в сравнении с контролем. Выявленный эффект свидетельствует об участии цитокининов и ауксинов в инициации органов листа в примордиях.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Мохамед Эль Сайед Мохамед Ахмед, Москва

1. Андреева И.И., Родман JI.C. Ботаника. М., Колос, 1999.

2. Андреев Ю.М. «Овощеводство» М.: КолосС, 2003.

3. Билич Г.Л., Крыжановский В.А. Биология. Полный курс. Том 2. Ботаника. М., ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век», 2002.

4. Бочарникова Н.И., Козлова В.М. Мутантные формы томатов. Кишинев, Штииница, 1992.

5. Брежнев Д. Д. Томаты /-2-е, доп. и переруб, изд. изд.-Л.: Колос. Ленингр.отд-ие, 1964.-320с.

6. Гавриш С.Ф. Томаты. М.: НИИОЗГ, ООО "Издательство Скрипторий 2000", 2003.- 184 е.: ил.

7. Гилберт С. Биология развития (в трех томах).// М., Мир, 1994.

8. Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика. // Новосибирск, Сибирское университетское издательство, 2002.

9. Жученко А.А., Гужов Ю.Л., Пухальский В.А., Смиряев А.В., Иванова С.В., Долгодворова Л.И., Корябин Н.А., Клицов С.В., Соловьев А.А. Генетика-М.: КолосС, 2003.

10. Жученко А. А. Под ред. // Генетика томата. // Кишинев, Штииница, 1973.

11. Интернет-база данных Центра генетических ресурсов томата (TGRC) -http://www.tgrc.ucdavis.edu.

12. Куземенский А.В., Неаллельное взаимодействие мутантных генов томата. // Цитология и генетика, 2002, №1, с. 32-39.

13. Куземенский А.В. Формирование разнообразия культурных форм томата и принципы его классификации. // Цитология и генетика, 2003, №1, с.73-79.

14. Лутова А.А., Прохоров Н.А., Тиходеев О.Н. и др; под ред. Инге-Вечтомова С.Г. Генетика развития растений. СПб, Наука, 2000.

15. Меркис А. И. Ауксины и рост растений.- Вильнюс: Моклас, 1982.

16. Орлова Н.Н. Генетический анализ, М., МГУ, 1991.

17. Прохоров И.А., Крючков А.В., Комиссаров В.А. Селекция и семеноводство овощных культур. М., Колос, 1997.

18. Прохоров И.А., Потапов С.П. Практикум по селекции и семеноводству овощных и плодовых культур. М., ВО «Агропромиздат», 1988.

19. Рейвн П., Эверт Р., Айкхорн С. Современная ботаника. М., Мир, 1990.

20. Терек А.И.- В кн.: Регуляторы роста и развитей. М.:Наука, 1981.

21. Терек О. И. Эндогенные ауксины растений как факторы регуляции онтогенеза // Сб. Рост растений и его регуляция:. Кишинев: Штиинца, 1985. С. 102-108.

22. Сельскохозяйственная биотехнология // Под ред. В. С. Шевелухи. Том 2.-М.: Высшая школа, 2003.

23. Третьяков H.H., Кошкин Е.И., Макрушин Н.М. и др., под ред. Третьякова Н.Н. Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений. М., Колос, 2000.

24. Турков В.Д., Гужов Ю.Л., Шелепина Г.А., Лиянараччи С.Х., Хромосомы культурных растений и их диких сородичей. М.: изд. УДН. 1984.

25. Хотылева Л В., Никоро З.С., Драгавцев В. А. Теория отбора в популяциях растений. // Новосибирск, Наука, 1976.

26. Avivi Y. et al. Clausa, a Tomato Mutant with a Wide Range of Phenotypic Perturbations, Displays a Cell Type-Dependent Expression of the Homeobox Gene LeT6/TKn21. //Plant Physiol. 2000. 124, 541-552.

27. Avasarala, S., Yang J. and Caruso J. L. Production of phenocopies of the lanceolate mutant in tomato using polar auxin transport inhibitors. // J. Exp. Bot. 1996. 47:709-712.

28. Atherton, J.G.and J. Rudich (Eds). The Tomato crop. // Chapman and Hall, London. 1986. 661p.

29. Bharathan G., Sinha N. The Regulation of Compound Leaf Development. // Plant Physiol. 2001. 127, 1533-1538.

30. Bharathan G, Janssen B-J, Kellogg EA, Sinha N. Did homeodomain proteins duplicate before the origin of angiosperms, fungi, and metazoa? // Proc Natl Acad Sci USA. 1997.

31. Brown VK, Lawton JH. Herbivory and the evolution of leaf size and shape. // Philos Trans Royal Soc Lond. 1991. 333: 265-272.

32. Biirglin T.R. Analysis of TALE superclass homeobox genes (MEIS, PBC, KNOX, Iroquois, TGIF) reveals a novel domain conserved between plants and animals. //Nucleic Acids Res. 1997. 25: 4173-4180.

33. Champagne C., and N. R. Sinha. Compound leaves: equal to the sum of their parts? // Development. 2004. 131(18): 4401-4412.

34. Chandra Shekar K.N., Sawney V.K. Regulation of the fusion of floral organs by temperature and gibberelic acid in the normal and solanifolia mutant of tomato {Lycopersicon esculentum). II Can. J. Bot. 1998. 68: 713-718.

35. Chandra Shekar K.N., Sawney V.K. Leaf development of normal solanifolia mutant of tomato (Lycopersicon esculentum). //Am. Bot. J., 1990. 77: 46-53.

36. Chen J-J, Janssen B-J, Williams A, Sinha N. A gene fusion at a homeobox locus: alternations in leaf shape and implications for morphological evolution. // Plant Cell. 1997. 9: 1289-1304.

37. Chris A. Helliwell, Amy N. Chin-Atkins, Iain W. Wilson, Robin Chappie, Elizabeth S. Dennis, and Abed Chaudhury. The Arabidopsis AMP J Gene Encodes a Putative Glutamate Carboxypeptidase. // Plant Cell. 2001. 13, 2115-2125.

38. Chuck G, Lincoln C, Hake S. KNAT1 induces lobed leaves with ectopic meristems when overexpressed in Arabidopsis. // Plant Cell. 1996. 8: 1277-1289.

39. Colasanti, J., Tyers, M., and Sundaresan, V. Isolation and characterization of cDNA clones encoding a functional homologue from Zea mays. II Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1991. 88, 3377-3381.

40. Coleman W.K., Greyson R.I. The growth and development of leaf in tomato {Lycopersicon esculentum). I I Can. J. Bot. 1976. 54: 2704-2717.

41. Dengler N.G. Comparison of leaf development in normal (+/+), entire (e/e) and Lanceolate (La/+) plants of tomato, Lycopersicon esculentum, 'Ailsa Craig'. // Bot. Gaz. 1984. 145: 66-77.

42. Dobres, M.S., and Thompson, W.F. A developmentally regulatedbud-specific transcript in pea has sequence similarity to seed lectins. // Plant Physiol. 1989. 89, 833-838.

43. Fletcher, J.C., Brand, U., Running, M.P., Simon, R. and Meyerowitz, E.M. Signaling of cell fate decisions by CLAVATA3 in Arabidopsis shoot meristems. // Science. 1999. 283: 1911-1914.

44. Freeling, M. Aconceptual framowork for maize leaf development. // Dev. Biol. 1992. 53,11-58.

45. Goliber Т.Е., Kessler S.A., Chen J.J., Bharatan G., Sinha N., Genetic, molecular, and morphological analisis of compound leaf development. // Curr. Topics Dev. Biol. 1998. 41: 259-290.

46. Goliber T, Kessler S., Chen J-J., Bharathan G., Sinha N. Genetic, molecular, and morphological analysis of compound leaf development. // Curr Topics Dev Biol. 1999. 43:259-290.

47. Granger, C.L., Callos, J.D., and Medford, J.I. Isolation of an Arabidopsis homologue of the maize homeobox Knotted-1 gene. // Plant Mol. Biol. 1996. 31, 373-378.

48. Hareven D, Gutfinger T, Parnis A, Eshed Y, Lifschitz E. The making of a compound leaf: genetic manipulation of leaf architecture in tomato. // Cell. 1996. 84: 735-744.

49. Hedden, P. Recent advances in gibberellin biosynthesis. // J. Exp. Bot. 1999. 50: 553-563.

50. Hirokazu Tsukaya. The Arabidopsis Book. Leaf Development. // American Society of Plant Biologists. 2002. P. 23.

51. Holtan H. E. E. and Hake S. Quantitative Trait Locus Analysis of Leaf Dissection in Tomato Using Lycopersicon pennellii Segmental Introgression Lines //Genetics. 2003. 165: 1541-1550.

52. Jackson D, Veit B, Hake S. Expression of maize KNOTTED 1 related homeobox genes in the shoot apical meristem predicts patterns of morphogenesis in the vegetative shoot. // Development. 1994. 120: 405-413.

53. Janssen B.-J., Lund L., Sinha N. Overexpression of a Homeobox Gene, ЬеТв, Reveals Indeterminate Features in the Tomato Compound Leaf. // Plant Phisiol. 1998a. 117: 771-786.

54. Janssen B.-J., Williams A., Chen J.J., Mathern J., Hake S., Sinha N. Isolation and characterization of two knotted-like homeobox genes from tomato. // Plant Mol. Biol. 1998b. 36: 417-425.

55. Joanne Chory, Dennis Reinecke, Sopheak Sim, Tracy Washburn, and Mark Brenner. A Role for Cytokinins in De-Etiolation in Arabidopsis' det Mutants Have an Altered Response to Cytokinins. // Plant Physiol, 1994. 104: 339-347.

56. Kelly AJ, Bonnlander MB, Meeks-Wagner DR. NFL, the tobacco homolog of FLORICAULA and LEAFY, is transcriptionally expressed in both vegetative and floral meristems. // Plant Cell. 1995. 7: 225-234.

57. Kelly, A.J., Zagotta, M.T., White R.A., Chang, C., and Meeks-Wagner, D.R. Identification of genes expressed in the tobacco shoot apex during the floral transition. // Plant Cell. 1990. 2, 963-972.

58. Kerstetter, R., Vollbrecht, E., Lowe, В., Veit, В., Yamaguchi, J., and Hake, S. Sequence analysis and expression patterns divide the maize knotted!-like homeobox genes into two classes. // Plant Cell. 1994. 6, 1877-1887.

59. Kessler Sh. et al. Mutations altering leaf morphology in tomato. // Int. J. Plant Sci. 2001. 162(3): 475-492.

60. Kessler S., and N. R. Sinha. Shaping up: the genetic control of leaf shape. // Current Opinion in Plant Biology.2004. 7(1): 65-72.

61. Kim M., Pham Т., Hamidi A., McCormick S., R. Kuzoff, and N. R. Sinha. Reduced leaf complexity in tomato wiry mutants suggests a role for PHAN and KNOX genes in generating compound leaves. Development. 2003a. 130 (18): 44054415.

62. Kim M., S. McCormick, M. Timmermans, and Neelima R. Sinha. The expression domain of PHANTASTICA determines leaflet placement in compound leaves. Nature. 2003b. 424(6947): 438-443.

63. Kim M., and N. R. Sinha. Regulating shapes and sizes. Developmental Cell. 2003c. 4(4): 441-442.

64. Kohler, S., Coraggio, I., Becker, D., and Salamini, F. Pattern of expression of meristem-specific cDNA clones of barley (.Hordeum vulgare L.). II Planta. 1992. 186:227-235.

65. Koltai H, Bird DM. Epistatic repression of PHANTASTICA and class 1 KNOTTED genes is uncoupled in tomato. // Plant J. 2000. 22: 455-459.

66. Koning, A.J., Tanimoto, E.Y., Kiehne, K., Rost, Т., and Comai, L. Cell-specific expression of plant histone H2A genes. // Plant Cell. 1991. 3: 657-665.

67. Medford, J.I., Behringer, F.J., Callos, J.D., and Feldmann, K.A. Normal and abnormal development in the Arabidopsis vegetative shoot apex. // Plant Cell. 1992a. 4: 631-643.

68. Medford, J.I. Vegetative Apical Meristems. // Plant Cell. 1992b. 4: 10291039.

69. Medford, J.I., Elmer, J.S., and Klee, HJ. Molecular cloning and characterization of genes expressed in shoot apical meristems. // Plant Cell. 1991. 3:359-370.

70. Nagpal, P., Walker, L.M., Young, J.C., Sonawala, A., Timpte, C.JEstelle, M., and Reed, J.W. AXR2 encodes a memberof the Aux/IAA protein family. // Plant Physiol. 2000. 123: 563-573.

71. Owttrim, G.W., Hofmann, S., and Kuhlemeier, C. Divergent genes for translation initiation factor elF-4A are coordinately expressed in tobacco. // Nucl. Acids Res. 1991. 19: 5491-5496.

72. Pham Т., and N. R. Sinha. Role of KNOX genes in shoot development of Welwitschia mirabilis. International Journal of Plant Sciences. 2003. 164(3): 333343.

73. Schneeberger R, Tsiantis M, Freeling M, Langdale JA. The rough sheath2 gene negatively regulates homeobox gene expression during maize leaf development.//Development. 1998. 125:2857-2865.

74. Schneeberger RG, Becraft PW, Hake S, Freeling M. Ectopic expression of the knox homeobox gene rough sheath 1 alters cell fate in the maize leaf. // Genes Dev. 1995. 9: 2292-2304.

75. Serikawa, K. A., Martinez-Laborda, A., and Zambryski, P. Three knottedl-like homeobox genes in Arabidopsis. // Plant Mol. Biol. 1996. 32, 673-683.

76. Serikawa, K.A. and Zambryski, P.C. Domain exchanges between KNAT3 and KNAT1 suggest specificity of the knl-like homeodomains requires sequences outside of the third helix and N-terminal arm of the homeodomain. // Plant J. 1997. 11, 863-869.

77. Sekhar, K. N. C. and Sawhney V. K. Regulation of leaf shape in the solanifolia mutant of tomato Lycopersicon esculentum by plant growth substances. //Ann. Bot. 1991.67:3-6.

78. Sinha N. Leaf development of angiospernes. // Plant. Mol. Biol. 1999. 50: 419-446.

79. Sinha N., Williams A., Hake S. Overexpression of the maize homeobox gene, KNOTTED-l, cause a switch from determinate and indeterminate cell fates. // Genes Dev. 1993. 7: 787-795.

80. Shahar, Т., Hennig, N., Gutfmger, Т., Hareven, D., and Llfschitz, E. The tomato 66.3-kD polyphenoloxidase gene: Molecular identification and developmental expression. // Plant Cell. 1992. 4, 135-147.

81. Smith, L.G., and Hake, S. The initiation and determination of leaves. // Plant Cell. 1992.4: 1017-1027.

82. Smith, J.A., Krauss, M A , Borkird, C., and Sung, Z.R. A nuclear protein associated with cell divisions in plants. // Planta. 1988. 174: 462-472.

83. Sterk, P., Booij, H., Schellekens, G.A., Van Kammen,, A., and De Vries, S.C. Cell-specific expression of, th.e carrot EP2 lipid transfer protein 'gene. // Plant Cell. 1991.3:907-921.

84. Stettker R.F. Dosage effect of the lanceolate gene of tomato. // Am. Bot. J. 1964.51:253-264.

85. Sun, T. P. Gibberellin signal transduction. // Curr. Opin. Plant Biol. 2000. 3: 374-380.

86. Timmermans MCP, Hudson A, Becraft PW, Nelson T. Rough sheath2: a Myb protein that represses knox homeobox genes in maize lateral organ primordia. //Science. 1999. 284: 151-153.

87. Timpte С., A. K. Wilson and M. Estelle. The axr2-l Mutation of Arabidopsis thaliana Is a Gain-of-Function Mutation That Disrupts an Early Step in Auxin Response.//Genetics. 1994. 138: 1239-1249.

88. Tsiantis M, Schneeberger R, Golz JF, Freeling M, Langdale JA. The maize rough sheath2 gene and leaf development programs in monocot and dicot plants. // Science. 1999. 284: 154-156.

89. Tsiantis M., Hay A. Comparative plant development: the time of the leaf? // Nat. Rev Genet. 2003. 4: 169-180.

90. Ursin, V.M., Irvine, J.M., Hlatt, W.R., and Shewmaker, C.K. Developmental analysis of elongation factor-1 a expression in transgenic tobacco. // Plant Cell. 1991.3:583-591.

91. Vollbrecht E, Veit B, Sinha N, Hake S. The developmental gene Knotted-1 is a member of a maize homeobox gene family. //Nature. 1990. 350: 241-243.