Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Гордеин-кодирующие локусы как генетические маркеры в популяционных, филогенетических и прикладных исследованиях ячменя
ВАК РФ 03.00.15, Генетика
Автореферат диссертации по теме "Гордеин-кодирующие локусы как генетические маркеры в популяционных, филогенетических и прикладных исследованиях ячменя"
На правах рукописи
003451393 ПОМОРЦЕВ Андрей Анатольевич
ГОРДЕИН-КОДИРУЮЩИЕ ЛОКУСЫ КАК ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ В ПОПУЛЯЦИОННЫХ, ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКИХ И ПРИКЛАДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЯЧМЕНЯ
03.00.15 - генетика
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук
3 0 о:;т2:оз
Москва 2008
003451393
Работа выполнена в лаборатории генетики растений Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН
Научный консультант: доктор биологических наук, профессор
Пухальский Виталий Анатольевич
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,
профессор, академик РАСХН Шевцов Виктор Михайлович
доктор биологических наук Игнатов Александр Николаевич
доктор биологических наук Соловьев Александр Александрович
Ведущее учреждение: ГНЦ РФ Всероссийский научно-исследовательский институт растениеводства им. Н.И. Вавилова РАСХН (ВИР)
Защита диссертации состоится 2008 г. в / • часов
на заседании Диссертационного совета Д002.214.01 при Институте общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, по адресу: 119991, г. Москва, ул. Губкина, д. 3. Факс: (499) 132-89-62.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, по адресу: 119991, г. Москва, ул. Губкина, д. 3.
22» (РьГ^ъЯ/тя,
Автореферат разослан « с » (У^Сл _2008 г.
Ученый секретарь -^ л
Диссертационного совета _ . </¿¿¡¿¿^/¿и^ Полухина Г.Н.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Ячмень (.Hordeum sativum Jessen) - одна из важнейших зерновых культур. Мировое производство зерна ячменя составляет более 160 млн. т. Крупнейшими производителями его являются Россия, Канада и США. Более 65% зерна ячменя используется на кормовые цели, по 15% потребляют пивоваренная и пищевая промышленности (Филиппов, 2007). Рост потребления зерна в мире, в том числе ячменя, ставит перед селекцией, семеноводством и растениеводством задачу не только создания урожайных, с определенными качественными характеристиками, устойчивых к биотическим и абиотическим факторам среды сортов, но и поддержания их сортовой чистоты, а также рационального размещения в различных природно-климатических зонах. Ячмень - одно из первых растений, которые человек ввел в культуру (Nesbitt, 2001). Возраст наиболее древних археологических находок зерен культурного ячменя определяется в 17 - 18 тыс. лет (Wendorf et al., 1979, Willcox, 1997). Однако вопрос о центре происхождения ячменя дискутируется до сих пор.
Открытие качественных биохимических признаков организмов, наследуемых по законам Менделя, расширили возможности исследования генетической изменчивости. Изучение генетического контроля и полиморфизма различных белков позволило начать работу по выяснению селекционной и адаптивной ценности генов (аллелей), до сих пор неизвестных. Гены и локусы, контролирующие полиморфные белки, широко используются в филогенетических исследованиях, направленных на выяснение центра происхождения ячменя. К числу наиболее полиморфных и генетически хорошо изученных у ячменя относятся спирторастворимые белки эндосперма зерна (гордеины). Установлено, что гордеины наследуются кодоминантно, контролируются несколькими сцепленно наследуемыми локусами (Hrd А - Hrd G или Ног 1 - Ног 5, продукты которых идентифицируются при электрофорезе в крахмальном или полиакриламидном геле соответственно), локализованными на коротком плече хромосомы 5 ячменя. Показано, что эти локусы служат маркерами генов устойчивости растений ячменя к мучнистой росе, ассоциированы с признаком устойчивости озимого ячменя к низким температурам. Выявлена сопряженность аллелей указанных локусов и отдельных электрофоретических компонентов гордеинов с признаками, определяющими кормовые и пивоваренные качества зерна ячменя. Гордеины используют как белковые маркеры также для идентификации сортов ячменя. Высокое разнообразие гордеинов обусловливает их высокую информативность, не уступающую таковой при использовании RAPD и AFLP маркеров, при филогенетических исследованиях. Для электрофореза гордеинов в мире
применяются более двадцати различных методов (Cook, 1992). Используются также различные подходы к интерпретации и регистрации электрофореграмм гордеинов. Нет единой системы в обозначении аллелей гордеин-кодирующих локусов, что не позволяет сопоставить результаты различных исследований, оценить и систематизировать полиморфизм гордеинов, контролируемых аллелями разных локусов. В литературе практически нет сведений, позволяющих судить о селективности или нейтральности этих локусов при воздействии основных природно-климатических факторов. В связи с этим, изучение полиморфизма гордеинов, его структуры и механизмов формирования, выяснение селективности или нейтральности полиморфизма гордеин-кодирующих локусов и на этой основе - использование их как генетических маркеров в филогенетических исследованиях, а также в лабораторном сортовом контроле ячменя является актуальным.
Цель и задачи исследований Целью исследований было изучение полиморфизма гордеин-кодирующих локусов, его структуры и путей формирования, закономерностей географического распределения аллелей, использование гордеин-кодирующих локусов в популяционных и филогенетических исследованиях ячменя, а также в лабораторном контроле сортовой чистоты и сортового соответствия семян в семеноводстве. Были поставлены следующие задачи:
1) изучить полиморфизм гордеинов у местных сортов ячменя из центров генетического разнообразия культуры;
2) изучить мутанты по гордеин-кодирующим локусам у культурного ячменя, а также полиморфизм гордеинов у образцов дикого родича культурного ячменя - Hordeum spontaneum С. Koch;
3) исследовать генетические связи между популяциями ячменя из различных центров его разнообразия на основе анализа полиморфизма гордеин-кодирующих локусов;
4) изучить аллельное разнообразие гордеин-кодирующих локусов у сортов ярового ячменя, районированных на территории СССР с 1929 по 1991 гг., и закономерности распределения аллелей в 25 природно-сельскохозяйственных провинциях, а также сортов, допущенных к использованию в 12 регионах Российской Федерации;
5) изучить естественный отбор по аллелям гордеин-кодирующих локусов и генам, контролирующим некоторые морфологические признаки растений, в искусственно созданных популяциях;
6) исследовать динамику полиморфизма гордеин-кодирующих локусов у сортов ярового ячменя за столетний период селекции в России;
7) изучить возможность использования гордеин-кодирующих локусов как генетических маркеров в лабораторном сортовом контроле ячменя.
Научная новизна работы. Впервые исследован полиморфизм трех гордеин-кодирующих локусов у ячменя из центров его разнообразия и сопредельных стран, составлены каталоги вариантов белков, контролируемых аллелями этих локусов. Впервые показано, что полиморфизм гордеинов, контролируемых аллелями локусов Hrd А и Hrd В имеет структуру, выражающуюся в существовании семейств вариантов гордеинов А и В, которые формируются двумя путями - в результате мутационного процесса, а также в результате интрогрессии при спонтанной гибридизации между культурным и диким ячменем. Впервые установлено, что географическое распределение аллелей гордеин-кодирующих локусов у сортов ярового ячменя зависит от ряда климатических факторов, характеризующих влаго- и теплообеспеченность вегетационного периода, а также от высоты выращивания популяций над уровнем моря в горных условиях. Впервые установлено, что селекция ячменя сопровождается сужением аллелыюго разнообразия гордеин-кодирующих локусов. Впервые показано, что в основе формирование полиморфизма гордеин-кодирующих локусов в центрах разнообразия ячменя могут лежать, с одной стороны, «эффект основателя», а, с другой стороны, — интродукция ячменя из разных районов и в разное время.
Практическая ценность работы заключается в следующем:
1) проведенный электрофоретический анализ гордеинов у сортов ярового ячменя, допущенных к использованию на территории Российской Федерации, и составленный электронный каталог их электрофореграмм с указанием аллелей гордеин-кодирующих локусов позволяет различать гетерогенность сортов по гордеинам, обусловленную особенностями выведения сортов и неоднородность, возникшую в результате засорения;
2) разработана модификация метода электрофореза гордеинов в крахмальном геле утвержденная Государственной семенной инспекцией Министерства сельского хозяйства РФ в качестве метода лабораторного сортового контроля семян ячменя;
3) созданный нами каталог электрофореграмм гордеинов современных сортов используются для определения сортовой чистоты и сортового соответствия товарных партий пивоваренного ячменя на трех заводах по производству солода: Острогожском (Воронежская обл.), Орловском (Орловская обл.) и Вороновском (Московская обл.), являющихся дочерними компаниями ОАО «Русский солод».
Апробация работы. Материалы исследований были представлены: на V International Barley Genetics Symposium (Okayama, 1986), III Международном
симпозиуме по биохимической идентификации сортов (Ленинград, 1987), Всесоюзной конференции по биотехнологии злаковых культур (Алма-Ата, 1988), VI International Barley Genetics Symposium (Helsinborg, Sweden, 1991), VII International Congress of Genetics (Birmingham, United Kingdom, 1993), II International Symposium Tritícea (Logan, Utah, USA, 1994), Международной конференции по молекулярно-генетическим маркерам (Ялта, 1996), Международной научно-практической конференции «Генетические ресурсы культурных растений. Проблемы мобилизации, инвентаризации, сохранения и изучения генофонда важнейших сельскохозяйственных культур для решения приоритетных задач селекции» (С.-Петербург, 2001), III съезде ВОГиС (Москва, 2004), Международной научно-производственной конференции «Современные аспекты селекции, семеноводства, технологии, генетики ячменя и овса» (Киров, 2004), И-м Международном конгрессе «Зерно и хлеб России» (С.-Петербург, 2006), Международной научн.-практ. конференции «Современные принципы и методы селекции ячменя» (Краснодар, 2007), III-м Международном конгрессе «Зерно и хлеб России» (С.-Петербург, 2007), 2-й Вавиловской международной конференции «Генетические ресурсы культурных растений в XXI веке» (С.-Петербург, 2007). Материалы диссертации изложены в 80 публикациях, из них 36 в рецензируемых изданиях и одной коллективной монографии. Отдельным изданием опубликована методика электроферетического анализа гордеинов, используемая в лабораторном сортовом контроле. Получено 1 авторское свидетельство.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 371 страницах (включая 70 страниц приложения) машинописного текста и состоит из введения, семи глав и списка литературы из 329 источников, в том числе 173 иностранных. Диссертация иллюстрирована 52 рисунками и 56 таблицами.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ Обзор литературы состоит из трех разделов, включающих подразделы: (1) Происхождение культурного ячменя Hordeum sativum Jessen; (1.1) дикий предок ячменя культурного, (1,2) географические центры разнообразия (происхождения) ячменя культурного; (2) гордеин-кодирующие локусы как генетические маркеры у ячменя; (2.1) наследование и генетический контроль электрофоретических компонентов гордеинов; (2.2) полиморфизм гордеинов и способы регистрации электрофореграмм; (2.3) молекулярная организация гордеинов и механизмы возникновения их полиморфизма; (3) использование гордеин-кодирующих локусов как генетических маркеров у ячменя; заключение.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ Материал. Разнообразие локусов НЫ А, Нп! В и НгЛ Р у культурного ячменя изучали путем электрофорстического анализа гордсшгов у 1248 стародавних местных сортов из 25 регионов и стран, входящих в основные центры разнообразия ячменя и граничащих с ними (рис. 1).
Рис. 1. Распределение известных мест сборов образцов местных культурных ячменей ( ■). исследовавшихся в настоящей работе.
Для изучения филогенетических связей между культурным ячменем и его диким предком анализировали полиморфизм гордеинов у 172 образцов Н. spontaneum С. Koch, из 19 стран его ареала.
С целью изучения закономерностей распределения аллелей локусов Hid А, В, F у сортов культурного ячменя в зависимости от климатических факторов, анализировали гордеины у 228 селекционных сортов ярового ячменя, районированных в 25 природ но-се л ьскохозянственных провинциях на территории бывшего СССР с 1929 до 1991 гг., а также у 101 сорта, включенного в Реестр селекционных достижений, допущенных к использованию на территории России,-
Динамику генетического разнообразия культурного ячменя в результате селекционной деятельности изучали, анализируя гордеины у 349 местных и селекционных сортов, возделывавшихся на территории России с 1900 по 2001 годы.
Для изучения связи аллелей локусов Hrd А и Hrd В с высотой выращивания над уровнем моря у культурного ячменя использовали популяции местного памирского сорта Джау Кабутак (ДК), гетерогенного по этим локусам, которые длительное время выращивались на Памире на высотах: 1800 м над у.м. (Ванч), 2200 м над у.м. (Хорог) и 2600 м над у.м. (Ишкашим).
Естественный отбор по локусам Hrd A, Hrd В, Frs./(рядность колоса) и Nud (пленчатось зерна) изучали в специально созданных гибридных популяциях ячменя, полученных от скрещивания линий сортов Московский 121 и Джау Кабутак. Семена F2, разделенные на две равные части, выращивали с 1986 г. параллельно до Fi0 на селекционной станции РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева и до F9 в Ишкашимском районе Горного Бадахшана на высоте 2600 м над у.м.
Материал для исследований был получен из: ГНЦ РФ Всероссийского научно-исследовательского Института растениеводства им. Н.И. Вавилова РАСХН;
- National Small Grains Research Collection USDA (Aberdeen, Idaho, США);
- Research Institute for Bioresources Okayama University (Япония);
- International Center for Agricultural Research in the Dry Areas - ICARDA (Aleppo, Сирия);
- кафедры селекции Самаркандского сельскохозяйственного института (Узбекистан);
- Памирского биологического института (Таджикистан, Хорог).
- ФГУ «Государственной комиссии Российской Федерации по испытанию и охране селекционных достижений» Министерства сельского хозяйства РФ.
Методы. Электрофорез гордеинов проводили в столбиках крахмального геля высотой 110 мм и диаметром 4 мм в присутствии ЗМ мочевины в алюминий-лактатном буфере с рНЗ,1 при 350 v по методике A.A. Созинова и Ф.А. Поперели (1978), модифицированной нами (Поморцев, Лялина, 2003) и утвержденной Государственной семенной инспекцией (ныне ФГУ Россельхозцентр) Министерства сельского хозяйства РФ в качестве метода лабораторного сортового контроля семян ячменя.
Обработку данных проводили, применяя различные методы статистического анализа. Аллельное разнообразие локусов и однородность частот аллелей в совокупностях сортов ячменя, районированных в СССР и Российской Федерации, оценивали статистикой % (Доспехов, 1985), а также с помощью псевдовероятностного теста (Zaykin, Pudovkin, 1993), позволяющего анализировать таблицы с низкими частотами аллелей. При изучении распределения аллелей гордеиновых локусов в совокупностях сортов ячменя в провинциях на территории СССР и динамики частот аллелей
в популяциях сорта Джау Кабутак, пересевавшихся на разных высотах, использовали показатель сходства (Калабушкин, Салменкова, 1986), позволяющий максимально дифференцировать наблюдения. При анализе частот аллелей гордеиновых локусов в популяциях Джау Кабутак, собранных на различных высотах на Памире, и перенесенных с высоты 2600 на 1800 м над у.м., а также при изучении частот этих локусов в регионах РФ в качестве меры генетических расстояний между популяциями использовали стандартные генетические расстояния Нея (Nei, 1972). Так как некоторые сравниваемые популяции не имели одинаковых аллелей, в качестве меры генетических расстояний между популяциями из стран Северной Африки, Ближнего Востока, Йемена, Эфиопии, Центральной и Восточной Азии использовали Евклидовы расстояния (Вейер, 1995). Для анализа результатов, полученных при изучении полиморфизма локусов Hrd A, Hrd и Hrd F у сортов ячменя в СССР, использовали методы многомерного шкалирования (Айвазян и др., 1989), позволяющие снизить размерность исходного пространства за счет второстепенных факторов изменчивости. При кластерном анализе результатов изучения аллельного разнообразия локусов у сортов ячменя в СССР использовали подход и методы, предложенные С.Р. Pao (1980).
Для выявления кластерной структуры популяций из стран, входящих в центры разнообразия ячменя, использовали невзвешенный парно-групповой метод средней связи (UPGMA), а также Ward-метод минимальной дисперсии. Критерием выбора подходящего алгоритма кластеризации служил коэффициент кофенетической корреляции между оригинальной матрицей сходств/расстояний, которую подвергали кластерному анализу, и матрицей кофенетических значений (предсказанных расстояний или сходств), полученной из кластерной конфигурации. Для проверки объективности кластеризации вычисляли средние значения внутри- и межкластерных индексов сходства. Для сравнения внутри- и межкластерных индексов сходства использовали í-тест Стьюдента. Кластерный анализ проводили с помощью пакета NTSYS 2.02с (Rohlf, 1998), метод минимальной дисперсии (Ward-метод) - с помощью NCSS 2000, вычисление средних индексов сходства внутри и между кластерами - с помощью AGROS 2.11.
При гибридологическом анализе степень соответствия наблюдаемого распределения численности классов теоретически ожидаемому оценивали с помощью критерия (Доспехов, 1985).
Величину рекомбинации между гордеин-кодирующими локусами оценивали методом максимального правдоподобия, применяя программу "Gen" ("Программа оценки рекомбинаций в контролируемых скрещиваниях"), разработанную А.Б. Королем, И.А. Прейгель и В.И.
Медведиком в Институте экологической генетики АН Молдавской ССР [1990]. Дисперсионный, регрессионный и корреляционный анализы полученных результатов проводили общепринятыми методами с использованием пакета программ Statistics (StatSoft. 1998).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Полиморфизм гордеинов у ячменя, контролируемых локусами Hrd A, Hrd В и Hrd F
Ранее было показало, что электрофоре™ чес кие компоненты гордеинов наследуются группами (блоками) и контролируются семью сцепленно наследуемыми локусами: Hrd А, Hrd В, Hrd С, Hrd D, Hrd Е, Hrd F и Hrd G (рис. 2). Однако серии аллелей обнаружены только для локусов Hrd A, Hrd В и Hrd F. Блоки компонентов, контролируемые аллелями этих трех локусов, на электрофореграмме разделены пространственно и различаются по числу, подвижности и интенсивности входящих в них компонентов гордеинов. Аллели гордеиновых локусов и соответствующие им блоки компонентов обозначаются цифрами, как-то: A1 (Al), В 35 (В35), FI (F1) и т.п. В результате анализа образцов коллекции нами было обнаружено 150 элсктрофоретических вариантов гордеина А, контролируемые аллелями локуса Hrd А (рис, 3). Оказалось, что среди выявленного разнообразия можно выделить группы фенотипически схожих вариантов блоков компонентов А-гордеина. Например, из рис. 4а видно, что блок компонентов А100 отличается от А2 уменьшением подвижности компонента 4. Блок А30 отличается от А2 и А 100 двойным компонентом 4 Вариант А9, в сравнении с А2, характеризуется меньшей интенсивностью компонента 1, увеличением подвижности компонента 2 и появлением двух минорных компонентов в районе компонента 4. У блока А149, в сравнении с А9, отсутствует
If}-------iflfef—--{^нюы
ОГкиначенкс i орлеинон (Ккглш'И'ние ,iukvсон I снстческш формула гг^ нич» IЮ '.-! Bfjj. '
Цнфронме ООШНи^НИЧ JTOtCVCtitt (aJU&qett)
Рис.2. Генетический контроль электрофоретических компонентов гордеинов и способ записи электрофореграмм в виде генетических формул гордеинов (Созинов и др, 1978; Netsvetaev, 1982; Поморцев и др., 1983).
компонент 4. Варианты А4 и А58 характеризуются отсутствием компонента 5 или уменьшением его электрофоретической подвижности соответственно. Аналогичные различия по числу компонентов гордеина А, их подвижности и относительной интенсивности наблюдаются между блоками компонентов на рисунке 46. Группы фенотипически сходных блоков компонентов, отличающихся друг от друга присутствием, относительной подвижностью или интенсивностью отдельных компонентов мы называем семействами блоков компонентов. В целом по гордеину А мы выделили 12 таких семейств. Два блока компонентов - А21 и А23 не были отнесены ни к одному из указанных семейств (рис. 3). Возникновение семейств блоков компонентов гордеина можно объяснить мутациями в отдельных генах, входящих в состав мультигенного локуса Hrd А. При анализе гордеинов у искусственно полученных мутантных по морфологическим признакам линий, полученных Г.Г. Шведовым из сорта Одесский 46, нами были обнаружены формы, электрофореграммы гордеина А которых представлены на рис. 5. Как видно, на спектре А-гордеина мутантов М564 и М109 в сравнении с исходным сортом, отсутствует компонент, а у мутанта М88 - изменилась подвижность компонента. Таким образом, вариант блока гордеина A3 и его мутантные варианты составляют одно семейство. Можно предположить, что эти варианты в дальнейшем могут послужить исходными для появления новых вариантов блоков компонентов в результате мутаций.
На основе анализа результатов гибридизации по Саузерну рестриктов геномной ДНК мутантов и сорта Одесский 46 с меченым 32Р зондом, соответствующим кодирующему району гена А-гордеина, Sayanova et al. (1992) пришли к выводу, что у М564 отсутствие на электрофореграмме А-гордеина компонента обусловлено делецией фрагмента ДНК размером около 15 т.п.н., а у М109 - точковой мутацией, как и изменение подвижности компонента на спектре А- гордеина у М88.
Анализ образцов из 23 стран, входящих в центры разнообразия ячменя (Марокко, Туниса, Алжира, Египта, Эфиопии, Турции, Ирака, Сирии, Иордании, Палестины, Израиля, Йемена, Туркмении, Узбекистана, Ирана, Афганистана, Пакистана, Киргизии, Монголии, Индии, Непала, Японии и Китая, включая Тибет), показал, что аллели локуса Hrd А значительно различаются по частотам. Наибольшей частотой характеризовались аллели: А2 (19,54%), А18 (13,00%) и А24 (9,23%). Сравнительно высокую частоту имели также аллели АЗЗ (4,83%), A3 (4,60%) и А19 (3,18%), тогда как частоты остальных аллелей этого локуса варьировали в пределах от 0,01 до 2,67%. Семейства А-гордеина значительно различаются по числу входящих в них вариантов блоков компонентов. Так, семейство I включает 60 вариантов
блоков компонентов, а семейства V и XI - только ло три типа блоков компонентов (рис. 3).
HRD А2 1"'" 37 55 30 91 113 01 134 10 90 73 149 47 63 9 7 29 79 109 в 33 110 101 11Т 11Э 1« в 66 105 на ISO U 143 67 151 50 so
а миици - uuBBcsMMguMssa
- uuauu^ui i^n^t.. — — —
se» Baa^Bgdbeabauida
1 120 5 62 24 S7 59 S3 121 123 11 124 31 4S 93 15 103 14 27 16 100 SS HRD A 51 l( n 11 s a ( 54 122 107 152 IDS 74 « 99 (IS 102 SI 13» 28 115 70
I 'UCI. IK' \ I'v4*-tic fM VI
2 43 125 П 34 94 40 133 137 75 153 3 25 131 19 вб 87 41 95 89 3S HRDA 1В 104 85 112 84 12 1 114 76 140 116 184 69 26 86 132 113 88 36 42 126
{.'fsk'ikTHo VLII (\ >4'IVI "... I \ ( '-..Гг " w у, XI 'Vi'*. I \l
sfeBMeSESpKiJS«! =35
t
2 33 61 96 68 77 136 146 128 147 64 97 141 21 23
HRDA 13 60 142 75 72 111 136 12? 145 20 22 98 129
Рис. 3. Варианты гордеина А, обнаруженные при анализе коллекции культурных ячменей, и группировка их в семейства.
U И □ ы и U м --■
" " — Г- _ « *ИиВ35£м(1
|| I If:
JO |4V is ■ rs IU2 S3 IW je 4 10Д 14 21 16
Рис. 4. Некоторые варианты фенотип и чески сходных блоков компонентов г ордеина 1 А, объединяемые в семейства: а - семейство I; б - семейство 111 (в соответствии с рис. 3).
100 '> а
Рис, 5, Формирование семейства блоков компонентов гордениа А (мутанты по локусу ИгёА, полученные путем химического мутагенеза из сорта Одесский 46). Отличия электрофоре грамм гордеина А у мутантов и исходного сорта указаны короткими стрелками (-4).
В результате анализа коллекции было обнаружено 259 вариантов блоков компонентов, контролируемых аллелями локуса Hrd В (рис. 6), среди которых также выделяются группы сходных по электрофор е гр а м м ам блоков компонентов - семейства блоков компонентов. Мы выделяем 15 семейств, которые существенно различаются по числу входящих в них вариантов блоков компонентов - от трех в семействах XIV и XV, до 39 - в семействе IV (рис. 6). В исследованных нами образцах коллекции аллели локуса Hrd В, как и локуса Hrd А, значительно варьировали по частотам. Наибольшую частоту имели 14 аллелей: В66 - 6,37%, BI1 - 4,02%, В84 - 3,85%, В12 -3,68%, В!9 - 3,46%, В¡00 - 3,38%, В57 - 2,94%, ВШ - 2,90%, В65 - 2,41%, BI4 - 2,21%, В101 - 2,23%, В21 - 2,21%, ВЗ! - 2,16%, В18 - 2,07%. Частоты остальных аллелей находились в пределах от 0,01 до 1,58%.
Полиморфизм горденнов F, контролируемых аллелями локуса Hrd F, несравненно меньше, чем по гордеинам А и В. Было обнаружено всего четыре варианта этих белков, которые различаются по относительной электрофоретической подвижности, и один вариант - отсутствие гордеинов F, который, вероятно, детерминируется «нуль»-аллелем (рис. 6). Алл ели этого локуса также значительно различались по частотам: F0= 3,70%,
Как было показано выше, варианты блоков компонентов в пределах семейств могут возникать в результате мутаций в генах соответствующих локусов. Однако остается открытым вопрос о возникновении
№ 27,34%, F2= 22,58%, № 43,26%, F4= 3,13%.
L чгчси.-l fc" Ш
к.Iii imU 1 и
J- ' "
I Г ¡f
'jfl
•Ц H
-km f ilii; ..LpH-
if ! I :
И
^.^ivH'fl
1 64 63 220 66 66 147 168 41 160 67 210 1 73 251 223 150 268 432 262 215 260 HRDB 102 121 180 204 66 26 149 56 212 157 174 144 221 25 187 177 170 175 181 253 HRO F3 331111 3 310333333223 32 33322 1 1 111313331122
I ipfi
I* | 'i ■ *
I 'И-1.
,41-1,1
HRO 61 222 2 6S 60 259 80 257 182 16 183 205 37 61 75 14 169 196 228 250 224
103 2S6 254 188 137 62 65 257 151 166 118 119 189 61 75 74 1 5 195 155 226 40 226 HRDF3 33 224333323222303332331111 13Э01 1233131 31 131
hhL-
«'f (1. jr- j j ^L
1 87 12 Sfl 69 SB 107 ?27 194 it 214 255
1И1
a1
. ii Mi jit ut jo ii jrt lei Iii 214
726 Ii н SJ юз 171 lie IK 76 2„ И 237 .i: Л 230 :*> HO .*> IQ, it
'"<- rjl?ll11j3llll31ia 3111 Щ1 1] I 12 ! M 1 W 1 S13312J13J33
( --(I. . '1 CfifffcwVU ГцИ Ii i'lY ' ' -( . - J
: |if-- js|'i}! ji:;. ij! Li, t(=s: Ji 4L
r
>4 MH
(
..d
I
HRHR 1 70 236 122 cf. 176 69 42 120 Ш 202 24 124 125 34 127 43 7fc 21« a 207 168 HS 7i 201 ...
71 70 Iii 167 219 262 55 IK ¿6 1J0 г4 24 123 5 126 12$ 246 129 3 В 39 23 208 77 79 243 HRD F J J 3 0 3 1 11133121Л21 11330111131 31 13333342202211 134224233
4
L tfwmtw Til
■ и I IkJ di >h<Hii H ii ml I I - lijr и • " и r I i >■ | I If i
j . J j : .1 I ' I .. ......., 1 "T !H
J; 11 и ■
-! -t
•1 I j
|"itii r*
UDn - . 10 17 16S 13» S9 6 1t6 206 163 « 145 162 4 142 10в 267 12 197 171 141 a « ^ HRÜO ш |4j 17 S3 И 45 242 2ЛЛ 2ÖO 146 94 1! 99 266 131 109 12 62 199 1« 105 33 54 193 HRD F ] 4 2323333 3 324 343 2 43233333321 124430 3341 333 3333301 3
Irwict» МП C<whw *
H I :!.!!(■ tH'jjf '^ПИМ |p4 |wl-U;
1
IVnii» ..f ¡4 7
, 27 248 135 232 233 235 ^ 98 110 134 231 2i9 24 1 64
4
II ["
-te;
I ЧИН
1 ■ S
« Ж 21J 57" St 91 117 154 11b 2« Ш 36 203 112 133 31 21 234 111 159 146 114 210 92 164 105 119 169 36 203 153 71 21 2*4
KRD F3 123 11 41333 3333111 212113311113473341 03032 2112 16333
Рис. 6. Варианты гордеина В, обнаруженные при анализе коллекции культурных ячменей, и группировка их в семейства.
собственно семейств гордеинов А и В. По-видимому, семейства блоков компонентов гордеинов или их представители у культурного ячменя могли появиться в результате спонтанной гибридизации между культурным ячменем и его диким предшественником Н. sponlaneum С. Koch. При анализе гордеинов у 172 образцов И. spontuneum были выявлены десятки вариантов А- и В- гордеинов, большинство из которых у культурного ячменя нам не встречались, что требует отдельного исследования. Одновременно у Н.
spontaneum были обнаружены варианты, представляющие 9 семейств блоков компонентов гордеина А - I, П1, IV, VI, VII, VIH, IX, X и XII, присутствующие у культурного ячменя. Некоторые из них приведены па рис. 7. Обращает на себя внимание тот факт, что у исследованных образцов £ г 1 % Я г i £ 1 % i г 1 г тг i г » г
г М
IG4015E KS 39Э10 IG 33851 IG 39771 IG 39310 IG 3BÍB1 Иараипь К ЗЕ660 IG 40156 !G 11S7SS Ливан Сирия Пакистан Иран Сирия Иран Афганистан Иран Иордания
Рис. 7. Варианты гордеина А, представляющие различные семейства блоков компонентов, обнаруженные у Н. spontaneum (1) и культурного (2) ячменя,
Н. spontaneum очень редко встречались представители наиболее многочисленного и распространенного у культурного ячменя семейства I гордеина А, При этом представители малочисленных семейств - VI, VIII, IX, X, XII у дикого ячменя довольно широко распространены. По гордеину В у Н. spontaneum также были обнаружены варианты, идентичные или близкие блокам компонентов, представляющим 9 семейств, присутствующих у культурного ячменя: I, II, IV, V, VI, VIII, X, XI, XV (рис. 8). При этом обнаруженные у дикого ячменя варианты гордеина В относились как к малочисленным семействам (I, II, V, VIII, XV), так и к семействам, включающим большое число вариантов блоков компонентов - VI, X, XI. Однако у Н. spontaneum не было найдено вариантов гордеина В, которые можно было бы отнести к семейству Х1П - одному из самых многочисленных у культурного ячменя (рис. 6). Результаты анализа образцов И. spontaneum позволяют утверждать, что дикий ячмень может
1 г i
* 4
* т ■
| И , -1 i I
i 1 | Чй 1 1 т * t' 1 1
1 § i 1 -
4, 1 г Ч 1"»
Г р
2 Ё t I
В198 635 В21* РИ 1
" ^^ » Л
1
(
я IS
1
1 *
■ к 1 ► и .4
i >
1С <(0169 Ю 112674 Ю401£0 Ю 38202 Ю 107047 Ю40197 №39052 1038781 К5 38781 Ю 107427
Сирия Ирам Ливан Палестина Иран Иран Пакистан Палестина Палестина Ирак
Рис, 8. Варианты гордеина В, представляющие различные семейств блоков компонентов, обнаруженные у Н. $роп1апеит (1) и культурного (2) ячменя.
являться донором представителей семейств А- и В- гордеинов у культурного ячменя (интрогрессия в результате спонтанной гибридизации).
Таким образом, существующий полиморфизм гордеина у культурного ячменя, вероятнее всего, является результатом двух процессов: с одной стороны, мутаций в генах сложных локусов, контролирующих проламины, с другой стороны, спонтанной гибридизации культурного ячменя с Н, spontaneum.
Гордеин-колирующие локусы как генетические маркеры в филогенетических исследованиях ячменя
Результаты изучения полиморфизма гордеинов А, В, F, его структуры и формирования у культурного ячменя позволили использовать локусы Hrd А, Hrd В и Hrd F как генетические маркеры при анализе популяций из центров разнообразия культуры и выяснении связей между различными центрами.
При анализе гордеинов у 147 образцов местных ячменей из Эфиопии выявлено 26 аллелей локуса Hrd А, из которых наибольшую частоту имели аллели А24 (45,72%) и .42 (21,74%). Частоты остальных аллелей были в пределах 0,¡7 - 7,18%, Из 36 аллелей локуса Hrd В наибольшие частоты имели аллели В100 (19,63%), #/0/(14,80%), В84 (14,57%), Bill (14,56%). Частоты других аллелей были в пределах 0,23 - 4,43%. Неравномерность частот наблюдалась и по аллелям локуса Hrd F: F1 - 25,17%, F2 - 16,33%, F3 - 52,04%, F4 - 6,46%. Обнаруженные варианты гордеина А относились к
6 семействам: I, II, III, IV, VII и VIII. При этом семейство I гордеина А было представлено 17 вариантами блоков из 26 обнаруженных у ячменей Эфиопии. К нему относятся блоки А2 и А24, имеющие наибольшую частоту. К другим семействам относились от 1 до 3 блоков компонентов гордеина. Варианты гордеина В (всего 36), обнаруженные у эфиопских ячменей, принадлежали к 9 семействам - I, И, IV, V, VI, VII, X, XI и XIII. Максимальные частоты имели варианты блоков компонентов, входящие только в два семейства: V (В100 и В101), включавшее 4 типа блоков компонентов, и XIII (В84 и Bill), которое насчитывало и наибольшее количество вариантов В-гордеинов - 9. Суммарная частота тринадцати блоков компонентов, составляющие эти два семейства, превышала 78%. При этом блоки компонентов В-гордеина семейства V обнаружены исключительно или преимущественно с вариантами А-гордеина семейства I, а 6 вариантов гордеина А семейства I найдены в сочетаниях только с блоками гордеина В семейства V. Кроме того, блоки компонентов А51, А54, В107 семейств AI и BV были нами идентифицированы только в ячменях из Эфиопии, а блоки компонентов А5, А50, А56, А58 (семейство AI) и В101 (BV) кроме Эфиопии - в единичных образцах из стран Ближнего Востока, Египта и Восточной Азии. Это позволяет предположить, что группа генотипов, в которых присутствуют одновременно аллели локусов Hrd А и Hrd В, контролирующие варианты А- и В-гордеинов, относящиеся к семействам I и V соответственно, возникли в результате мутаций в указанных локусах у ячменей Эфиопии. При этом, с учетом частот, в качестве исходных аллелей нами рассматриваются А2, А24 и В100, В101. Это же относится и к другой группе генотипов, включающих одновременно аллели локусов Hrd А и Hrd В, контролирующие варианты А- и В-гордеинов семейств I и XIII соответственно. Здесь в качестве исходных могут выступать аллели А2, В84 u Bill, имеющие самые высокие частоты. Кроме того, аллели А53, А57, А59, В113 обнаружены исключительно у эфиопских ячменей, а аллели В106, В110, В112, В115 и В117 присутствовали также в отдельных образцах из Йемена. Поэтому генотипы Hrd А24 В100, Hrd А24 В84, Hrd А24 Bill и Hrd А2 В101 в ячменях Эфиопии, отличающиеся наибольшими частотами, рассматриваются нами в качестве исходных для 30 из 73 обнаруженных здесь генотипов, суммарная частота которых, с учетом исходных, составила 69,34%. Отметим, что блоки компонентов A31, Al8, Al, А12, А14, А19, относящиеся к семействам II, III, IV, VII не обнаружены в сочетаниях с блоками компонентов, относящимися к семействам V и XIII гордеинов В.
Таким образом, касательно эфиопских ячменей, можно говорить о проявлении «эффекта основателя» в формировании разнообразия по гордеин-кодирующим локусам.
Иную картину мы наблюдали при изучении гордеинов у 77 образцов местных ячменей из стран Северной Африки (9 из Марокко, 22 из Алжира, 7 из Туниса и 39 из Египта). Всего у североафриканских образцов ячменя обнаружено 35 вариантов блоков компонентов гордеинов, контролируемых аллелями локуса Hrd А, 43 - локуса Hrd В и 5 -локуса Hrd F. Аллельные варианты локусов Hrd A, Hrd В и Hrd F различались по распространению у образцов из разных стран и частотам. У египетских образцов обнаружен 21 аллель локуса Hrd А, из которых 12 в других странах региона не встречались. У образцов из Алжира присутствовали 17 аллелей этого локуса, из которых 6 в Египте, Тунисе и Марокко не выявлены. У ячменей из Марокко из 12 блоков компонентов А-гордеинов лишь 2 не встретились в изученных популяциях из других стран Северной Африки. В. исследованных образцах ячменя из Туниса все три аллеля локуса Hrd А, обнаруженные здесь, присутствовали также и в образцах из других стран Северной Африки.
Среди аллелей локуса Hrd А в Северной Африке наибольшую частоту -34,56% имел аллель А2 (частоты других аллелей были в пределах 0,13% -6,89%). Этот аллель доминировал в ячменях из Египта и Алжира (38,72% и 25,45%, соответственно), а в Тунисе его частота составляла 80,0%, тогда как в Марокко не превышала 10,0%. В ячменях из Марокко преобладал аллель АЗ (23,34%), часто встречавшийся и в алжирских сортах (14,55%). У египетских образцов относительно высокую частоту (6,93% - 7,69%) имели аллели А46, А74 и А65, из которых только последний обнаружен еще у одного образца из Алжира. У сортов из Алжира с относительно высокой частотой присутствовали: аллель А63 (6,36%), не встречавшийся у ячменей из других стран, и А13 (12,73%), присутствовавший еще только у египетских ячменей. У образцов из Марокко сравнительно высокую частоту имели аллели АЗЗ (12,22%) и А72 (8,89%), найденные только здесь, а также аллели А67 (7,78%), А24 (8,89%) и А69 (8,89%), с низкими частотами присутствовавшие у ячменей из Египта и Туниса. «Мозаичное» распределение и неравномерность частот у сортов Северной Африки наблюдалось также по аллелям локуса Hrd В. Из 23 аллелей этого локуса, обнаруженных у ячменей из Египта, 16 у образцов из других стран не встречались. Для Алжира таких «уникальных» аллелей оказалось 11 из 22, идентифицированных в местных сортах этой страны. В Тунисе два аллеля из шести локуса Hrd В (В119, ВВ45), обнаруженных в местных сортах, отсутствовали в ячменях из других стран Северной Африки. Характерными только для ячменей Марокко оказались три (В32, В9, В48) из десяти найденных здесь аллелей этого локуса.
В целом в североафриканских образцах ячменя среди аллелей локуса Hrd В по частоте преобладали аллели В18 (19,36%), В14 (17,02%) и В24 (8,70%), Другие аллели этого локуса встречались с частотами от 0,13% до 4,67%. Аллели В14, В18 и В24 преобладали в египетских ячменях (суммарная частота равна 50,52%). Здесь с относительно высокой частотой обнаружены аллели В124 (6,67%), В129 (6,41%), отсутствовавшие в сортах из других стран Северной Африки, а также В12 (7,69%), встречавшийся с низкой частотой в алжирских популяциях. В образцах из Алжира, Туниса и Марокко максимальную частоту имел аллель В18 (17,27%, 48,57% и 25,57% соответственно). Кроме этого, с относительно высокой частотой встречались: в Алжире - аллели В19 и В82 (9,10%), в Тунисе - В14, В138 и В24 (14,29%), в Марокко - В14 (23,34%) и В138 (20,0%).
Из аллелей локуса Hrd F у ячменей из всех стран Северной Африки доминировал аллель Fl. Такое же распространение имел и аллель F3. Однако частоты его неравномерны. Если у алжирских образцов доля этого аллеля составляла 32,27%, то у марокканских - всего 2,22%. Аллель F4 обнаружен только в Алжире (4,55%), а аллель F0 - только в Египте (7,69%).
Присутствовавшие у ячменей Северной Африки варианты А- и В-гордеинов относятся к различным семействам блоков компонентов. Варианты А-гордеина группируются в 11 семейств. Из них семейство I объединяет 14 блоков компонентов гордеина А и является наиболее многочисленным. Сумма частот вариантов, объединяемых в это семейство, в целом по Северной Африке составляет 58,06%. В остальные семейства входят от одного до пяти блоков компонентов. Варианты В-гордеина североафриканских ячменей относятся к 12 семействам. Из них наибольшее количество блоков компонентов включает семейство IV (8 аллелей). В целом у изученных сортов из Северной Африки суммы частот аллелей, объединенных в это семейство, составляют 41,06%.
В Северной Африке обнаружено всего 83 сочетания блоков компонентов А- и В- гордеинов, относящихся к различным семействам. При этом два из них - HRD А2В14 и HRD А2В18 имели максимальную частоту - 10,65% и 9,61% соответственно. Блоки компонентов, контролируемые аллелями А2, В18 и В14, относятся к самым многочисленным семействам в этом регионе. Однако, большинство вариантов гордеина А, объединенных в семейство I, обнаружены в сочетаниях с вариантами гордеина В из семейств III, V, VI, VIII, IX, X, XI, XII, XIII, XV. Это же относится и к сочетаниям вариантов В- гордеина различных семейств с вариантами А-гордеина. Так, блоки компонентов, входящие в самое многочисленное семейство IV В-гордеина, обнаружены в сочетаниях с вариантами А-гордеина, относящимися к семействам III, IV, VI, VII, VIII.
Наблюдаемая «мозаичность» в распределении частот аллелей гордеин-кодирующих локусов, семейств вариантов блоков компонентов А- и В-гордеинов и их сочетаний у североафриканских ячменей, не позволяет выделить генотипы, которые можно было бы рассматривать в качестве исходных для обнаруженного здесь разнообразия. Это показывает, что в основном полиморфизм по гордеин-кодирующим локусам в исследованных образцах в Северной Африке является результатом, возможно, неоднократной интродукции и в разные временные периоды.
Территория современных стран Ближнего Востока, таких как Сирия, Иордания, Ирак, Израиль и Палестина относится к одной из древнейших земледельческих областей. По Н.И. Вавилову (1940), восточное побережье Средиземного моря (современные Израиль, Палестина и западная часть Сирии) входят в состав Средиземноморского центра разнообразия культурных растений, а Иордания и внутренняя Сирия - в Переднеазиатский очаг Юго-Западноазиатского центра. В целом этот географический район является важнейшей областью происхождения хлебных злаков (Вавилов, 1940). Согласно гипотезе J.R. Harlan и D. Zohaiy (1966), введение ячменя в культуру произошло в Дуге Плодородия, проходящей от Хузистана в юго-западном Иране через горы Загроса и Тавра в Иране, Ираке и Турции, затем по западной части Сирии, Иордании до южной части Палестины.
Исследование полиморфизма гордеиновых локусов у местных ячменей Ближнего Востока представляет особый интерес с точки зрения изучения существующего разнообразия этих локусов у культурного ячменя, а также для выявления возможных связей стран этого региона с другими районами мира, где обнаружены древние земледельческие культуры, в частности, Северной и Северо-Восточной Африкой и Южной Аравией.
Гордеины изучали у 140 образцов местных ячменей из некоторых стран Ближнего Востока: у 60 сортов из Сирии, у 34 - из Иордании, у 33 - из Ирака, у 8 - из Палестины и у 5 - из Израиля. В целом было обнаружено 55 вариантов блоков компонентов гордеинов, контролируемых аллелями локуса Hrd А, по В- гордеину - 89 вариантов, контролируемых аллелями локуса Hrd В, и 5 вариантов гордеинов F, контролируемых аллелями локуса Hrd F.
Аллели локусов Hrd A, Hrd В и Hrd F различались по частотам и по распространению у ячменей этого региона. У иракских сортов обнаружено 14 аллелей локуса Hrd А, из которых 3 (А88, А131, А132) в других странах Ближнего Востока не встречались. У образцов из Сирии выявлено 36 аллелей этого локуса. Из них 16 в Ираке, Иордании, Палестины и Израиле обнаружены не были. У исследованных сортов из Иордании найдено 32 аллеля Hrd А локуса, 8 из которых встретились в ячменях только этой страны. У образцов из Палестины и Израиля присутствовали 9 и 8 аллелей
локуса Hrd А соответственно, которые были обнаруженные также у сортов из других стран Ближнего Востока. Исключение составляют аллели А134 и А135, найденные у сортов только из этих двух стран.
Среди 55 аллелей локуса Hrd А, обнаруженных на Ближнем Востоке, наибольшую частоту имели два - А2 (17,94%) и АЗЗ (16,22%). Относительно высокой частотой характеризовались также аллели AI (8,43%), A3 (6,36%), А19 (6,15%) и А127 (7,65%). Частоты других аллелей были в пределах 0,07 -4,71%. Аллель А2 доминировал в популяциях из Палестины с частотой 41,25%. С частотами 14,11% - 21,82% он обнаружен и в образцах из других стан региона. Аллель АЗЗ, имевший максимальные частоты в популяциях из Сирии и Иордании (22,50% и 27,07% соответственно), у сортов из других стран региона не выявлен. Аллель AI с частотами 14,00% и 9,12% присутствовал в популяциях из Сирии и Иордании соответственно, с частотами 0,61% и 2,00% - в Ираке и Израиле и отсутствовал в Палестине. Аллель A3 по частоте преобладал в популяциях из Израиля (28,00%) и относился к наиболее частым аллелям в популяциях Палестины (15,00%). При этом его частота у сортов из Ирака, Иордании и Сирии варьировала в пределах 2,66% - 6,06%. Аллель А19 имел наибольшую частоту в образцах из Ирака (22,12%). С частотой 18,00% он также присутствовал в образцах из Израиля, а у сирийских сортов его частота была всего 0,67%. У сортов из Иордании и Палестины он не был обнаружен. Аллель А127 встречался с максимальной частотой у ячменей из Иордании (24,12%). С частотой 4,17% он присутствовал у сирийских образцов, но отсутствовал у сортов из Ирака, Палестины и Израиля.
Подобная картина «мозаичного» распределения по странам Ближнего Востока и неравномерность частот наблюдалась также для аллелей локуса Hrd В. Половина из 18 аллелей этого локуса, обнаруженных у иракских ячменей, в образцах из других стран не встречались. Для Сирии таких «уникальных» аллелей оказалось 23 из 45аллелей. В Иордании 19 из 42 аллелей локуса Hrd В, обнаруженных у местных ячменей, отсутствовали в образцах из других стран региона. Характерными только для ячменей Палестины оказались 4 из 15 обнаруженных здесь аллелей этого локуса. У сортов Израиля 2 из 9 аллелей локуса Hrd В в других ближневосточных образцах не были обнаружены.
В целом, у ячменей Ближнего Востока среди аллелей локуса Hrd В преимущество по частоте имел аллель В65 (14,65%). Сравнительно высокая частота наблюдалась и для аллелей В6 (5,87%), В247 {А,12%) и В70 (4,30%). Другие аллели этого локуса встречались с частотами 0,07- 3,79%. Аллель В65 преобладал у образцов из Сирии и Иордании с частотами 20,00% и 14,71% соответственно. В Ираке его частота составляла 7,27%, а в Палестине
и Израиле этот аллель не был обнаружен. Аллель В6 с частотой 22,00% выявлен у образцов из Израиля и с частотами 10,00% и 3,24% в ячменях Сирии и Иордании соответственно, тогда как в Ираке и Палестине он найден не был. Аллели А70 с частотой 17,66% и В247 с частотой 20,00% обнаружены только у образцов из Иордании и Ирака.
По локусу Hrd F преимущество по частотам имели разные аллели. Аллель F1, присутствовавший у образцов из различных стран региона, с частотами 41,25% и 40,00% доминировал у ячменей из Палестины и Израиля. Аллель F0 с наибольшей частотой обнаружен в Палестине (22,50%), a F4 - в Израиле (22,00%). При этом аллель F0 не найден у ячменей из Ирака и Израиля, а аллель F4- в популяциях из Ирака и Палестины. Аллель F2 имел максимальные частоты в образцах из Сирии и Иордании (44,50% и 40,88%), а аллель F3 преимущественно встречался у местных сортов из Ирака (62,06%).
Варианты А- гордеина у ячменей Ближнего Востока относились ко всем 12 семействам, известным у культурного ячменя. Из них семейство I объединяло 17 блоков компонентов и являлось наиболее многочисленным. Суммарная частота вариантов, объединяемых в это семейство, в целом по Ближнему Востоку составило 27,16%. Сравнительно высокую суммарную частоту (17,7%) имели также пять вариантов блоков компонентов, входящих в семейство VIII. Остальные семейства представляли от 1 до 4 блоков компонентов и их суммарные частоты были в пределах от 1,06 до 10,37%.
Варианты В-гордеина у ближневосточных ячменей также относились ко всем 15 известным у культурного ячменя семействам блоков компонентов. Наибольшее число вариантов блоков включали семейства IV (21 вариант), XI (15 вариантов) и VI (14 вариантов). К другим семействам относились от 1 до 10 вариантов гордеина В. Суммарные частоты блоков компонентов, входящих в семейства IV, VI и XI составили - 33,81%», 14,72% и 19,21% соответственно. Суммарные частоты блоков компонентов, представляющие другие семейства, находились в пределах от 0,07 до 6,50%.
У ячменей из стран Ближнего Востока обнаружено 74 из 180 теоретически возможных сочетаний вариантов А- и В- гордеинов, относящихся к разным семействам. Наибольшими частотами характеризовались два варианта сочетаний блоков компонентов: семейств I и VIII гордеина А и семейства IV гордеина В (9,87% и 8, 29% соответственно). Относительно высокие частоты (3,00% - 5,72%) имели еще 10 вариантов сочетаний: I(A)- VI(B), I(A)- IX(B), I(A)- XI(B), III(A)- VI(B), IV(A)- XI(B), VI(A)- XI(B), VII(A)- VI(B), X(A)- IV(B), X(A)- VII(B), XI(A)- IV(B). Частоты остальных 62-х сочетаний варьировали от 0,07% до 2,29%. Как правило, наибольшие частоты имели сочетания между наиболее многочисленными и распространенными семействами блоков компонентов А- и В- гордеинов.
Так, семейства 1(А) и VIII(A) обнаружены в сочетаниях с 12 семействами блоков компонентов В-гордеинов, а семейство IV(B) - со всеми семействами гордеина А.
Высокий полиморфизм гордеин-кодирующих локусов, неравномерность распространения их аллелей у образцов ячменя из различных стран Ближнего Востока, а также присутствие в исследованных популяциях Н. spontaneum этого региона представителей большинства семейств вариантов блоков компонентов гордеинов А и В, которые при спонтанной гибридизации могут передаваться культурному ячменю, позволяют предположить, что Ближний Восток является одним из крупных очагов формирования разнообразия гордеинов у культурного ячменя.
Таким образом, существующий полиморфизм гордеин-кодирующих локусов в различных центрах разнообразия, видимо, формировался различными путями. В Эфиопии - на базе ограниченного числа генотипов и дальнейших спонтанных мутаций генов локусов Hrd А и Hrd В; в Северной Африке - в результате неоднократной интродукции; на Ближнем Востоке - в результате спонтанных мутаций и интрогрессии от Н. spontaneum при спонтанной гибридизации с ним культурного ячменя.
Оценка генетического сходства ячменей Северной Африки, Ближнего Востока, Южной Аравии и Эфиопии на основе полиморфизма гордеин-кодирующих локусов
О происхождении и генетических связях ячменей Ближнего Востока Северной Африки, Эфиопии и Южной Аравии высказываются противоречивые мнения. Согласно Н.И. Вавилову (1987), Эфиопия и Йемен входят в состав Эфиопского центра разнообразия растений, а Марокко, Тунис, Алжир, Египет, а также современные Израиль и Палестина относятся к Средиземноморскому центру. J.R. Harían и D. Zohary (1966) предложили гипотезу о доместикации ячменя в Дуге Плодородия. J.-L. Molino-Cano et al. (1987, 1999, 2005) считают, что ячмень мог быть одомашнен в Марокко. Дискутируется и вопрос о происхождении эфиопских ячменей. Впервые гипотезу об Эфиопии как центре происхождении культурного ячменя высказал Н.И. Вавилов в 1926 г., но позднее он отказался от нее. Вновь к ней вернулись S. Frost et al. (1975), Е. Bekele (1983), М. Negassa (1985) и J. Orabi et al. (2007), считающие, что центр происхождения культурного ячменя находится в Эфиопии. Ф.Х. Бахтеев (1953) писал о существовании филогенетической связи абиссинских и аравийских ячменей. Е.Н. Синская (1969) указывала на возможность существования древнейших связей Африки непосредственно с Передней и Центральной Азией. Напротив, J.R. Harían (1979) высказал предположение, что в Эфиопию ячмень мог попасть из Египта.
На основе данных о полиморфизме локусов Hrd A, Hrd В и Hrd F у ячменей из Марокко, Алжира, Туниса, Египта, Сирии, Ирака, Иордании, Палестины, Израиля, Эфиопии, а также Йемена, мы оценивали генетическое сходство ячменей из этих регионов. При исследовании 453 образцов культурного ячменя из 11 этих стран было обнаружено 92 аллеля локуса Hrd А, 144 аллеля локуса Hrd В и 5 аллелей локуса Hrd F.
В результате вычисления матрицы индексов сходства Ренконена на основе матрицы частот аллелей и дальнейшей кластеризации по иерархическому алгоритму (UPGMA или Ward) на основе евклидовых расстояний, вычисленных в пространстве индексов сходства Ренконена, были получены дендрограммы, показавшие, что образцы из различных стран распределились по двум четким кластерам. Средний индекс сходства популяций ячменя внутри кластеров был в полтора раза выше, чем между кластерами (Р<0,0001). На рис. 9 приведена дендрограмма, полученная методом минимальной дисперсии Уорда, из которой видно, что первый кластер составили образцы из Марокко, Туниса, Алжира, Египта, а также Ближнего Востока - Израиля и Палестины. Второй кластер объединил популяции из Сирии, Иордании, Ирака, Йемена и Эфиопии.
Рис. 9. Дендрограмма кластерного анализа образцов ячменя из Ирака, Сирии, Иордании, Палестины и Израиля, Северной Африки Марокко, Туниса, Алжира и Египта, Южной Аравии и Эфиопии по методу минимальной дисперсии Уорда (евклидовы расстояния вычислены по симметрической матрице индексов сходства Ренконена).
Полученная кластеризация соответствует историческим данным о распространении зерновых культур финикийцами в Средиземноморье (с 1200 до 100 гг. до н.э.), а затем римлянами (Аяш, 1958; Корнунгр, Уткин, 1966). Объединение в одном кластере образцов из Сирии, Иордании, Ирака, Йемена и Эфиопии говорит о том, что корни эфиопских ячменей могут лежать в Междуречье. Известно, что в III-II тысячелетиях до н.э. племена Южной Аравии имели контакты с Египтом и Шумером (Лундин, 1971; Грязневич,
£
■С
Эфиопия
Йемен
Ирак
Иордания
Сирия
Израиль
Палестина
Египет
Алжир
Тунис
4.00 2.00
дисперсия
1994), а в V веке до н.э. - они переселились в Эфиопию и принесли с собой плужное земледелие и систему орошения. До I века н.э. ячмень в Эфиопии не засвидетельствован (Кобищев, 1966; Бартницкий, Мантель-Нечко, 1976). Наши результаты подтверждают теорию Н.И. Вавилова (1987), согласно которой ячмени Северной Африки и восточного побережья Средиземного моря относятся к одному Средиземноморскому центру разнообразия, а также мнение Н.И. Вавилова (1987) и Ф.Х. Бахтеева (1953) о связи ячменей Эфиопии, Йемена и Юго-западной Азии.
Факторы, влияющие на географическое распространение аллелей гордеин-кодирующих локусов
Важной характеристикой генетических маркеров является их селективность или нейтральность (подверженность или неподверженность действию отбора). У ячменя отбор по аллелям гордеиновых локусов может быть как искусственным в процессе селекции (например, на устойчивость к мучнистой росе), так и естественным, так как создание сортов и реализация их потенциала происходит в конкретных природно-климатических условиях.
Мы изучали географическое распределение аллелей локусов Hrd А, Hrd В и Hrd F у сортов ярового ячменя, районированных на территории СССР с 1929 по 1991 годы, в зависимости от распределения ряда природно-климатических факторов, а также оценивали влияние естественного отбора на полиморфизм гордеиновых локусов и на гены, контролирующие некоторые морфологические признаки растений ячменя, в специально созданных гибридных популяциях, которые пересевали в условиях Московской области и Горного Бадахшана (Памир) в течение ряда поколений.
В результате изучения 228 сортов ярового ячменя, районированных на территории СССР с 1929 по 1991 гг., по локусу Hrd А было обнаружено 29 аллелей, по Hrd В - 48 и по Hrd F- 4 аллеля. Среди аллелей локуса Hrd А по частоте преобладал аллель А2 (53,90%). Сравнительно высокую частоту имели также аллели Al, А12, А18, А20, А24 (8,16%, 10,31%, 2,48%, 2,63%, 2,54% соответственно). Частоты остальных аллелей находились в пределах 0,07 - 1,97%. Среди аллелей локуса Hrd В преимущество по частотам имели аллели В8 (24,08%) и В19 (21,58%). Выделялись по частотам также аллели В1 (7,46%), В17 (7,46%) и В35 (5,35%). Частоты остальных аллелей находились в пределах 0,04 - 2,63%. Аллели локуса Hrd F - Fl, F2 и F3 имели частоты от 30,09% до 38,46%, a F0 был обнаружен лишь у единичных сортов.
Выбор территории СССР для изучения географического распространения аллелей локусов Hrd обусловлен следующим: посевы ячменя в стране занимали более 28 млн. га в районах с различными климатическими условиями; селекцией ячменя занималось не менее 60
учреждений, а также интродуцировались сорта из стран Европы и Америки; районирование сортов более 50 лет основывалось на конкурсном отборе по единой методике на сортоучастках, охватывающих все климатические зоны возделывания ячменя. Таким образом, на территории СССР формировались группы сортов, наиболее приспособленные к выращиванию в тех или иных агроклиматических условиях. В качестве территориальных единиц наблюдения были приняты природно-сельскохозяйственные провинции (далее - провинции), входящие в систему природно-сельскохозяйственного районирования территории СССР. Провинции - части природно-сельскохозяйственных зон, различающиеся по показателям
гидротермического и пищевого режима почв, а также по основным климатическим показателям (показателю континентальное™ климата - от 118 до 265, сумме эффективных температур - от 1400 до 3400°С, средней температуре июля - от 16,5 до 23,1°С, среднегодовому количеству осадков -от 250 до 850 мм). Состав сортов в 25 провинциях определяли по каталогам Государственной комиссии по сортоиспытанию (табл. 1). Горные районы возделывания ячменя при этом не рассматривали.
В анализ были включены 16 аллелей локуса Hrd А, 20 аллелей локуса Hrd В и 4 аллеля локуса Hrd F. Однородность аллельного состава совокупностей сортов провинций оценивали по статистике хи-квадрат: для локуса Hrd А Х2= 279,7; d.f.= 96; /><0,0001; для локуса Hrd В *2= 275,1; d.f= 72; Р<0,0001 и для локуса Hrd F %2=250,2; d.f.= 48; PO.OOOl. Суммарное значение %2= 805,1; d.f.= 215; Р< 0,0001 (здесь d.f. - число степеней свободы, Р -вероятность однородности). Это свидетельствует о существенной гетерогенности частот аллелей по всем гордеиновым локусам на изученном ареале ячменя. На основе частот аллелей в совокупностях сортов провинций рассчитывали показатели генетического расстояния и полученную матрицу генетических расстояний использовали для многомерного шкалирования (Крускал, 1986) и кластерного анализа (Pao, 1980). На рис. 10 приведен состав кластеров. Пороговое значение генетических расстояний было принято равным 0,33. Кластеры значительно различались по объему. В самый большой кластер входит большая часть европейской части страны, в третий кластер вошли провинции степной части Украины, Крыма и Западной Сибири. Шестой кластер объединил две провинции Центрального и Южного Казахстана. Провинции, объединенные в кластеры, существенно различались по ряду климатических характеристик: сумме эффективных температур (F=4,42, Р= 0,006), влагообеспеченности (F=6,29, Р= 0,001), средней температуре июля (F= 7,26, Р= 0,000). Обнаружена значимая линейная связь первых трех факторов, вычисленных многомерным шкалированием, с климатическими характеристиками провинций.
Таблица 1
Природно-сельскохозяйственные провинции на территории СССР и число изученных в них сортов ярового ячменя
Провинция Зона Число сортов Провинция Зона Число | сортов
А. Европейская Средне таежная 23 N. Южно-Русская Степная 28
В. Прибалтийская Южно-таежно-лесная 33 О. Заволжская Сухо-степная 14
С. Белорусская 30 Р. Восточно-Сибирская 15
О. Средне-Русская 35 С). Казахстанская 20
Е. Западно-Сибирская 15 Я. Предалтайская 14
Р. Амуро-Уссурийская 17 Б. Южно-Украинская 15
в. Украинская Лесостепная 37 Т. Манычско-Донская Сухо-степная 20
Н. Средне-Русская 44 и. Заволжская Полупустынная 12
I. Предуральская 32 V. Казахстанская 13
}. Западно-Сибирская 23 Прикаспийская 17
К. Предалтайская 16 X. Центр.-Казахст. Предгорн. пусг-сгепн. 10
Ь. Украинская Степная 26 У. Южно-Казахсг. 14
М. Предкавказская 23
Расположение совокупностей сортов провинций в координатах первых двух главных факторов, вычисленных многомерным шкалированием, представлено на рис. 10. На первый фактор приходится 49,6% общей изменчивости, на второй - 10,3%, на третий — 5,6%.
Первые три фактора отражают линейную комбинацию климатических характеристик провинций. Первый фактор — количество осадков за год и средняя температура июля (7?= 0,90; /г=47,15; /э=0,001). Второй фактор -сумма эффективных температур и средняя температура июля (Д= 0,632; /7=7,32; Р=0,004). Третий фактор - континентальность климата и средняя температура июля (Л= 0,546; ,Г=4,66; Р=0,021). Отметим, что средняя температура июля связана со всеми тремя факторами. Путем корреляционного анализа оценивали связь между значениями трех первых факторов и частотами аллелей. Оказалось, что с первым главным фактором
существенно связаны 4 аллеля локуса HrdA (А2 и А12 - отрицательно; А13, А28 - положительно), 5 аллелей локуса HrdВ (В8 — отрицательно, Z?55, В37, В38, В45 - положительно), 2 аллеля локуса Hrd F (F2 - отрицательно, F3 -положительно).
Коэффициент множественной корреляции между значениями первого главного фактора и частотами одиннадцати аллелей равен 0,992 (Р< 0,001). Со вторым главным фактором существенно связаны аллели А8, А10, А23 и B3I (отрицательно). Коэффициент множественной корреляции между значениями второго фактора и частотами четырех аллелей равен 0,915
Второй главный фактор 2 -
-2 -,
-2
М _
1 !
/ об
yNC
-i
0 1 2 Первый главный фактор
Рис. 10. Расположение совокупностей сортов провинций в координатах двух первых главных факторов.
(Р<0,001). С третьим главным фактором значимо связаны три аллеля. Однако коэффициент множественной корреляции в этом случае не определялся ввиду слабой заполненности таблицы. Корреляции с каждым из аллелей следующие: АЗО - (-0,804), ВЗб - (-0,861), РО- (-0,861).
Таким образом, максимальное влияние на формирование генетической структуры по локусам НгЛ А, В, Р совокупностей сортов в провинциях СССР оказывают комбинации климатических факторов: количества осадков в год, средней температуры июля, суммы эффективных температур, континентальное™ климата, характеризующих засушливость климата. Это позволяет предположить, что аллели гордеиновых локусов (или какие-то генетические факторы, сцепленные с ними) связаны с засухоустойчивостью ярового ячменя в период налива и созревания зерна. Иллюстрацией обоснованности сделанного предположения может быть следующее. Если в провинциях, относящихся к первому кластеру (рис. 10, отрицательная область по первому фактору), доминируют типы увлажнения, когда лето умеренно-влажное-влажное, а весна и осень могут быть засушливыми, то провинции, относящиеся к другим кластерам, характеризуются засушливым летом. Поскольку формирование и налив зерна в большинстве провинций при-
ходится на середину лета, сорта, выращиваемые в провинциях, относящихся к первому кластеру, формируют зерно в условиях достаточного или избыточного увлажнения в отличие от сортов, выращиваемых в остальных провинциях.
В период с 1991 по 1999 гг. на территории современной Российской Федерации (РФ) были допущены к использованию новые сорта ячменя и одновременно ряд был снят с районирования (из 101 сорта ячменя, включенных в Государственный реестр 1999 г., и исследованных нами, 51 сорт оказался новым). Кроме того, после 1991 г. характер деления территории РФ изменился, и допуск сортов к использованию производится на базе 12 административных регионов, объединяющих территории республик, краев и областей. На территории РФ в сравнении с территорией СССР диапазон климатических характеристик сузился. Изменился и состав аллелей локусов Нгб А и Ягг/ В в совокупностях сортов, которые были допущены к использованию в РФ. Так, у сортов СССР и РФ из 31 аллеля локуса НЫ А общими являются 14 (45, 2%), а из 53 аллелей локуса Нгс! В -лишь 17 (32,1%). Не изменился только состав аллелей локуса Нгс1 Р. Все это послужило причиной изучения нами разнообразия и закономерностей географического распределения аллелей гордеин-кодирующих локусов в сортах, допущенных к использованию в РФ.
Было установлено, что три первых главных факторов, вычисленных многомерным шкалированием, описывают более 58% всей генетической изменчивости по гордеиновым локусам ячменя на территории России (первый - 24,6%, второй - 20,0%, третий - 13,5%). Все три первых фактора существенно связаны со средними температурами июля, коэффициент множественной корреляции 0,951 (¿//=1, 10; Р=0,0002). Кроме того, отчетливо проявляется связь третьего фактора с комбинацией суммарного количества осадков за год и средними температурами июля (Я=0,702; Г=4,36\ с1./.=2, 9; Р=0,047). Таким образом, наблюдаются различия факторной структуры генетической изменчивости на ареалах ячменя в СССР и РФ. Если в первом случае с суммарным количеством осадков за год и средними температурами июля был связан первый главный фактор, то во втором случае с этими климатическими характеристиками связан третий главный фактор. Вероятно, изменение факторной структуры обусловлено несколькими причинами: сокращением ареала ячменя, вовлеченного в анализ на российской территории; введением нового деления территории, при котором в одном административном регионе часто объединяются по две-три природно-сельскохозяйственные провинции. Это приводит к снижению диапазона и выравниванию климатических характеристик. Наблюдаемые
различия в структуре главных факторов отчасти могут быть следствием изменения состава сортов ячменя в период с 1991 до 1999 гг.
Закономерности распределения аллелей гордеин-кодирующих локусов при выращивании популяций ячменя в горных условиях С целью изучения влияния высоты выращивания на структуру популяций ячменя по гордеиновым локусам анализировали популяции местного сорта Джау Кабутак (ДК), гетерогенного по гордеинам, контролируемым аллелями локусов Нгс! А и Нгс! В, длительное время репродуцировавшихся в районах Западного Памира на различных высотах: 1800 м над у. м. (Ванч), 2200 м над у. м. (Хорог), 2600 м над у, м. (Ишкашим), а также динамику изменения структуры популяции этого сорта, перенесенной с высоты 2600 м над у. м. на высоту 1800 м и репродуцируемой там в течение трех лет. Как видно из табл. 2, состав и частоты аллелей локусов Нгс1 А и Нгс1 В в популяциях ДК значительно отличались. Обнаруженные различия в структуре популяций ДК из Ванча, Хорога и
Таблица 2
Частоты (%) аллелей локусов в популяциях сорта ячменя Джау Кабутак из
Ванча, Хорога, Ишкашима.
Аллель Районы Аллель Районы
Ванч и = 225 Хорог п = 257 Ишкашим и = 221 Ванч и = 225 Хорог п = 257 Ишкашим и = 221
Локус НгЛА Локус НЫВ
А14 - 0,79 1,36 В42 - 1,55 0,91
А18 - 0,39 22,62 В54 - 0,79 -
А19 98,68 37,73 29,41 В55 - 11,28 9,96
А36 - 24,12 10,86 В57 13,77 12,45 0,45
А38 - 0,39 - В58 - 3,13 1,81
А41 0,44 36,19 35,30 В69 77,78 3,50 26,24
А42 0,88 0,39 0,45 В74 - 22,96 12,67
Локус НЫВ В75 0,44 34,62 40,72
В19 7,57 - - В81 0,44 9,72 5,88
В21 - - 1,36
Примечание: п- число проанализированных линий.
Ишкашима могут быть следствием различной адаптивной ценности генотипов по гордеин-кодирующим локусам. Для проверки этой гипотезы в течение 3 лет (1991 - 1993 гг.) пересевали ишкашимскую
популяцию ДК в Ванче и Ишкашиме. При пересеве популяций в обоих пунктах также наблюдалось изменение частот и состава аллелей локусов Нгс! А и Нгс1 В (табл. 3). Утеряны некоторые редкие аллели — А42, В42, В57. В популяции ванчской репродукции 1993 г. не обнаружены аллели А14 и В58. Кроме того, при выращивании популяции на высоте 1800 м над у. м. снижалась частота аллелей А41.В55, В75, но возрастала частота аллелей А18, В69, В81.
Для определения количественных показателей изменения генетической структуры популяций сорта ДК, выращивавшихся на различных высотах, и динамики популяции, перенесенной с высоты 2600 м на 1800 м над у. м. и репродуцируемой там в течение трех поколений, проводили статистический
Таблица 3
Частоты (%) аллелей локусов Нгс! А и Нгс!В в ишкашимской популяции сорта Джау Кабутак, пересевавшейся в Ишкашиме и Ванче
Аллели локусов Ишкашим Ванч
1990 п = 221 1992 и = 274 1993 и = 274 1992 и=261 1993 п=27
Нгс! А
А14 1.36 0.73 0.73 1.15 _
А18 22.62 27.01 21.89 32.95 34.18
А19 29.41 22.99 25.55 33.33 28.00
АЗб 10.86 8.39 10.95 10.35 11.64
А41 35.30 40.88 40.88 22.22 26.18
А42 0.45 _ „ _ _
Нгс! В
В21 1,36 0.36 1.46 0.73 0.36
В42 0.91 _ _ _
В55 9.96 9.13 9.13 7.67 4.73
В 57 0.45 - _ _ _
В58 1.81 0.73 0.73 1.15 _
В69 26,24 31.39 24.45 41,00 38,91
В74 12.67 8.03 9.12 9.20 11.64
В75 40.72 45.62 51.83 29.51 26.54
В81 5,88 4,74 3,28 10,74 17,82
анализ. На рис. 11 показана связь первого главного фактора, вычисленного на основе многомерного шкалирования, с высотой над уровнем моря, на которой выращивались популяции. Расчет стандартных генетические расстояния Нея между популяциями сорта ДК, возделывавшимися на разных высотах над уровнем моря (табл. 5), подтвердил закономерности, продемонстрированные на рис. 11 и 12: различия максимальны между популяциями Ишкашима, Хорога, с одной стороны, и популяцией Ванча -
Хорог Ишкашим •90
Рис. И. Положение популяций сорта Джау Кабутак на оси первого главного фактора, вычисленного на основе многомерного шкалирования, в зависимости от высоты выращивания.
и с
* -2\ к X о в-га
со -311500
Ванч
2000 2500 3000 Высота над уровнем моря, м
Таблица 4
Дисперсионный анализ значений первого фактора, вычисленного для трех популяций, выращивавшихся на разных высотах (Н)
Фактор Сумма квадратов Средние квадраты Р
Н 5,708 2 2,854 313,622 0,003
Случайная дисперсия 0,018 2 0,009
с другой. Также следует отметить заметное сближение генетических расстояний между ишкашимской популяцией, репродуцированной в Ванче, и популяцией Ванча. Отметим сравнительно низкие оценки генетических расстояний в масштабе всей генетической изменчивости сорта ДК на Памире между поколениями в популяции Ишкашима независимо от того, где она воспроизводилась.
Полученные результаты дали основание для расчетов приспособленности аллелей гордеин-кодирующих локусов в ишкашимской популяции, репродуцировавшейся в Ванче. Частоты аллелей каждого года наблюдений в Ишкашиме сравнивали с частотами двух лет наблюдений в ишкашимской популяции, пересевавшейся в Ванче. На основе полученных оценок приспособленности были рассчитаны средние значения, стандартные отклонения и ошибки среднего (табл. 6).
1500
2000 2500
Высота над уровнем моря, м
Рис. 12. Изменения положения ишкашимской популяции ДК на оси первого главного фактора в зависимости от высоты репродуцирования (в Ишкашиме и Ванче). Линейная регрессия и 95%-ные доверительные интервалы.
3000
Таблица 5
Стандартные генетические расстояния Нея между популяциями сорта ДК
Среднее генетическое расстояние между:
Популяциями Ишкашима и Хорога 0,1904
Популяциями Ишкашима и Ванча 0,7266
Популяциями Хорога и Ванча 0,7996
Тремя поколениями ишкашимской популяции 0,0120
Двумя поколениями ишкашимской популяции, репродуцированными в Ванче 0,0115
Потомствами ишкашимской популяции, репродуцированными в Ишкашиме и Ванче 0,0899
Потомствами ишкашимской популяции, репродуцированными в Ванче, и ванчской популяцией 0,4263
Потомствами ишкашимской популяции, репродуцированными в Ванче, и хорогской популяцией 0,3493
Аллели с низкими частотами объединяли, но результаты по ним в таблицу не включали. Как видно, оценки приспособленности аллелей существенно различались. Следовательно, распространение и приспособленность генотипов и аллелей у сорта ДК в условиях Памира зависят от высоты выращивания. При этом на разных высотах приспособленность одних и тех же аллелей различна. Приспособленность генотипов по двум гордеин-
Таблица 6
Оценки приспособленности частых аллелей в популяции из Ишкашима, _репродуцировавшейся в течение трех поколений в Ванче._
Л оку с НЫ А
А18 А19 А36 А41
Средняя 1,000 0,844 0,786 0,440
Стандартное отклонение 0,067 0,133 0,144 0,050
Ошибка среднего 0,028 0,054 0,059 0,020
Локус Нгс1 В
В21 В55 В69 В 74 В 75 В81
Средняя 0,290 0,240 0,509 0,356 0,220 1,000
Стандартное отклонение 0,312 0,133 0,202 0,095 0,107 0,000
Ошибка среднего 0,127 0,054 0,082 0,039 0,044 0,000
кодирующим локусам достаточно хорошо соответствует мультипликативной модели приспособленности (рис. 13). В условиях Памира в большей степени давлению естественного отбора подвержены аллели локуса Яге/ В (табл. 6).
Рис. 13. Мультипликативный характер зависимости приспособленности генотипов по локусам Нгс! А и Ягс/В от приспособленности каждого из этих локусов.
0.5 1.0 1.5
Приспособленность генотипов, вычисленная как произведение значений приспособ-ленностей по локусам НгЛА и НЫ В
Изучение естественного отбора в искусственных гибридных популяциях ярового ячменя
Значительная часть современных сортов ячменя, возделываемых в РФ (до 26%), являются гетерогенными по гордеин-кодирующим локусам, что обусловлено отбором родоначальных растений из гибридных популяций в
ранних поколениях. Поскольку сорта районируются в различных агроклиматических зонах, актуальным является вопрос о естественном отборе в популяциях самоопылителей, интродуцированных на территории с различными агроклиматическими условиями, так как изменение генетической структуры гетерогенного сорта может привести к снижению его продуктивности, качественных характеристик (Метаковский, Коваль, Созинов, 1987).
Изучали естественный отбор по локусам Нгс! А, Нгс1 В, генам Ыис1/пис1 и ¥гя 1 (пленчатость/голозерность и двурядность/ многорядность колоса соответственно) в гибридных популяциях ячменя, полученных от скрещивания сортов Московский 121 и ДК, которые, начиная с зерен Р2 пересевали до Р9 на Памире (Ишкашим, 2600 м над у.м.) и до Р10 - в Москве (ТСХА).
Каждое растение Р2 и следующих поколений в обеих точках выращивания идентифицировали по генам Ыис1/пис1, Угз1/угз1 и локусам Нгс! А и Нгс! В, определяли коэффициент размножения (число зерен с растения). При формировании среднего образца семян популяции для пересева в следующем поколении с каждого растения брали 10% зерен и объединяли. Это позволяло контролировать состав популяций по маркерным генам перед посевом, а анализ потомств в следующих поколениях давал возможность оценивать изменения в популяциях после пересева. В каждом поколении, начиная с Бз, высевали не менее 500 зерен.
Анализ растений Р2 в популяциях, выращенных в Москве и на Памире, показал, что в обоих пунктах по всем маркерным признакам фактические численности классов соответствовали теоретически ожидаемым: для локусов Нгс! А и Нгс! В - при расщеплении 1:2:1 (памирская популяция: для Нгс! А, у2 = 1,41; с!./. = 2; Р> 0,25; Нгс!В, у2 = 1,24; с!./.=2,Р> 0,50; московская популяция: для Нгс! А, х2 = 5,05; с!./. = 2; Р> 0,05; Нгс! В, /= 1,56, </./ = 2, Р>0,25); по признаку, контролируемому геном Ыис1/пис!- 3:1 (памирская популяция: у2 ~ 0,046; = 1; Р> 0,80; московская популяция: у2 = 0,024; с!./. = 1; Р> 0,95); по признаку, контролируемому геном Уп!/ -3:1 (памирская популяция: у2 = 0,197; с// = 1; Р> 0,5; московская популяция: у = 2,048; с!/. = 1;Р> 0,10).
В р3 и следующих поколениях популяций наблюдалось постепенное изменение частот классов по локусам Нгс! А и Нгс! В (рис. 14). Уменьшались частоты классов, где оба или один из локусов Нп! находились в гетерозиготном состоянии, что обусловлено гомозиготацией популяций. Динамика частот гомозиготных по Нп! А и Нгс! В локусам классов (два из которых идентичны родительским: Нгс! А2 В8, Нгс! А19 В21, а два других представляют собой гомозиготные рекомбинанты: Нгс! А2 В21, Нп! А19 В8) при репродуцировании популяций на Памире и в Москве оказалась
Рис. 14. Динамика частот гомозиготных генотипов Нгд А2 В8 и Нгс1А19В21 в поколениях московской (1) и памирской (2) популяций.
различной. Частоты генотипа Нгс1 А2 В8 ("московский" генотип) в ряду поколений памирской и московской популяций постоянно возрастали, их динамика имела сходный характер. При этом частоты "памирского" генотипа Нгс1А19В21 резко увеличивались до в московской популяции и до Р5 - в памирской. Затем его частоты в обеих популяциях снижались. В Москве этот процесс носил более интенсивный характер. Динамики частот рекомбинантных гомозиготных генотипов Нг<1 А2 В21 и Нгс1А19 В8 в исследуемых популяциях также различались (рис. 15). В московской популяции частота генотипа Нгс1А2 В21 постоянно нарастала и в Бю составляла 18,8%. Частота второго рекомбинанта (НЫ А19 В8) также нарастала и в Бю была равна 16,6%. В памирской популяции значения частот рекомбинантных генотипов были значительно ниже, чем в московской. При этом частота генотипа НгйА19В8 в ряду поколений возрастала от 0,9% в ¥2
Рис. 15. Динамика частот рекомбинантных гомозиготных генотипов НЫА2 В21 и Нгс1А18 В8 в поколениях московской (1) и памирской (2) популяций.
до8,6% в частота второго рекомбинантного генотипа Нгс1 А2 В21 увеличивалась лишь до 2,4% в Р9. Различия в динамике частот могут зависеть от различий в коэффициентах размножения или неодинаковой жизнеспособности генотипов. Дисперсионный анализ значений коэффициентов размножения генотипов по локусам Нгс1 не выявил существенных различий между ними ни в памирской ^=0,611, Р=0,692, с1./.=5) ни в московской ^=0,147, Р=0,932, ¿/=3) популяциях. Вероятно, обнаруженные различия динамики частот классов по
Частота
' '_I_I_I_I_I_I_I
23456789 10
Поколение
частота 0.4
* НЫА2В2!
• Нп1А19В8
23456789 10 Поколение
локусам Hrd А и Hrd В обусловлены неодинаковой жизнеспособностью растений тех или иных генотипов. Динамика частот генотипов Vrsl- и vrsl vrsl в ряду поколений памирской и московской популяций также была разной (рис. 16). В памирской популяции наблюдалось постоянное увеличение доли голозерных растений. В московской - до F4 происходило увеличение доли голозерных растений, что обусловлено гомозиготацией популяции по гену Nud/ nud, а с Fj доля голозерных растений уменьшалась. Сравнение коэффициентов размножения у пленчатых и голозерных растений в памирской популяции не выявило существенных различий между ними (F=l, 711, Р=0,191, d.f.=\). В московской же популяции растения с пленчатым зерном имели достоверно более высокий коэффициент размножения в сравнении с голозерными (F=6,871, d.f.=1, />=0,009). Используя коэффициент большей плодовитости растений с пленчатым зерном в каждом поколении, можно рассчитать, что теоретически
Рис. 16. Динамика генотипа nud nud Частота (признак голозерности) в поколениях
,*-* московской (1)и памирской(2) популяций.
0.9 0.7 0.5 0.3 0.1
в Рю отношение долей растений с пленчатым и голым зерном должно быть близким 1,14:1. Фактически это отношение составляет 7,18:1. Таким образом, обнаруженные различия нельзя объяснить только разницей коэффициентов
_1_I_I—I—I—I размножения. Вероятно, при выращивании
2 4 6 8 10 ПОПуЛЯцИй иа Памире и в Москве имеет Поколение J 1
место отбор по жизнеспособности. В первом
случае против признака пленчатости зерна (?/ис/ -), а во втором - против
признака голозерности (п^пЫ).
Различной была и динамика частот признака двурядность/
многорядность колоса (Рис. 17) в ряду поколений сравниваемых популяций.
Сравнение коэффициентов размножения показало существенные различия
между растениями с двурядным и многорядным колосом в обеих популяциях
(Памир: Р=91,209, Р=0,001, ¿/>1; Москва: /-=42,779, />=0,001, d.f.=1).
Расчеты ожидаемых отношений долей дву- и шестирядных растений с учетом
различий в их плодовитости показали, что фактические отношения
соответствовали ожидаемому в московской популяции (х2 = 0,725, d.f. = \,Р>
0,20) и существенно отличались от расчетного в памирской популяции {% =
56,97, d.f. = 1, Р< 0,01). Следовательно, различия по коэффициентам
0.7
Частота
0.9 г
Рис. 17. Динамика частот признака шести-рядности колоса (т7 угб1) в поколениях московской (1) и памирской (2) популяций
0.5
0.1
0.3
размножения не являются единственной причиной преобладания по частоте растений с многорядным колосом в памирской популяции и, вероятно, также связаны с жизнеспособностью.
2 4 6 8 10 Поколение
Таким образом, анализ динамики популяций, выращивашихся на Памире и в Москве, показал, что в обоих пунктах по
комплексу признаков идет отбор, различающийся по направленности и интенсивности. На Памире отбор направлен против растений с пленчатым зерном и двурядным колосом. В московской популяции отбор направлен против исходного памирского генотипа НЫА19 В21 и голозерных растений.
Оценка генетических расстояний по Нею в поколениях между московской и памирской популяциями (рис. 18) показала их относительно медленное нарастание до Р4. В последующих поколениях дивергенция популяций усиливается. Выше отмечалось, что в популяциях идет естественный отбор по некоторым гомозиготным генотипам маркерных
12,5% по каждому из локусов, дивергенция популяций резко увеличивается. Таким образом, гетерогенные гомозиготные популяции дивергируют сильнее по сравнению с расщепляющимися гетерозиготными популяциями. Вероятно, интенсивность отбора зависит от степени различий районов по условиям репродуцирования популяций. Это может быть причиной изменения генетической структуры гетерогенных сортов самоопыляющихся культур при выращивании в зонах с различными условиями, и может привести к изменению качественных и количественных характеристик сортов.
13 5 7 Поколение
J_I
локусов. В первых поколениях отбор компенсируется за счет расщепления
гетерозигот, и дивергенция популяций происходит медленно. Однако с Р4, где доля гетерозигот теоретически составляет
Рис. 18. Изменение генетических расстояний в поколениях по комплексу маркерных генов между московской и памирской популяциями
Анализ генетического разнообразия гордеин-кодирующих локусов у
ярового ячменя России за столетний период научной селекции
К новым сортам ячменя предъявляются все более высокие требования по урожайности, устойчивости к биотическим и абиотическим фактором внешней среды и качественным характеристикам зерна. Это побуждает селекционеров включать в селекционные программы лучшие как отечественные, так и зарубежные сорта. В связи с этим, желательно иметь ответ на вопрос о влиянии селекции на генетическое разнообразие культуры (Алтухов, 1995).
Для изучения динамики генетического разнообразия запасных белков анализировали аллельные варианты локусов Нгс! А, Нгс! В и Нгс! F у 349 местных и селекционных сортов ярового ячменя, выращивавшихся на территории России с 1900 по 2001 гг. В указанном временном промежутке рассматривали четыре периода.
Первый период - с 1900 по 1928 гг., когда в сельском хозяйстве доминировали местные сорта, как правило, неизвестного происхождения (исследовано 137 сортов).
Второй период - с 1929 по 1961 гг. - на смену местным сортам приходят селекционные сорта, созданные как индивидуальным отбором из местных сортов, так и на основе гибридизации. Закладывалась система Государственного сортоиспытания (исследовано 49 сортов).
Третий период - с 1962 по 1991 гг. Большинство сортов ячменя выведены на основе гибридизации (исследовано 112 сортов).
Четвертый период - с 1992 по 2001 гг. Охватывает сорта, созданные и допущенные к использованию на территории России (исследован 51 сорт).
В период с 1900 по 1928 гг. почти 60% сортов были гетерогенными по одному, двум или трем гордеин-кодирующим локусам. Доля сортов, гетерогенных по трем локусам, превышала 30%. В период 1929 - 1961 гг. доля гетерогенных сортов резко снизилась и составляла уже менее 25%, а доля сортов, гетерогенных по трем локусам уменьшилась до 6,13%. Эта картина сохранялась до 2001 г. В первый временной период доля гетерогенных сортов, имеющих два аллеля на локус, превышала 35%. Около 10% сортов имели три и более аллелей по локусам Нп! А, В, К В последующие временные периоды резко снизилась доля сортов, имевших два аллеля на локус (до 11,8%), а три аллеля по этим локусам имели лишь два из 212 сортов, созданных с 1929 по 2001 гг. Таким образом, у селекционных сортов в сравнении с местными сортами, наблюдается снижение внутрисортовой гетерогенности по гордеин-кодирующим локусам.
Селекция приводит также к утрате аллельного разнообразия (табл. 7).
Таблица 7
Число аллелей локусов HrdА, В, F у сортов в периоды с 1900 по 2001 гг.
Локусы Периоды, годы
1900-1928 1929-1961 1962-1991 1992-2001
Аллелей локуса Нгс! А 20 13 16 13
Утрачено 12 2 6
Новых 5 5 3
Аллелей локуса НВ 24 24 20 17
Утрачено 8 12 7
Новых 8 9 3
Аллелей локуса 11гс1 И 3 3 4 4
Утрачено - - -
Новых - 1 -
Селекция практически не отразилась на аллельном разнообразии локуса НЫ Р. Только в третьем периоде с частотой менее 2% присутствует новый аллель Р0, сохраняющийся до настоящего времени.
Частоты ряда аллелей локусов Hrd А (А2, А12, А28), Hrd В (В8, В17, В19) и Hrd Р (PI, Р2, РЗ) существенно связаны с природно-климатическими характеристиками регионов. Из табл. 8, где приведены частоты и суммарные
Таблица 8
Частоты и суммарные частоты (%) адаптивно значимых аллелей по локусам
Hrd A, B P в периоды 1900-2001 гг. на территории РФ (в %)
Аллели Периоды, годы
1900-1928 1929-1961 1962-1991 1992-2001
А2 56,51 51,00 52,95 47,06
А12 2,92 9,00 9,73 12,75
А28 0,00 2,00 3,98 15,69
Сумма по А 59,43 62,00 66,66 75,50
В8 21,11 23,66 23,89 23,53
В17 1,40 4,00 9,73 14,71
В19 4,75 15,00 23,89 26,48
Сумма по В 27,26 42,66 57,51 64,72
F1 26,22 33,00 42,92 26,47
F2 39,35 36,00 29,20 26,47
F3 34,43 31,00 26,11 45,10
Сумма по F 100 100 98,23 98,14
частоты адаптивно значимых аллелей по каждому локусу, видно, что частота аллеля А2 за столетний период снизилась на 10%. Частоты аллелей А12, А28 этого локуса, напротив, значительно возросли от 2,9% до 12,8% и от 0 до 15,7% соответственно. По локусу Hrd В частота аллеля В8 со второго периода практически не изменилась, а аллелей В17 и В19- увеличилась в 10 и в 5 раз соответственно. По локусу Hrd F наблюдается постоянное снижение частоты аллеля F2 от 39,4% до 26,5% и не регулярные изменения частот двух других аллелей. При этом очевиден значительный рост суммы частот адаптивно значимых аллелей со временем: по локусу Hrd А с 59,4% до 75,5%, по локусу Hrd В - с 27,3% до 64,7%, по локусу Hrd F за столетний период существенных изменений не произошло.
Таким образом, налицо значительное сужение генетического разнообразия сортов ячменя на территории Российской Федерации, что чревато возможностью больших потерь урожая от природных катаклизмов или массового распространения болезней и вредителей.
Гордеин-кодирующие локусы как генетические маркеры в лабораторном сортовом контроле ячменя
В семеноводстве в настоящее время для контроля сортовых качеств семя ячменя используют апробацию и грунтконтроль. Апробация не всегда может дать реальное представление о чистосортности посевов в силу фенотипического сходства многих сортов. При грунтконтроле оценивают более трех десятков морфологических признаков растений в процессе всего онтогенеза. Однако эти методы позволяют оценить только посевы. Но с момента уборки и до реализации семена проходят целый ряд технологических этапов - уборку, транспортировку, подработку, хранение. На каждом из них возможно появление сортовой примеси или путаница семян. Кроме того, эти методы носят сезонный характер и не могут быть использованы для быстрой проверки сортовых качеств семян.
Федеральным Законом "О семеноводстве" для определения сортовых качеств семян наряду с апробацией и грунтконтролем предусмотрен лабораторный сортовой контроль элитных и репродукционных семян.
Уникальный полиморфизм гордеинов, контролируемых только тремя локусами Hrd A, Hrd В и Hrd F, теоретически позволяют различить более 206000 генотипов ячменя. Электрофореграммы этих белков не зависят от условий выращивания растений и от условий и длительности хранения семян. Как показали наши исследования, подавляющее большинство сортов ячменя в регионах РФ хорошо различаются по электрофореграммам гордеинов. На основе проведенных исследований была создана электронная
база данных с изображениями спектров гордеинов и с указанием аллелей локусов Hrd A, Hrd В и HrdF, присутствующих у 150 сортов (рис. 19).
мК,зв11,|№АпЯН
"illKDl ¡¡^Д] ***'* -
,Ш(ПЛ2
SB
-F
1 * I
w 4
HKD B2I
' Г
, j > . --мт/ч
hHmr' |HRDF0: ц кшв g-fc}
Мк|>|117 ++IRDC HRDF3
fHRDF)
Ача Бея городе ц Аинабель Урс*
Рис. 19. Эталонные элекгрофореграммы гордеинов сортов Ача, Бел город ец, Аннабель и Урса, допущенных к использованию в России.
Нами показано, что от 20 до 30% сортов в различные годы являлись гетерогенными по гордеинам и были представлены несколькими биотипами, отличающимися по электрофореграммам (рис. 20). В этом случае
Рис. 20. Электрофореграммы гордеинов биотипов сорта Московский 3: 1-Н1ША21 В25 РI (как сорт Топаз); 2- НИ) А21 В19 ¥ \ (рекомбйнант); 3- Н1Ш А2 В25 И! (рекомби-нант); 4- Н1Ш А2 В19П (как Вуни).
HRD A2I ■
Hrd В25
llfillF! { '
Hi fr a
M
• i
u
НИШ
генетический подход к анализу спектров гордеинов позволяет различить
гетерогенность, обусловленную особенностями выведения сорта, от неоднородности, возникшей в результате засорения. Так, сорт Московский 3 состоит из четырех биотипов, различающихся по блокам компонентов, контролируемым аллелями л оку с а НгЛ А (Н1Ш А2 и НИ) А21) и локуса 1Ы В (НКР
В19 и Н(Ш В25). Два биотипа по формулам т г а ч
гордеипа идентичны родительским сортам Вуни (Н1Ш А2 В19 П) и Топаз (Н1Ш А21 В25 П), а два других биотипа
H1RIJB19
HRI5F1
(HRD A2 B25 F1 и HRD A21 B19 Fl) являются рекомбшантныМИ no HrdA и Hrd В локусам. Or того, по скольким локусам родоначальнос растение сорта было гетерозиготным, и зависит число биотипов. Если оно было гетерозиготным по одному, двум или трем локусам, то в результате дальнейшего расщепления и рекомбинации в сорте будут обнаруживаться, соответственно, только два, четыре или восемь биотипов. Если родоначальнос растение сорта было гетерозиготным по всем семи гордсин-кодирующим локусам, то в результате дальнейшего расщепления, рекомбинации между локусами и гомозиготации популяции, такой сорт теоретически может включать 128 биотипов с разными частотами.
Для определения сортовой чистоты партии семян электрофорети-ческому анализу подвергают белки из 100 индивидуальных зерновок, случайным образом отобранных от среднего образца партии. Все отличающиеся от эталонного спектра гордеинов заявленного сорта эяектрофореграммы относят к примеси. Например, при анализе 100 зерен от среднего образца партии семян элиты сорта Одесский 100 из Липецкой области было обнаружено, что электрофореграммы гордеинов 72 зерновок соответствовали эталону. Спектры гордеинов 28 зерновок отличались от эталона или по аллелям локуса локусов Hrd A, Hrd В, Hrd F. Hrd С, Hrd D, Hrd E (рис. 21). Эти два типа электрофоретических спектров гордеинов не относятся к сорту Одесский 100 и принадлежат сортам Одесский 36 и Дворан. Таким образом, сортовая чистота исследованной партии составила 72%.
Рис. 21. Электрофореграммы гордеинов сорта Одесский 100 и обнаруженных в партии семян примесей, относящихся к сортам Одесский 36 и Дворан.
Следует отметить, что метод лабораторного сортового контроля наиболее востребован для сортов пивоваренного ячменя. До последнего времени в РФ наиболее распространенные сорта пивоваренного ячменя четко отличались друг от друга по гордеинам. Однако с 2007 г, в Ресстр селекционных достижений включен сорт Ксанаду, идентичный по гордеинам с наиболее популярным у пивоваров сортом С кар л err (рис. 22), С помощью только анализа гордеинов различить
м
Одососнй 100 O.ICCCKMM 36 Дворам
Примесь
эти сорта и установить их возможное взаимное засорение невозможно. Проблему можно решить, используя в комплексе с гордеинами другие полиморфные белковые системы. В частности, эти сорта хорошо различаются по электрофореграммам водорастворимых белков (рис. 22). Таким образом, использование дополнительных полиморфных белков в лабораторном сортовом контроле позволит в значительной степени решить проблему идентификации сортов ячменя, не различающихся по гордеинам.
Лаборатории генетики растений Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН аккредитована в системе сертификации семян с 2000 г. (номер гос. регистрации: Росс RUS ПСО 1.6.1.0377). За период 2000 - 2007 гг, проведен анализ около 200 партий семенного и более 640 партий товарного ячменя, полученных от 78 хозяйств, госсеминспекций и фирм -производителей пивоваренного ячменя из 32 республик, краев и областей РФ. Осуществляется сотрудничество с семью пивоваренными компаниями: «Сибирскими пивоварнями Хейнекен» (Новосибирск), «Байкальской пивоваренной компанией» (Иркутск), пивоваренной компанией «Волга» (Нижний Новгород), «Балтика» (С.-Петербург), комбинатом пиво-безалкогольных напитков «Шихан» (Стерлитамак), «Очаково» (Москва),
Рис. 22. Электрофореграммы гордеинов (а) и водорастворимых белков (б) сортов: 1, 3, 4 -Скарлетт; 2, 5, 6 - Ксанаду, Стрелками указаны зоны, по которым различаются электрофореграммы альбуминов сортов Скарлетт и Ксанаду,
Saninterbrew, с пятью солодовенными заводами по производству солода Орловским (Орловская обл.), Острогожским {Воронежская обл.), Вороновским (Московская обл.), Суффле (С.-Петербург), Мутена (компания Эфес Пилзнер). Кроме этого, лабораторный сортовой контроль с использованием метода электрофореза гордеинов в крахмальном геле внедрен и используется на трех солодовенных заводах (Острогожском, Орловском и Вороновском), являющимися дочерними компаниями ОАО «Русский солод», производящего 40% потребляемого в России солода.
f Г
JL
«RDA2
1 i 1
URO 1)5
. EIRI) Н
^DMÍML
Lis
шш
üHl
3 i 5 6 ñ
выводы
1. Впервые у 1667 образцов местных и селекционных сортов ячменя из 25 стран Африки, Южной Аравии, Юго-Западной, Центральной и Восточной Азии, входящих в центры генетического разнообразия культуры, СССР и России методом электрофореза в крахмальном геле изучен полиморфизм трех гордеин-кодирующих локусов: Hrd A, Hrd В и Hrd F. В целом, по локусу Hrd А обнаружено 150 аллелей, по локусу Hrd В - 259 аллелей и по локусу Hrd F- 5 аллелей. Их частоты варьировали от 0,01 до 43,26%. Аллели контролируют группы совместно наследуемых электрофоретических компонентов гордеина - блоки компонентов, различающиеся по числу, подвижности и интенсивности отдельных компонентов.
2. Впервые показана структура полиморфизма гордеинов, контролируемых аллелями локусов Hrd А и Hrd В. Варианты блоков компонентов составляют отдельные группы, в пределах которых они различаются между собой по подвижности, интенсивности, присутствию или отсутствию отдельных компонентов. Такие группы названы нами семействами блоков компонентов гордеинов. Для гордеина А обнаружено 12, а для гордеина В - 15 семейств блоков компонентов. Семейства различаются по числу входящих в них вариантов блоков компонентов. Для А- гордеина численность семейств варьирует от 3 до 60, а для гордеина В - от 3 до 39 вариантов.
3. В результате изучения искусственно полученных мутантов культурного ячменя и 172 образцов Н. spontaneum С. Koch впервые показано, что существующий полиморфизм гордеинов у культурного ячменя формируется двумя путями. Во-первых, внутри семейств новые варианты блоков компонентов возникают вследствие спонтанных мутаций в генах гордеин-кодирующих локусов. Во-вторых, собственно семейства блоков компонентов гордеинов являются результатом интрогрессии от Н. spontaneum С. Koch.
4. Анализ разнообразия и частот встречаемости аллелей и генотипов по гордеин-кодирующим локусам у ячменя Эфиопии позволил впервые показать, что в основе выявленного здесь полиморфизма запасных белков лежат четыре генотипа: Hrd А24 В100, Hrd А24 В84, Hrd А24 Bill и Hrd А2 В101, что позволяет говорить о проявлении «эффекта основателя».
5. Неравномерность частот и «мозаичность» распределения аллелей гордеиновых локусов, семейств вариантов блоков компонентов А- и В-гордеинов и их сочетаний у образцов ячменя из стран Северной Африки не позволяет выделить генотипы, которые можно было бы рассматривать в качестве исходных для обнаруженного здесь разнообразия. По-видимому, в
основном полиморфизм по локусам Hrd А, Hrd В и Hrd F в исследованных популяциях формировался не в Северной Африке, а в результате неоднократной интродукции ячменя из других районов и в разные временные периоды.
6. В результате анализа гордеинов у ячменей Ближнего Востока в сравнении с другими регионами выявлено наибольшее число аллелей локусов Hrd А (55 аллелей) и Hrd В (89 аллелей), которые относились ко всем установленным у культурного ячменя семействам блоков компонентов А- и В- гордеинов, а в изученных популяциях Н. spontaneum С. Koch Ближнего Востока обнаружены представители большинства семейств вариантов блоков компонентов гордеинов А и В, которые при спонтанной гибридизации могли и могут передаваться культурному ячменю. Это позволяет предположить, что Ближний Восток является одним из крупных очагов формирования разнообразия гордеинов у культурного ячменя.
7. В результате анализа генетического сходства по аллелям гордеин-кодирующих локусов между ячменями Эфиопии, Южной Аравии, стран Ближнего Востока и Северной Африки выявлена совместная кластеризация, с одной стороны, популяций из Эфиопии, Йемена, Ирака, Сирии и Иордании, а, с другой - из Израиля, Палестины, Египта, Алжира, Туниса и Марокко. Это соответствует историческим сведениям о контактах между странами и распространении зерновых культур в древности и позволяет предположить, что происхождение ячменей Эфиопии в основном связано с Междуречьем.
8. Исследованиями аллельного разнообразия локусов Hrd А, Hrd В и Hrd F у 226 сортов ярового ячменя, районированных с 1929 по 1991 гг. в 25 природно-сельскохозяйственных провинциях СССР, а также у 101 сорта, допущенного к использованию в 12 регионах Российской Федерации, впервые показано, что географическое распределение аллелей зависит от распределения ряда климатических показателей: количество осадков в год, сумма эффективных температур, средняя температура июля и континентальность климата. Эти данные, а также анализ динамики влагообеспеченности вегетационного периода в исследованных природно-сельскохозяйственных провинциях позволяет предположить, что аллели гордеин-кодирующих локусов (или какие-то генетические факторы, сцепленные с ними) связаны с засухоустойчивостью ярового ячменя в период налива и созревания зерна.
9. Впервые в результате изучения структуры популяций гетерогенного по гордеин-кодирующим локусам сорта Джау Кабутак, выращивавшихся длительное время в условиях Западного Памира на высотах 1800,2200 и 2600 м над у.м., а также исследования динамики частот аллелей Hrd А и Hrd В
локусов в популяции этого сорта, перенесенной с высоты 2600 м над у.м. на высоту 1800 м над у.м., и пересевавшейся там в течение трех лет показано, что распространение и приспособленность генотипов и аллелей гордеин-кодирующих локусов в сорте Джау Кабутак в условиях Памира зависят от высоты выращивания. На разных высотах приспособленность одних и тех же аллелей различна. Приспособленность генотипов по локусам Hrd А и Hrd В соответствует мультипликативной модели приспособленности.
10.Исследованиями гибридных популяций, полученных от скрещивания Московский 121 х Джау Кабутак, по локусам Hrd A, Hrd В, Nud, Vrsl, и выращивавшихся с F2 до F9 на Памире и до F10 в Москве, показано, что в обеих популяциях по комплексу генетических маркеров идет разнонаправленный отбор: на Памире отбор направлен против растений с пленчатым зерном и двурядным колосом, в Москве - против исходного памирского генотипа Hrd А19 В21 и голозерных растений. Таким образом, преимущественное распространение голозерных ячменей в горных условиях является следствием естественного отбора.
11.Генетический мониторинг местных популяций и селекционных сортов ячменя с использованием гордеин-кодирующих локусов за 100 лет в России показал, что происходит утрата генетического разнообразия культуры: существенно снижается внутрисортовое разнообразие при одновременном уменьшении аллельного полиморфизма гордеин-кодирующих локусов по культуре в целом. Уменьшается эффективное число аллелей и существенно увеличивается сумма частот ограниченного числа адаптивно значимых аллелей.
12. Выявленный полиморфизм гордеин-кодирующих локусов у современных сортов ячменя, допущенных к использованию в России, а также анализ семенных и товарных партий зерна ячменя свидетельствуют об эффективности использования локусов, контролирующих проламины, в лабораторном сортовом контроле.
ПУБЛИКАЦИИ
1. Поморцев A.A.. Нецветаев В.П., Попереля Ф.А., Созинов A.A. Идентификация шестого локуса, контролирующего синтез гордеина у озимого ячменя // Доклады ВАСХНИЛ. 1983. № 1. С. 7-11.
2. Поморцев A.A.. Нецветаев В.П., Созинов A.A. Полиморфизм культурного ячменя (Hordeum vulgare L.) по гордеинам // Генетика. 1985. Т.21. № 4. С.629-639.
3. Sozinov A.A., Pomortsev A.A., Netsvetaev V.P. Blocks of hordein components as genetics markers//Barley Genetics V. Okayama, 1986. P. 887-894.
4. Животовский Л.А., Бияшев P.M., Зильберман С.А., Поморцев A.A.. Малинина T.B., Алтухов Ю.П. Изучение взаимосвязей между количественными и
полиморфными признаками на основе метода главных компонент (на примере двух сортовых популяций ярового ячменя Черниговский 5) // Генетика. 1986. Т.22. № 3. С.481-492.
5. Созинов А.А., Метаковский Е.В., Поморцев А.А. Проблемы использования блоков компонентов проламина в качестве генетических маркеров у пшеницы и ячменя //Сельскохозяйственная биология. 1987. № 1. С. 3-12.
6. Ладогина М.П., Поморцев А.А., Созинов А.А. Использование метода электрофореза глютелина для дифференциации сортов ячменя// Доклады ВАСХНИЛ. 1987. № 8. С. 3-6.
7. Ladogina М.Р., Netsvetaev V.P., Pomortsev A.A.. Ovchinnikov A.N., Sozinov
A. A. Two new glutelin-coding loci Glu-A and Glu-B on chromosome 5 of barley// Barley Genetics Newsletter. 1987. V.17. P.28-31.
8. Pomortsev A.A.. Ladogina M.P., Netsvetaev V.P. Seed protein electrophoresis in barley variety identification // Biochemical Identification of varieties. Materials of III international Symposium ISTA. Leningrad. 1987. P.I86-190.
9. Поморцев A.A.. Бугрий О.В., Нецветаев В.П., Вовчук С.В., Малиновский
B.А., Левицкий А.П., Созинов А.А. Сопряженность аллельных вариантов гордеинкодирующих локусов с некоторыми показателями качества зерна // Генетика. 1988. Т.24. №11. С.1986-1991.
10.Ладогина М.П., Поморцев А.А., Нецветаев В.П., Овчинников А.Н., Бияшев P.M., Созинов А.А. Наследование и генетический контроль компонентов глютелина у ячменя {Hordeum vulgare L.)// Генетика. 1988. Т.24. № 2.-С.316-323.
11. Ладогина М.П., Поморцев А.А., Нецветаев В.П., Созинов А.А. Идентификация трех локусов, контролирующих низкомолекулярные субъединицы глютелина у ячменя//Генетика. 1989. Т.25. № 10. С.1818-1826.
12. Нецветаев В.П., Поморцев А.А. Способ создания генотипов ячменя с комплексной устойчивостью к мучнистой росе // Авторское свидетельство N 1454322. Бюллетень №4 30.01.1989.
13.Чернышев А.И., КадыржановаД.К., Поморцев А.А., Ананьев Е.В. Полиморфизм длины рестрикционных фрагментов ДНК генов В-гордеинов ячменя //Генетика. 1988. Т.24. № 10. С. 1841-1849.
14. Поморцев А.А., Бугрий О.В., Нецветаев В.П., Пухальский В.А. Компонентный состав гордеина и соотношение фракций белка зерна ячменя// Доклады ВАСХНИЛ. 1990. N 5. С. 13-18.
15. Поморцев А.А.. Абдуламонов К., Муминшоева 3., Абдулов И.А. Наследование и генетический контроль признака "безлигульность" у мутантной формы ячменя, выделенной на Памире II Генетика. 1990. Т.26. № 7.-С.1329-1333.
16.Pomortsev A.A.and Kalabushkin В.А. Polymorphism and genogeography of the allelic hordein loci HrdA and Hrd В in spring barley in USSR // Barley Genetics YI. Helsinborg, Sweden, July 22-27.-I99I.-P.22-24.
17. Sayanova O., Pomortsev A.. Ladogina M., Kadyrzhanova D., Ananiev V. Analysis of C-hordein deficient mutants of barley// Barley Genetics Newsletter. 1992. V. 22. P.53-56.
18. Поморцев A.A.. Нецветаев В.П., Ладогина М.П., Калабушкин Б.А. Полиморфизм гордеинов у сортов ярового ячменя// Генетика. 1994.Т.30. № 5. С.604-614.
19. Поморцев A.A.. Калабушкин Б.А., Ладогина М.П., Бланк М.Л. Геногеография и закономерности распространения аллельных вариантов в трех гордеинкодирующих локусах ярового ячменя на территории бывшего СССР// Генетика. 1994. Т. 30. № 6. С. 806-815.
20.Pomortsev A.A.. Kalabushkin В.A., Blank V.L. Influence of climatic factors on distribution of hordein alleles in barley// Proceedings of 2nd International Symposium. 1994, June 20-24. Logan, Utah, USA. P. 199-202.
21. Ладогина М.П., Громов M.B., Поморцев A.A. Полиморфизм D-гордеинов у ярового ячменя {Hordeum vulgare L.)// Генетика. 1995. ТЗ1, N 8. С.1092 -1094.
22. Поморцев A.A.. Калабушкин Б.А., Бланк М.Л., Бахронов А., Абдуламонов К. Полиморфизм и структура популяций ячменя на Западном Памире// Генетика. 1996. Т.32, № 4. С.532-540.
23. Поморцев A.A.. Калабушкин Б.А., Бланк М.Л., Бахронов А. Изучение естественного отбора в искусственных гибридных популяциях ярового ячменя// Генетика. 1996. Т.32, №11. С.1536-1544.
24.Дудин Г.П., Поморцев A.A.. Кривошеина О.С. Электрофоретический анализ гордеинов у мутантов ярового ячменя// Генетика. 1998. Т. 34, N 10. С. 1354 -1357.
25.Поморцев A.A.. Лялина Е.В. Использование электрофоретического анализа запасных белков зерна в лабораторном контроле сортовых качеств семян// Вестник семеноводства в СНГ. 2000. № 4. С. 20-24.
26. Поморцев A.A. Исследование полиморфизма гордеинов у ячменей Эфиопии//Генетика. 2001. Т. 37, № 10, С. 1371-1382.
27. Поморцев A.A.. Калабушкин Б.А., Лялина Е.В. Закономерности распределения аллельных вариантов трех гордеин-кодирующих локусов ярового ячменя на территории Российской Федерации// Генетика. 2001.Т.37, №11, с. 15131520.
28. Поморцев A.A. Калабушкин Б.А., Терентьева И.А. Полиморфизм гордеинов у ячменей Северной Африки// Генетика. 2002. Т. 38. №11. С. 1498 - 1510.
29.Поморцев A.A., Лялина Е.В. Идентификация и оценка сортовой чистоты семян ячменя методом электрофоретического анализа запасных белков зерна. М.:ТСХА, 2003, 83 с.
30. Поморцев A.A., Лялина Е.В., Животовский Л.А., Калабушкин Б.А., Пухальский В.А. Электрофорез запасных белков как метод сортового контроля у ярового ячменя// Селекция и семеноводство. 2004. №3. С. 20-28.
31. Алтухов Ю.П., Пухальский В.А., Политов Д.В., Поморцев A.A.. Калабушкин Б.А., Упелниек В.П. Динамика популяционных генофондов растений// В кн. Динамика популяций генофондов при антропогенных воздействиях/ под ред. Ю.П. Алтухова. М.: Наука, 2004, с. 295-413.
32. Поморцев A.A. Методика электрофореза спирторастворимых белков зерна ячменя (гордеинов) в крахмальном геле. В сб.: «Методика проведения лабораторного сортового контроля по группам сельскохозяйственных растений». Министерство сельского хозяйства РФ, М.: ФГНУ «Росминформагротех», 2004, с. 5-26.
33.Животовский JI.A., Поморцев A.A., Лялина Е.В., Калабушкин Б.А., Пухальский В.А. Оценка максимальной частоты «чужих» генотипов в популяции с учетом априорных данных// Экология. 2005. №2. с. 106-109.
34. Поморцев A.A., Калабушкин Б.А., Звейнек И.А., Терентьева И.А. // Полиморфизм гордеинов у ячменей некоторых стран Юго-Восточной Азии (Монголии, Китая, Непала, Японии)// Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2006. Т. 162. С. 26-40.
35. Поморцев A.A.. Лялина Е.В. Полиморфизм культурного ячменя {Hordeum vulgare L.) Южной Аравии по гордеин-кодирующим локусам// Генетика. 2007. Т. 43. №5. С. 660-667.
36.Поморцев A.A.. Мартынов С.П., Лялина Е.В. Полиморфизм культурного ячменя (Hordeum vulgare L.) Турции по гордеин-кодирующим локусам// Генетика. 2007. Т. 43. №11. С. 1542-1549.
Заказ № 116/10/08 Подписано в печать 15.09.2008 Тираж 100 экз. Усл. п.л. 3
ООО "Цифровичок", тел. (495) 797-75-76; (495) 778-22-20 www.cfr.ru; е-таИ:т/о@с/г.ги
Содержание диссертации, доктора биологических наук, Поморцев, Андрей Анатольевич
ВВЕДЕНИЕ б
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Происхождение культурного ячменя
Hordeum sativum Jessen.
1.1.1. Дикий предок ячменя культурного
1.1.2. Географические центры разнообразия (происхождения) ячменя культурного
1.2. Гордеин-кодирующие локусы как генетические маркеры у ячменя
1.2.1. Наследование и генетический контроль электрофоре-тических компонентов гордеинов
1.2.2. Полиморфизм гордеинов и способы регистрации электрофореграмм
1.2.3. Молекулярная организация гордеинов и механизмы возникновения их полиморфизма
1.3. Использование гордеин-кодирующих локусов как генетических маркеров у ячменя 81 Заключение
ГЛАВА II. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Материал
2.2. Методы исследований
2.2.1. Электрофоретический анализ гордеинов
2.2.2. Статистические методы обработки результатов
ГЛАВА III. ПОЛИМОРФИЗМ ГОРДЕИН-КОДИРУЮЩИХ
ЛОКУСОВ
3.1. Наследование и генетический контроль электрофоретических компонентов гордеина
3.2. Полиморфизм гордеинов, контролируемых локусами
Hrd A, Hrd В к Hrd F у ячменя
3.2.1. Полиморфизм гордеина, контролируемого аллелями локусаНЫА - 109 Полиморфизм гордеинов, контролируемых локусами HrdBuHrdF
3.2.2. Полиморфизм гордеинов, контролируемых локусами
HrdA uHrdB у Н. spontaneum С. Koch.
Введение Диссертация по биологии, на тему "Гордеин-кодирующие локусы как генетические маркеры в популяционных, филогенетических и прикладных исследованиях ячменя"
Ячмень (Hordeum sativum Jessen.) является одной из важнейших зерновых культур. В настоящее время мировое производство зерна ячменя составляет более 160 млн. т. Наиболее крупными производителями его являются Россия, Канада и США. Более 65% зерна ячменя используется на кормовые цели, около 15% потребляет пивоваренная промышленность и 15% - пищевая промышленность (Филиппов, 2007). В последние годы в России, в связи с развитием пивоваренной промышленности, резко возросла потребность в пивоваренном солоде, получаемом из ячменя - с 630 тыс. т в 2004 г. до 1200 тыс. т в 2006 г. (Хлыновский и др., 2007). Рост потребления зерна в мире, в том числе и ячменя, ставит перед селекцией, семеноводством и растениеводством ряд задач. Это не только создание новых урожайных, с определенными качественными характеристиками, устойчивых к биотическим и абиотическим факторам среды сортов, но и поддержание их сортовой чистоты, а также рациональное размещение и использование в различных природно-климатических зонах.
Ячмень считается одним из самых первых растений, которые человек ввел в культуру (Nesbitt, 2001). Возраст наиболее древних находок зерен культурного ячменя в археологических раскопках, определяется в 17 - 18 тыс. лет (Wendorf et al., 1979; Willcox, 1997). Вместе с тем, уже на протяжении более 120 лет дискутируются вопросы как о диком предшественнике культурного ячменя, так и о месте введения его в культуру. В целом, проблема происхождения и эволюции культурных растений является «одной из наиболее интригующих тайн становления человечества» (Гончаров, Глушков, Шумный, 2007). Касательно ячменя, к настоящему времени в литературе обсуждаются порядка десятка гипотез о центре (центрах) введения ячменя в культуру, которые, согласно различным гипотезам, находятся в разных местах на территории от Марокко до Тибета, включая Египет, Ближний Восток, Южную Туркмению, Иран, Западный Пакистан.
Успехи современной биологии, связанные с открытием качественных биохимических признаков организмов, наследуемых по законам Менделя, резко расширили возможности исследования генетической изменчивости. Изучение генетического контроля и полиморфизма различных ферментных и неферментных белков позволило начать работу по выяснению селекционной и адаптивной ценности генов (аллелей) до сих пор неизвестных. Подобные исследования дают также возможность найти подходы к решению основных проблем селекции — подбору пар для скрещивания и отбору нужных генотипов. Гены и локусы, контролирующие полиморфные белки, прежде всего, ферментные, в настоящее время широко используются и в филогенетических исследованиях ячменя, направленных на выяснение центра происхождения культурного ячменя.
У ячменя к числу наиболее полиморфных и хорошо генетически изученных относятся спирторастворимые запасные белки эндосперма зерна (гордеины). Установлено, что гордеины наследуются кодоминантно, контролируются несколькими сцепленно наследуемыми локусам (Hrd А — Hrd G или Ног 1 - Ног 5, продукты которых идентифицируются при электрофорезе в крахмальном или полиакриламидном геле соответственно), локализованными на коротком плече хромосомы 5 (1Н) ячменя. К настоящему времени проведенными исследованиями показано, что гордеин-кодирующие локусы служат удобными маркерами некоторых генов устойчивости растений ячменя к мучнистой росе. Установлено, что аллели локусов Hrd A, Hrd В и Hrd F ассоциированы с признаком устойчивости озимого ячменя к низким температурам в зимний период. Показана сопряженность аллелей гордеин-кодирующих локусов и отдельных электрофоретических компонентов гордеинов с некоторыми признаками, определяющими кормовые и пивоваренные качества зерна ячменя. Гордеины используют как белковые маркеры также для идентификации сортов ячменя. Высокое разнообразие гордеинов обусловливает их высокую информативность, не уступающую таковой RAPD и AFLP маркеров при филогенетических исследованиях. Вместе с тем, для электрофоретического анализа гордеинов, по данным R.J. Cook (1992), в мире применяются более двадцати различных методов. Кроме этого, используются различные подходы к интерпретации электрофореграмм гордеинов: определение относительной электрофоретической подвижности отдельных компонентов в сравнении с электрофореграммой эталонного сорта ячменя, определение позиции индивидуальных белковых полос относительно компонентов эталонного спектра, полученного в результате разделения смеси белков многих сортов. Нет единой системы и в обозначении аллелей гордеин-кодирующих локусов. Некоторые авторы обозначают варианты гордеинов, контролируемые различными локусами, цифрами, другие - буквами, третьи — первыми буквами названия сортов, где эти варианты были обнаружены. Все это часто не позволяет сопоставить результаты различных исследований, а также оценить и систематизировать полиморфизм гордеинов, контролируемых аллелями разных локусов. В литературе практически отсутствуют сведения, которые позволили бы оценить селективность или нейтральность этих локусов при воздействии основных природно-климатических факторов - влаго- и теплообеспеченности вегетационного периода.
В связи с изложенным, целью наших исследований было изучение полиморфизма гордеин-кодирующих локусов, его структуры и путей формирования, закономерностей географического распределения аллелей, использование гордеин-кодирующих локусов в популяционных и филогенетических исследованиях ячменя, а также в лабораторном контроле сортовой чистоты и сортового соответствия семян в семеноводстве.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: 1) изучение полиморфизма гордеинов у местных сортов ячменя из центров генетического разнообразия культуры;
2) изучение мутантов по гордеин-кодирующим локусам, а также полиморфизма гордеинов у образцов дикого родича (Hordeum spontaneum С. Koch.) культурного ячменя;
3) изучение аллельного разнообразия гордеин-кодирующих локусов у сортов ярового ячменя, районированных с 1929 по 1991 гг. и закономерностей распределения аллелей в 25 природно-сельскохозяйственных провинциях на территории бывшего СССР, а также у сортов, допущенных к использованию в 12 регионах Российской Федерации;
4) изучение естественного отбора по аллелям гордеин-кодирующих локусов и генов, контролирующих некоторые морфологические признаки растений в искусственно созданных популяциях;
5) анализ динамики полиморфизма гордеин-кодирующих локусов у сортов ярового ячменя за столетний период селекции в России;
6) изучение генетических связей на основе анализа полиморфизма гордеин-кодирующих локусов между популяциями ячменя из различных центров его разнообразия;
7) изучение возможности использования гордеин-кодирующих локусов как генетических маркеров в лабораторном сортовом контроле ячменя в Российской Федерации.
Научная новизна и практическая ценность.
Результаты проведенных исследований имеют важное теоретическое и практическое значение.
Научная новизна. Впервые исследован полиморфизм трех гордеин-кодирующих локусов у образцов ячменя из центров его разнообразия и составлены каталоги вариантов белков, контролируемых аллелями этих локусов. Впервые показано, что полиморфизм гордеинов, контролируемых аллелями локусов Hrd А и Hrd В имеет структуру, выражающуюся в существовании семейств вариантов гордеинов А и В, которые формируются двумя путями — в результате мутационного процесса, а также в результате интрогрессии при спонтанной гибридизации между культурным и диким ячменем. Впервые показано, что в основе формирования полиморфизма гордеин-кодирующих локусов в центрах разнообразия ячменя могут лежать, с одной стороны, «эффект основателя», а, с другой стороны, — интродукция ячменя из разных районов и в разное время. Впервые установлено, что географическое распределение аллелей гордеин-кодирующих локусов у сортов ярового ячменя зависит от ряда климатических факторов, характеризующих влаго- и теплообеспеченность вегетационного периода, а также от высоты выращивания популяций над уровнем моря в горных условиях. Впервые показано, что селекция ячменя сопровождается сужением аллельного разнообразия гордеин-кодирующих локусов.
Практическая ценность работы заключается в следующем:
1) проведен электрофоретический анализ подавляющего большинства сортов ярового ячменя, допущенных к использованию на территории Российской Федерации, и составлен электронный каталог их электрофореграмм с указанием аллелей гордеин-кодирующих локусов. Это позволяет различать гетерогенность сортов по гордеинам, обусловленную особенностями выведения сортов и неоднородность, возникшую в результате засорения;
2) разработанная нами модификация метода электрофореза гордеинов в крахмальном геле утверждена Государственной семенной инспекцией Министерства сельского хозяйства РФ в качестве метода лабораторного сортового контроля семян ячменя;
3) созданный нами каталог электрофореграмм гордеинов современных сортов используются для определения сортовой чистоты и сортового соответствия товарных партий пивоваренного ячменя на трех заводах по производству солода: Острогожском (Воронежская обл.), Орловском (Орловская обл.) и Вороновском (Московская обл.), являющихся дочерними компаниями ОАО «Русский солод»;
4) по результатам анализов 200 семенных и 640 товарных партий пивоваренного ячменя, полученных от 78 хозяйств, государственных семенных инспекций, фирм - производителей пивоваренного ячменя, а также от 11 солодовенных и пивоваренных заводов из 32 республик, краев и областей Российской Федерации показано, что гордеин-кодирующие локусы могут служить эффективными генетическими маркерами в лабораторном сортовом контроле ячменя на территории Российской Федерации.
Основные положения, выносимые на защиту:
1) полиморфизм гордеинов, контролируемых локусами Hrd А и Hrd В имеет определенную структуру, выражающуюся в существовании семейств вариантов гордеинов А и В соответственно, которая у культурного ячменя формируется в результате естественных процессов мутагенеза и спонтанной гибридизации культурного и дикого ячменя;
2) географическое распределение аллелей гордеин-кодирующих локусов у сортов ячменя зависит от ряда климатических факторов, характеризующих влаго- и теплообеспеченность вегетационного периода, а также от высоты выращивания над уровнем моря в горных условиях;
3) существующий полиморфизм локусов Hrd A, Hrd В и Hrd F в различных центрах генетического разнообразия ячменя может быть следствием эффекта основателя, а также результатом интродукции ячменя из различных мест и в разные временные периоды;
4) гордеин-кодирующие локусы служат информативными маркерами для изучения генетических связей между ячменями из различных центров разнообразия, а также при изучении динамики разнообразия в результате селекционной деятельности человека,
5) гордеин-кодирующие локусы могут эффективно использоваться в практическом лабораторном сортовом контроле семенных и товарных партий ячменя.
Апробация работы и публикации.
Материалы исследований были представлены: на V International Barley Genetics Symposium (Okayama, 1986), III Международном симпозиуме по биохимической идентификации сортов (Ленинград, 1987), Всесоюзной конференции по биотехнологии злаковых культур (Алма-Ата, 1988), VI International Barley Genetics Symposium (Helsinborg, Sweden, 1991), VII International Congress of Genetics (Birmingham, Unated Kingdom, 1993), II International Symposium Triticea (Logan, Utah, USA, 1994), Международной конференции по молекулярно-генетическим маркерам (Ялта, 1996), Международной научно-практической конференции «Генетические ресурсы культурных растений. Проблемы мобилизации, инвентаризации, сохранения и изучения генофонда важнейших сельскохозяйственных культур для решения приоритетных задач селекции» (С.-Петербург, 2001), III съезде ВОГиС (Москва, 2004), Международной научно-производственной конференции «Современные аспекты селекции, семеноводства, технологии, генетики ячменя и овса» (Киров, 2004), П-м Международном конгрессе «Зерно и хлеб России» (С.-Петербург, 2006), Международной научн.-практ. конференции «Современные принципы и методы селекции ячменя» (Краснодар, 2007), Ш-м Международном конгрессе «Зерно и хлеб России» (С.-Петербург, 2007), 2-й Вавиловской международной конференции «Генетические ресурсы культурных растений в XXI веке» (С.-Петербург, 2007).
Основные материалы диссертации изложены в 36 публикациях в рецензируемых изданиях и одной коллективной монографии. Отдельным изданием опубликована методика электроферетического анализа гордеинов, используемая в лабораторном сортовом контроле, получено 1 авторское свидетельство.
Личный вклад автора в работу.
Автор начал работу по теме диссертации в 1984 г. и принимал личное участие в разработке модификаций метода электрофореза гордеинов в крахмальном геле, полевой оценке коллекционного материала, полученного из различных генетических банков мира, в проведении электрофоретического анализа коллекции, получении гибридного материала, статистической обработке результатов. Лично составлял каталоги вариантов белков, контролируемых аллелями гордеин-кодирующих локусов и электронную базу электрофоретических спектров гордеинов современных сортов, допущенных к использованию в России. Принимал и принимает в настоящее время личное участие в проведении лабораторного сортового контроля ячменя.
Автор организовывал и принимал личное участие в экспедициях в Горный Бадахшан (Памир) для изучения естественного отбора в специально созданных гибридных популяциях.
Заключение Диссертация по теме "Генетика", Поморцев, Андрей Анатольевич
выводы
1. Впервые у 1667 образцов местных и селекционных сортов ячменя из 25 стран Африки, Южной Аравии, Юго-Западной, Центральной и Восточной Азии, входящих в центры генетического разнообразия культуры, СССР и России методом электрофореза в крахмальном геле изучен полиморфизм трех гордеин-кодирующих локусов: Hrd A, Hrd В и Hrd F. В целом, по локусу Hrd А обнаружен 151 аллель, по локусу Hrd В - 259 аллелей и по локусу Hrd F— 5 аллелей. Их частоты варьировали от 0,01 до 43,26%. Аллели контролируют группы совместно наследуемых электрофоретических компонентов гордеина - блоки компонентов, различающиеся по числу, подвижности и интенсивности отдельных компонентов.
2. Впервые показана структура полиморфизма гордеинов, контролируемых аллелями локусов Hrd А и Hrd В. Варианты блоков компонентов составляют отдельные группы, в пределах которых они различаются между собой по подвижности, интенсивности, присутствию или отсутствию отдельных компонентов. Такие группы названы нами семействами блоков компонентов гордеинов. Для гордеина А обнаружено 12, а для гордеина В - 15 семейств блоков компонентов. Семейства различаются по числу входящих в них вариантов блоков компонентов. Для А- гордеина численность семейств варьирует от 3 до 60, а для гордеина В - от 3 до 39 вариантов.
3. В результате изучения искусственно полученных мутантов культурного ячменя и 172 образцов Н. spontaneum С. Koch впервые показано, что существующий полиморфизм гордеинов у культурного ячменя формируется двумя путями. Во-первых, внутри семейств новые варианты блоков компонентов возникают вследствие спонтанных мутаций в генах гордеин-кодирующих локусов. Во-вторых, собственно семейства блоков компонентов гордеинов являются результатом интрогрессии от Н. spontaneum С. Koch.
4. Анализ разнообразия и частот встречаемости аллелей и генотипов по гордеин-кодирующим локусам у ячменя Эфиопии позволил впервые показать, что в основе выявленного здесь полиморфизма запасных белков лежат четыре генотипа: Hrd А24 В100, Hrd А24 В84, Hrd А24 Bill и Hrd А2 В101, что позволяет говорить о проявлении «эффекта основателя».
5. Неравномерность частот и «мозаичность» распределения аллелей гордеиновых локусов, семейств вариантов блоков компонентов А- и В-гордеинов и их сочетаний у образцов ячменя из стран Северной Африки не позволяет выделить генотипы, которые можно было бы рассматривать в качестве исходных для обнаруженного здесь разнообразия. По-видимому, в основном полиморфизм по локусам Hrd A, Hrd В и Hrd F в исследованных популяциях формировался не в Северной Африке, а в результате неоднократной интродукции ячменя из других районов и в разные временные периоды.
6. В результате анализа гордеинов у ячменей Ближнего Востока в сравнении с другими регионами выявлено наибольшее число аллелей локусов Hrd А (55 аллелей) и Hrd В (89 аллелей), которые относились ко всем установленным у культурного ячменя семействам блоков компонентов А- и В- гордеинов, а в изученных популяциях Н. spontaneum С. Koch Ближнего Востока обнаружены представители большинства семейств вариантов блоков компонентов гордеинов А и В, которые при спонтанной гибридизации могли и могут передаваться культурному ячменю. Это позволяет предположить, что Ближний Восток является одним из крупных очагов формирования разнообразия гордеинов у культурного ячменя.
7. В результате анализа генетического сходства по аллелям гордеин-кодирующих локусов между ячменями Эфиопии, Южной Аравии, стран Ближнего Востока и Северной Африки выявлена совместная кластеризация, с одной стороны, популяций из Эфиопии, Йемена, Ирака, Сирии и Иордании, а, с другой - из Израиля, Палестины, Египта, Алжира, Туниса и Марокко.
Это соответствует историческим сведениям о контактах между странами и распространении зерновых культур в древности и позволяет предположить, что происхождение ячменей Эфиопии в основном связано с Междуречьем.
8. Исследованиями аллельного разнообразия локусов Hrd A, Hrd В и Hrd F у 226 сортов ярового ячменя, районированных с 1929 по 1991 гг. в 25 природно-сельскохозяйственных провинциях СССР, а также у 101 сорта, допущенного к использованию в 12 регионах Российской Федерации, впервые показано, что географическое распределение аллелей зависит от распределения ряда климатических показателей: количество осадков в год, сумма эффективных температур, средняя температура июля и континентальность климата. Эти данные, а также анализ динамики влагообеспеченности вегетационного периода в исследованных природно-сельскохозяйственных провинциях позволяет предположить, что аллели гордеин-кодирующих локусов (или какие-то генетические факторы, сцепленные с ними) связаны с засухоустойчивостью ярового ячменя в период налива и созревания зерна.
9. Впервые в результате изучения структуры популяций гетерогенного по гордеин-кодирующим локусам сорта Джау Кабутак, выращивавшихся длительное время в условиях Западного Памира на высотах 1800, 2200 и 2600 м над у.м., а также исследования динамики частот аллелей Hrd А и Hrd В локусов в популяции этого сорта, перенесенной с высоты 2600 м над у.м. на высоту 1800 м над у.м., и пересевавшейся там в течение трех лет показано, что распространение и приспособленность генотипов и аллелей гордеин-кодирующих локусов в сорте Джау Кабутак в условиях Памира зависят от высоты выращивания. На разных высотах приспособленность одних и тех же аллелей различна. Приспособленность генотипов по локусам Hrd А и Hrd В соответствует мультипликативной модели приспособленности.
10. Исследованиями гибридных популяций, полученных от скрещивания Московский 121 х Джау Кабутак, по локусам Hrd A, Hrd В, Nud, Vrsl, и выращивавшихся с F2 до F9 на Памире и до Fio в Москве, показано, что в обеих популяциях по комплексу генетических маркеров идет разнонаправленный отбор: на Памире отбор направлен против растений с пленчатым зерном и двурядным колосом, в Москве — против исходного памирского генотипа Hrd А19 В21 и голозерных растений. Таким образом, преимущественное распространение голозерных ячменей в горных условиях является следствием естественного отбора.
11. Генетический мониторинг местных популяций и селекционных сортов ячменя с использованием гордеин-кодирующих локусов за 100 лет в России показал, что происходит утрата генетического разнообразия культуры: существенно снижается внутрисортовое разнообразие при одновременном уменьшении аллельного полиморфизма гордеин-кодирующих локусов по культуре в целом. Уменьшается эффективное число аллелей и существенно увеличивается сумма частот ограниченного числа адаптивно значимых аллелей.
12. Выявленный полиморфизм гордеин-кодирующих локусов у современных сортов ячменя, допущенных к использованию в России, а также анализ семенных и товарных партий зерна ячменя свидетельствуют об эффективности использования локусов, контролирующих проламины, в лабораторном сортовом контроле.
Заключение
Приведенные в этой главе результаты свидетельствуют о том, что электрофоретический анализ гордеинов является высокоинформативным методом, пригодным для использования в лабораторном сортовом контроле ячменя. Генетический подход к интерпретации электрофореграмм, с одной стороны, позволяет создавать базы данных как по формулам гордеинов сортов, так и эталонных электрофоретических спектров гордеинов, которые в свою очередь позволяют определять как принадлежность семян к тому или иному сорту, так и их сортовую чистоту. Вместе с тем, существует вопрос идентификации ряда сортов ячменя, не различающихся по электрофореграммам гордеинов. Как показывают наши исследования, этот вопрос можно решить, привлекая дополнительные белковые маркеры. Лабораторный сортовой контроль может эффективно использоваться на любом этапе производства и реализации семян, начиная с момента уборки посевов. Результаты анализа партий семян методом электрофореза, сортовая чистота которых по данным апробации была не ниже 99,5%, свидетельствует о недостаточной организации семеноводства. По нашему мнению, в настоящее время лабораторный сортовой контроль можно использовать для вывода из оборота партий семян, имеющих низкую сортовую чистоту - ниже 95%, что позволило бы сохранить около 70% партий семян. Полученные нами результаты свидетельствуют также о возможности эффективного использования лабораторного сортового контроля товарных партий зерна пивоваренного ячменя.
Особо отметим, что не следует противопоставлять апробацию и грунтовой контроль посевов и лабораторный сортовой контроль. Они должны использоваться в комплексе на различных этапах производства семян, что позволит повысить эффективность семеноводства.
Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Поморцев, Андрей Анатольевич, Москва
1. Айвазян СЛ., Бухштабер В.М., Енюков И.С., Мешалкин Л Д. Классификация и снижение размерности. М.: Финансы и статистика, 1989. 607 с.
2. Алтухов Ю.П. Внутривидовое генетическое разнообразие: мониторинг и принципы сохранения// Генетика. 1995. Т. 31. №5. С. 1333 1357.
3. Антонова Е.В. Очерки культуры древних земледельцев Передней и Средней Азии. М.: Наука, 1984. 261 с.
4. Атлас СССР/ Под ред. Точенова В.В. и др. М.: Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР, 1985. С. 104.
5. Аяш А. Марокко. Итог одной колонизации. М.: Иностранная литература, 1958.436 с.
6. Бартницкий А., Мантелъ-Нечко И. История Эфиопии. М.: "Прогресс", 1976. 592 с.
7. Бахтеев Ф.Х. Эколого-географические основы филогении и селекции ячменей Hordeum sativum Jess. M.-JL: Изд-во академии наук СССР, 1948. 202 с.
8. Бахтеев Ф.Х. Проблемы экологии, филогении и селекции ячменей. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1953. 218 с.
9. Бахтеев Ф.Х. Ископаемая форма культурного ячменя Hordeum lagunculiforme Michi// Докл. АН СССР. 1956а. Т. 110. №1. С. 153-155.
10. Бахтеев Ф.Х. К истории культуры ячменя в СССР// Материалы по истории земледелия СССР, сб. II. М.-Л.: Изд-во АН СССР. 19566. С. 204257.
11. Бахтеев Ф.Х. Открытие Hordeum lagunculiforme Bacht. на территории Туркменской ССР// Докл. АН СССР. 1959. Т. 129. №1. С. 216- 219.
12. Бахтеев Ф.Х. Дикий шестирядный ячмень Hordeum lagunculiforme Bacht. на территории Таджикской СССР// Изв. АН Тадж. ССР, отд. с.-х. и биол. н. 1961. В. 4. С. 67-73.
13. Бахтеее Ф.Х. Впервые найденный шестирядный ячмень// Изв. АН Туркм. ССР. 1962. Сер. биол. В. 5. С. 86-90.
14. Бахтеее Ф.Х. Некоторые экспериментальные доказательства происхождения и филогении ячменя// Изв. АН СССР. 1971. Сер. биол. №1. С. 106-113.
15. Бахтеее ФХ. Современные проблемы происхождения и филогении ячменя. В сб. Успехи современной генетики. М.: Наука. 1976. С. 225-253.
16. Бугрий О.В. Характер наследования и связи с хозяйственно-полезными признаками компонентного состава гордеина в популяциях ярового ячменя//Дисс.канд. биол. наук. Немчиновка. Московская обл. 1989. 177 с.
17. Вавилов Н.И. Письмо, опубликованное Р.Э. Регелем в работе: "К вопросу о происхождении культурных ячменей"// Тр. Бюро по прикл. ботанике, генетике и селекции. 1917. Т. 10. С. 609-611.
18. Вавилов Н.И. Полевые культуры Юго-Востока. Ред.-издат. комитет наркомзема, Петроград. 1922. 228 с.
19. Вавилов Н.И. О восточных центрах происхождения культурных растений//Новый Восток. 1924. №6. С. 291-305.
20. Вавилов Н.И. Географические закономерности в распространении генов растений// Тр. по прикл. ботанике, генетике и селекции. 1927. Т. 17. В. 3. С. 411-428.
21. Вавилов Н.И. Земледельческий Афганистан. JL: Изд. Всес. Инст. Прикладной ботаники и новых культур при СНЕС СССР. 1929а. 533 с.
22. Вавилов Н.И. Проблема происхождения культурных растений в современном понимании// В сб. Достижения и перспективы в области прикладной ботаники, генетики и селекции. JL: 19296. С. 11 22.
23. Вавилов Н.И. Проблема происхождения земледелия в свете современных исследований// В сб. Соц. реконструкция и наука. 1931. В. 1. С. 35-43.
24. Вавилов Н.И. Растительные ресурсы земного шара и овладение ими// Наука и жизнь. 1935а. №3. С. 15-18.
25. Вавилов Н.И. Ботанико-географические основы селекции// В кн. Теоретические основы селекции растений. Т. 1. Общая селекция растений. М.: Сельхозгиз. 19356. С. 17-74.
26. Вавилов Н.И. Мировые растительные ресурсы и их использование в селекции// В сб. Математика и естествознание в СССР: Очерки развития математ. и естеств. наук за двадцать лет. M.-JI. 1938. С. 575-595.
27. Вавилов Н.И. Учение о происхождении культурных растений после Дарвина// Советская наука. 1940. №2. С. 55-75.
28. Вавилов Н.И. Мировые ресурсы зерновых культур и льна. M.-JL: АН СССР. 1957. 462 с.
29. Вавилов Н.И. Ботанико-географические основы селекции. Избранные труды. М.-Л.: Изд-во АН СССР. 1960. Т. 2. С. 21 70.
30. Вавилов Н.И. Культура пшеницы в Абиссинии// Избранные труды. Т. 3. М.-Л. Из-во АН СССР. 1962. С. 228-238.
31. Вавилов Н.И. Центры происхождения культурных растений// В кн. Происхождение и география культурных растений. Л.: Наука. 1987а. С. 33126.
32. Вавилов Н.И. Марокко. Пять континентов. Л.: Наука. 19876. С. 128130.
33. Вавилов Н.И. Роль Центральной Азии в происхождении культурных растений// В кн. Происхождение и география культурных растений. Л.: Наука. 1987в. С. 171-190.
34. Вавилов Н.И. Эритрея //В кн. Пять континентов. Л.: "Наука". 1987г, с. 146 149.
35. Вавилов Н.И. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. JL: Наука. 1987д. С. 56-100.
36. Вавилов Н.И. В глубине Абиссинии// Пять континентов. Л.:"Наука", 1987е. С. 140-145.
37. Вавилов Н.И. Научное наследие в письмах. Международная переписка. М.: Наука. 2003. Т. VI (1938-1940). С. 101.
38. Васильев JI.C. Аграрные отношения и община в древнем Китае. М.: 1961.263 с.
39. Васильев К.В. Истоки Китайской цивилизации. М.: Восточная литература РАН. 1998. 319 с.
40. Вейр Б. Анализ генетических данных. М.: Мир. 1995. С. 182- 186.
41. Виноградов И.В. Раннее и древнее царства Египта. Гл. IX. История Востока. I. Древний Восток. М. "Восточная лит-ра" РАН. 1999. С. 147- 164.
42. Гайдукевич В.Ф. К истории древнего земледелия в Средней Азии// В сб. Вестник древней истории. 1948. №3. С.193-204.
43. Гончаров Н.П., Глушков С.А., Шумный В.К. Доместикация злаков Старого Света: поиск новых подходов к решению старой проблемы// Журнал общей биологии. 2007. Т. 68. №2. С. 126- 148.
44. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Сорта растений. М. 1999. С. 12 14.
45. Грязневич П.А. Историко-археологические памятники древнего и средневекового Йемена. Полевые исследования 1970-1971 гг.// Южная Аравия. Памятники древней истории и культуры. Санкт-Петербург. 1994. Вып. 2.4. 1. 380 с.
46. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агропромиздат. 1985. 351 с.
47. Дудин Г.П., Поморцев А.А., Кривошеина О.С. Электрофоретический анализ гордеинов у мутантов ярового ячменя// Генетика. 1998. Т. 34. №10. С. 1354-1357.
48. Дьяконов КМ. О прародине носителей индоевропейских диалектов. II// В кн. Древние цивилизации от Египта до Китая. М.: Научно-издательский центр «Ладомир». 1997. С. 477 -490.
49. Дьяконов И.М. Возникновение земледелия, скотоводства и ремесла. Общие черты первого периода истории развития древнего мира и проблема путей развития// В кн. История Востока. Восток в древности. М.: «Восточная литература» РАН. 1999 Т. 1. С. 27 44.
50. Животовский Л.А. Показатель сходства популяций по полиморфным признакам// Журнал общей биологии. 1979. Т. 21. №4. С. 587 602.
51. Жуковский П.М. Земледельческая Турция. М.: Гос. из-во колхозной и совхозной лит-ры. 1933. 905 с.
52. Заякина Г.В., Созинов А.А. Генетический анализ проламинов кукурузы (зеинов)// Цитология и генетика. 1993. Т.27. №5. С. 23-26.
53. Заякина Г.В., Созинов А.А. Идентификация нового зеинкодирующего локуса у кукурузы с помощью электрофореза в полиакриламидном геле в кислой среде//Генетика. 1997. Т. 33. №4. С. 489-494.
54. Заякина Г.В., Попов Н.В., Созинов А.А. Локализация зеинкодирующих кластеров на хромосоме 4 у кукурузы// Генетика. 1998. Т. 34. №7. С. 10001003.
55. Калабушкин Б.А., Салменкова Е.А. Исследование популяционно-генетической структуры горбуши Сахалино-Курильского региона методом многомерного анализа// Современное состояние исследования лососевидных рыб: Тез. III Всесоюзн. совещ. Тольятти, 1986. С. 460.
56. Каталог районированных сортов сельскохозяйственных культур. М.: Колос. 1974. С. 325.
57. Каталог районированных сортов сельскохозяйственных культур по Союзным республикам. М.: Колос. 1979. С.305-311.
58. Каталог впервые предлагаемых к районированию с 1983 г. сортов сельскохозяйственных культур и других возделываемых растений. М.1982. С. 31-36.
59. Каталог впервые предлагаемых к районированию с 1990 г. сортов и гибридов сельскохозяйственных культур и других возделываемых растений. М. 1989. С. 42 56.61 .КобищевЮ.М. Аксум. М.: "Наука". 1966. 295 с.
60. Конарев В.Г., Губарева Н.К., Гаврилюк И.П. и др. Идентификация генома D у пшеницы по глиадину// Вестник с.-х. науки. 1972. №7. С. 108114.
61. Конарев В.Г., Дягилева Г.Е., Гаврилюк И.П., Трофимовская А.Я. Сортовая идентификация ячменя по электрофоретическим спектрам гордеина// Бюллетень Всесоюзн. Института растениеводства им. Н.И. Вавилова. 1979. В. 92. С. 30-40.
62. Конарев В.Г. Белки пшеницы. М.: Колос. 1980. 350 с.
63. Конарев В.Г. Белки растений как генетические маркеры. М.: Колос.1983. 319 с.
64. Конарев А.В. Использование молекулярных маркеров в решении проблем генетических ресурсов растений и селекции//Аграрная Россия. 2006. №6. С. 4-22.
65. Корнунг М.Б., Уткин Г.Н. Марокко. М.: Мысль. 1966. 319 с.
66. Коростовцев М.А. Древний Египет и народы Африки южнее Сахары// В сб. Древние цивилизации от Египта до Китая. М.: Научно-издательский центр «Ладомир». 1997. С. 121-137.
67. Кочиева Е.З., Горюнова С.В., Поморцев А.А. RAPD-маркирование геномов представителей рода Hordeumll Генетика. 2001. Т. 37. №8. С. 1088-1094.
68. Ладогина М.П., Поморцев А.А., Нецветаев В.П., Овчинников А.Н., Бияшев P.M., Созинов А.А. Наследование и генетический контроль компонентов глютелина у ячменя (Hordeum vulgare L.)// Генетика. 1988. Т.24.№ 2. С.316-323.
69. Ладогина М.П., Поморцев А.А., Нецветаев В.П., Созинов А.А. Идентификация трех локусов, контролирующих низкомолекулярные субъединицы глютелина у ячменя Hordeum vulgare L.// Генетика. 1989. Т. 25. №Ю. С. 1818-1826.
70. Ли Ч. Введение в популяционную генетику. М.: Мир. 1978. С. 555.
71. Лукьянова М.В., Трофимовская А.Я., Гудкова Г.Н. и др. Культурная флора СССР: Ячмень. Л: Агропромиздат, ЛО. 1990. Т. 2. Ч. 2. 421 с.
72. Лундин А.Г. Государство Мукаррибов Саба. М.: "Наука". Главная редакция восточной литературы. 1971. 302 с.
73. Лялина Е.В. Использование генетичеки обусловленного полиморфизма запасных белков в семеноводстве ярового ячменя// Автореф. канд. дис. канд. биол. наук. Москва. 2000. 17 с.
74. Марущенко А.А. Анау. Историческая справка// В кн. Архитектурные памятники Туркестана. 1939. В. 1. С. 99.
75. Мелларт Дж. Древнейшие цивилизации Ближнего Востока. М.: Наука. 1982. 149 с.
76. Метаковский Е.В., Коваль С.Ф., Созинов А.А. Стабильность и микроэволюция гетерогенного сорта Саратовская. 29 // Вестник с.-х. науки. 1987. №9. С. 28-34.
77. Методические указания. Идентификация сортов пшеницы и ячменя методом электрофореза/ Под ред. акад. ВАСХНИЛ В.Г. Конарева. ВИР. 1989. 15 с.
78. Методические указания. Применение электрофореза белков в первичном семеноводстве зерновых культур/ Под ред. акад. РАСХН В.Г. Конарева и проф. В.Г. Еникеевой. С.-Петербург. 1993. 42с.
79. Народное хозяйство СССР за 70 лет: Юбилейный статистический ежегодник. М.: Финансы и статистика. 1987. С. 224.
80. Невский С. А. Материалы к познанию дикорастущих ячменей в связи с вопросом происхождения Hordeum vw/gare L.// Тр. Ботан. Ин-та им. Комарова АН СССР. Флора и систематика высших растений. М.- Л. 1941. Сер. 1.В. 5. С. 64-255.
81. Неру Д. Открытие Индии. М.: Иностранная литература. 1955. 645 с.
82. Нецветаев В.П. Картирование локусов Hrd у ячменя в хромосоме 5 с помощью реципрокных транслокаций// В сб. Биологические основы рационального использования животного и растительного мира. Рига. 1978. С. 145-146.
83. Нецветаев В.П. Генетический контроль синтеза гордеина и его связь с хозяйственными признаками у ярового ячменя// Автореф. канд. биол. наук. Минск. 1980. 18 с.
84. Нецветаев В.П., Созинов А.А. Гордеинкодирующие локусы и продуктивность растений ярового ячменя// Сб. научн. трудов ВСГИ. 1982. С. 63-66.
85. Нецветаев В.П., Шмидер В., Демина В.И. Гордеин, пивоваренные свойства и продуктивность ярового ячменя// Тез. Всес. конф. Физиолого-генетические основы интенсификации селекционного процесса. Саратов.1984. С. 44-45.
86. Нецветаев В.П. Сцепление локусов Hrd и М1-а у ячменя// В сб. тез.: Пути совершенствования научн.-техн. прогресса в с.-х. произв. Одесса.1985. С. 38.
87. Нецветаев В.П., Бияшев P.M., Созинов А.А. Генетический контроль и локализация трех генетических факторов в хромосомах 1 и 5 ячменя// Доклады АН СССР. 1985. Т. 284. № 3. С. 740-745.
88. Нецветаев В.П., Поморцев А.А. Способ создания генотипов ячменя с комплексной устойчивостью к мучнистой росе // Авторское свидетельство №1454322. Бюллетень № 4 30.01.1989.
89. Нецветаев В.П., Поморгав А.А. Выделение форм ячменя с комплексом генов устойчивости к мучнистой росе. //Сб. научн. трудов ВСГИ "Селекция ячменя на повышение адаптивности с целью увеличения и стабилизации урожая". Одесса. 1990. С.65-68.
90. Нецветаев В.П. Теоретические основы использования белковогополиморфизма для оптимизации селекционного процесса// Авторефдоктора биол. наук. С.-Петербург. 2000. 49 с.
91. Нигматуллин Ф.Г., Абдулов И. А., Мумингиоева 3. Мутация безлигульностц у ячменя, индуцированная на Памире// Генетика. 1987. Т.23. №7. С. 1337.
92. Орлов А.А. Hordeum L. ячмень. В кн. Культурная флора СССР. Хлебные злаки рожь, ячмень, овес. Под. ред. проф. Е.В. Вульфа. M.-JL: Гос. изд-тво совхозной и колхозной лит-ры. 1936. С. 99 - 300.
93. Памир (основные итоги исследований природы Памира за 100 лет и дальнейшие перспективы их развития) / Под ред. Юсуфбекова Х.Ю. и Коннова А.А. Душанбе: Дониш. 1973. С. 132-137.
94. Перуанский Ю.В., Садыков С.С. К характеру изменчивости компонентного состава запасных белков ячменя при гибридизации// Вестник с. х. науки Казахстана. 1973. №6. С. 30-34.
95. Писарев В.Е. Гибриды культурных ячменей с дикими ячменями// Вестн. АН СССР. 1944. № 4-5. С. 65-66.
96. Писарев В.Е. Межродовая гибридизация в семействе злаковых// Тр. зонального института зернового х-ва Нечерноземной полосы СССР. 1946. В. 13. С. 124-133.
97. Поморцев А.А. Связь фракционного и аминокислотного составов белка ячменя с компонентным составом гордеина // Тез. док. Всес. школы молодых ученых и специалистов по теории и практике селекции растений. М. 1979. С. 36-37.
98. Поморцев А.А. Компонентный состав гордеина и зимостойкость озимого ячменя // Тез. докл. Всес конф. «Биологические аспекты изученияи рационального использования животного и растительного мира». Рига. 1981. С. 18-19.
99. Поморгав А.А. Генетически обусловленный полиморфизм гордеина и возможности его использования в селекции озимого ячменя// Автореф. канд. дис. канд. биол. наук. Немчиновка. Московская обл. 1982. 16 с.
100. Поморцев А.А., Нецветаев В.П., Попереля Ф.А., Созинов А.А. Идентификация шестого локуса, контролирующего синтез гордеина у озимого ячменя// Докл. ВАСХНИЛ. 1983. №1. С. 7-9.
101. Поморцев А.А., Нецветаев В.П., Созинов А.А. Полиморфизм культурного ячменя (Hordeum vulgare L.) по гордеинам// Генетика. 1985. Т.21. № 4. С.629-639.
102. Поморцев А.А., Абдуламонов К., Муминшоева 3., Абдулов И.А. Наследование и генетический контроль признака "безлигульность" у мутантной формы ячменя, выделенной на Памире// Генетика. 1990 а. Т. 26, №7. С. 1329-1333.
103. Поморцев А.А., Бугрий О.В., Нецветаев В.П., Пухалъский В.А. Компонентный состав гордеина и соотношение фракций белка зерна ячменя //Доклады ВАСХНИЛ. 1990 б. № 5. С. 13-18.
104. Поморцев А.А., Терещенко Н.А., Лялина Е.В., Офицеров М.В., Пухалъский В.А. Хромосомная локализация гена устойчивости к пыльной головне Run 8 у ячменя//Генетика. 1998. Т. 34. N 11. С. 1513 1517.
105. Поморгав А.А., Лялина Е.В. Использование электрофоретического анализа запасных белков зерна в лабораторном контроле сортовых качеств семян// Вестник семеноводства в СНГ. 2000. №4. С.20-24.
106. Поморцев А.А., Лялина Е.В. Идентификация и оценка сортовой чистота семян ячменя методом электрофоретического анализа запасных белков зерна. М.: Изд-во МСХА. 2003. 83 с.
107. Поморцев А.А., Лялина Е.В., Животовский Л.А., Калабушкин Б.А., Пухальский В.А. Электрофорез запасных белков как метод сортового контроля у ярового ячменя// Селекция и семеноводство. 2004 а. №3. С. 2028.
108. Попереля Ф.А., Созинов А.А. Биохимическая генетика глиадина и селекция пшеницы// В сб. Проблемы повышения качества зерна. Научн. тр. ВАСХНИЛ. 1977. С. 65-79.
109. Попереля Ф.А., Бабаянц Л.Г. Блок компонентов глиадина GLD 1ВЗ как маркер гена, обусловливающего устойчивость растений пшеницы к стеблевой ржавчине// Докл. ВАСХНИЛ. 1978. №6. С. 6-7.
110. Портянко В.А., Поморцев А.А., Калашник НА., Созинов А.А. Наследование и система генетического контроля проламинов овса// Доклады Академии наук. 1986 6. Т. 287. N 2. С.439-441.
111. Портянко В.А., Поморцев А.А., Калагиник Н.А., Богачков В.И., Созннов А.А. Генетический контроль авенинов и принципы их классификации // Генетика. 1987. Т.23. № 5. С.845-853.
112. Портянко В.А., Поморцев А.А., Созинов А.А. Внутри- и межвидовой полиморфизм проламинов овса // Доклады ВАСХНИЛ. 1987. № 1. С.8-10. Природно-сельскохозяйственное районирование земельного фонда СССР/ Под ред. Егорова В.В. М.: Колос. 1975. 250 с.
113. Пылънева П.Н., Левицкий А.П., Шеремет A.M. Изучение активности ингибиторов трипсина у ячменя в связи с изменением фракционного состава белка по мере созревания зерна// Физиология и биохим. культ, растений. 1984. Т. 16. № 1. С. 23-28.
114. Районирование сортов зерновых культур. Л.: Изд-во Всес. инст. Растениеводства. 1935. С. 245 -302.
115. Рао С.Р. Кластер-анализ в применении к изучению перемешивания рас в популяции людей// Классификация и кластер/ Под ред. Райзин Дж. Вэн. М.: Мир. 1980. 389 с.
116. Райт М.В. Народы Эфиопии. М.: "Наука". 1965. 258 с.
117. Регель Р.Э. К вопросу о происхождении культурных ячменей// Тр. Бюро по прикл. ботанике, генетике и селекции. 1917. Т. 10. С. 591-627.
118. Рокицкий П.Ф. Введение в статистическую генетику. Минск: Высшая школа. 1978. 442 с.
119. Результаты государственного сортоиспытания ячменя за 1961 1965 годы. М.: Колос. 1968. 158 с.
120. Ригер Р., Михаэлис А. Генетический и цитогенетический словарь. М. 1967. 607 с.
121. Руководство по апробации сельскохозяйственных культур. Т. 1 (зерновые культуры. М.: ОГИЗ-Сельхрзгиз. 1947. 639 с.
122. Рыбалка А.И. Гибридологический и моносомный анализ компонентного состава глиадина у сортов мягкой пшеницы// Автореф. дисс.канд. биол. наук. Одесса, ВСГИ. 1975. 18 с.
123. Саянова О.В., Мехедов C.JI., Буркитбаев Е.М., Щнпкова Н.И., Ананьев Е.В. Структурная организация генов С-гордеинов ячменя// Генетика. 1994. Т. 30. №6. С. 749-755.
124. Семнбратова О.Б., Булатова К.М., Сарнев Б.С. О возможности маркирования морфологических признаков ярового ячменя компонентам гордеина// Вестник с.-х. науки Казахстана. 1989. №3. С. 30-32.
125. Сннская Е.Н. Историческая география культурной флоры. Л.: Колос. 1969. 480 с.
126. Сичкарь Н.М., Иванов Н.Н. Биохимия культурных растений. Т.1. Хлебные и крупяные злаки. М., 1958. С. 234-330.
127. Снегирев И. Древнейшая Индия в свете последних археологических раскопок//Вестник древней истории. 1940. Т. 2. № 11. С. 155-168.
128. Созинов А.А., Попереля Ф.А., Стаканова А.И. Гибридологический анализ как метод изучения генетических закономерностей биосинтеза глиадина// Научно-техн. бюлл. ВСГИ. 1975. В. 24. С. 10-15.
129. Созинов А.А., Нецветаев В.П., Григорян Э.М., Образцов И.С. Картирование локусов Hrd у ячменя (Hordeum vulgare L. emed. Vav. et Bach.)//Генетика. 1978 a. T. 14. № 9. C. 1610 1619.
130. Созинов A.A., Нецветаев В.П., Попереля Ф.А., Поморцев А.А. Локализация гена ш у ячменя (Hordeum vulgare L. emed. Vav. et Bach.)// Генетика. 1978 б. Т. 14. № 12. С. 2141 -2147.
131. Созинов А.А., Попереля Ф.А. Методика вертикального дискового электрофореза в крахмальном геле и генетический принцип классификации глиадинов. Одесса. 1978 в. 16 с.
132. Созинов А.А. Полиморфизм белков и его значение в генетике и селекции. М.: Наука. 1985. 272 с.
133. Сорта ярового и озимого ячменя (результаты государственного сортоиспытания за 1956 1960 годы). М.: Сельхозиздат. 1962. 256 с.
134. Справочник по прикладной статистике/ Под ред. Ллойда Э., Ледермана У. М.: Финансы и статистика. 1989. С. 224.
135. Степугина Т.В. Древнейший Китай (гл. XII)//В кн. История Востока. Восток в древности. М.: Восточная лит-ра РАН. 1999 а. Т. 1. С. 192-212.
136. Степугина Т.В. Китай во второй половине I тысячелетия до н.э. — первые века христианской эры (гл. XXIII)// В кн. История Востока. Восток в древности. М.: Восточная лит-ра РАН. 1999 б. Т. 1. С. 433-461.
137. Таразанов В.А. Качественные аспекты получения пивоваренного ячменя// Мат. III междунар. конгр. Зерно и хлеб России. С.-Петербург, 3-15 ноября. 2007. С. 93.
138. Терещенко Н.А., Поморцев А.А. Хромосомная локализация генов Run6 и Run8, контролирующих устойчивость к пыльной головне ячменя// Тез. докл., II съезд ВОГИС, 1-5 февраля 2000 г. С.-Петербург. Т.1. С. 333.
139. Торчинов Е.А. Культура древнего Китая (гл. XXIV)// В кн. История Востока. Восток в древности. М.: Восточная лит-ра РАН. 1999. Т.1. С. 462485.
140. Трофимовская А.Я., Кобылянский В.Д. Классификация дикорастущих ячменей применительно к задачам селекции// Тр. По прикл. ботанике, генетике и селекции. 1964. Т. 36. В. 1. С. 53-88.
141. Трофимовская А.Я. Ячмень. Л.: Колос, 1972. 295с.
142. Федеральный закон «О семеноводстве» от 17.12.1997 г. №149 -ФЗ.
143. Филиппов Е.Г. Селекция высокопродуктивных сортов озимого и ярового ячменя// Тр. Междунар. научно-практ. конф. Современные принципы и методы селекции ячменя. Краснодар. 2007. С. 62 - 66.
144. Ходьков JI.E. Голозерные и безостые ячмени. Л.: Ленинградский ун-т. 1985. 134 с.
145. Холлендер М., Вульф Д. Непараметрические методы статистики. М.: Финансы и статистика. 1983. 518 с.
146. Чайлъд Г. Древнейший Восток в свете новых раскопок. М.: Иностранная лит-ра. 1956. 382 с.
147. Чернышев А.И., Давлетова Ш.К., Башкнров В.И., Шахманов Н.Б. и др. Нуклеотидная последовательность гена В1 гордеина ячменя Hordeum vulgare L.// Генетика. 1989. Т. 25. №8. С. 1349-1355.
148. Чолакова Н.И. Исползване на хордеиновите спектри на ечемика като маркери за сортова идентификация// Генетика и селекция. София. 1994. Т. 27. №3-4. С. 170-176.
149. Юсуфбеков Х.Ю., Нигматуллин Ф.Г. Итоги и очередные задачи сельскохозяйственного освоения Памира// В сб. Памир. Основные итоги исследований природы Памира за 100 лет и дальнейшие перспективы их развития. Душанбе: Дониш. 1973. С. 132-148.
150. Aberg Е. Hordeum agriocrithon nova sp. a wild six rowed barley// Ann. Roy. Agr. Col. Sweden. 1938. V. 6. P. 159-216.
151. Aberg E. The taxonomy and phylogeny of Hordeum L. sect. Cerealia Ands.// Symb. Bot. Upsalienses. 1940. V.4. № 2. P. 1-156.
152. Abbo S., Lev-Yadum S., Ladizinsky G. Tracing the wild genetic stocks of crop plants// Genome. 2001. V. 44. P. 309-310.
153. Asfaw. Z. Variation in hordein polypeptide pattern within Ethiopian barley, Hordeum vulgare L. (Poaceae)//Hereditas. 1989. V. 110. P. 185 191.
154. Badr A., Muller K., Schafer-Pregl R., El Rabey H., Ejfgen S., Ibrahim H.H., Pozzi C., Rohde W., Salamini F. On the origin and domestication history of barley (Hordeum vulgare)// Mol. biol. evol. 2000. V. 17. N 4. P. 499-510.
155. Baum B.R., Bailey L.G. Relationships among native and introduced North American species of Hordeum, based on chloroplast DNA restriction-site variation// Canadian Journal of Botany. 1991. V. 69. P. 2421-2426.
156. Bekele E. A differential rate of regional distribution of barley flavonoid patterns in Ethiopia, and a view on centre of origin of barley// Hereditas. 1983. V. 98. P. 269-280.
157. Blake Т.К., Ullrich S.E., Nilan R.A. Mapping of the Hor-3 locus encoding D hordein in barley// Theor. Appl. Genet. 1982. V63. P. 367-372.
158. Blattner F.R. and Вadani Mendes A.G. RAPD data do not support a second centre of barley domestication in Morocco// Genetic Resources and Crop Evolution. 2001. V. 48. P. 13-19.
159. Blattner F.R. Phylogenetic analysis of Hordeum (Poaceae) as inferred by nuclear rDNA ITS sequences//Mol. Phylogenet. Evol. 2004. V33. N. 2. P. 289299.
160. Bothmer R. von., Flink J., Jacobsen N., Kotimaki M. And Landstrom T. Inerspecific hybridization with cultivated barley (Hordeum vulgare L.)// Hereditas. 1983. V. 99. P. 219-244.
161. Bothmer R. von., Jacobsen N. Origin, taxonomy, and related species// In: Barley. ASA Monograph. Rasmusson D. (ed.) 1985. № 26. P. 19-56
162. Bothmer R. von., Jacobsen N. Interspecific crosses in Hordeum (Poaceae)// Plant systematics and evolution. 1986 a. V. 153. P. 49-64.
163. Bothmer R. von., Flink J. and Landstrom T. Meiosis in interspecific Hordeum hybrids. I. Diploid combinations// Can. J. Genet. Cytol. 1986 б. V. 28. P. 525-535.
164. Bothmer R. von. The wild species of Hordeum: relationships and potential use for improvement of cultivated barley// In: Barley: genetics, biochemistry, molecular biology and biotechnology. Ed. P.R. Shewry. CAB International. 1992. P. 3-18.
165. Brown A.H.D. and Munday J. Use of wild barley germplasm in barley breeding// In Proceeding of the Australian Plant breeding conference. Adelaide. 1983. P. 151-152.
166. Brown A.H.D. and Marshall D.R. Wild species as genetic resources for plant breeding// In Plant breeding symposium DSIR. Christchurch, Agronomy society of New Zealland. 1986. P. 9-13.
167. Biicher Hi and Aberg E. Die primitivgersten des Hochlandes von Tibet, ihre Bedeutung fur die Zuchtung und das Verstandnis des Ursprungs und der classifizierung der gersten// Ann. Roy Agr. Col. Sweden. 1950. V.17. P. 247319.
168. Bunce N. A. C., Forde B.G., Kreis M, Shewry P.M. DNA restriction fragment length polymorphism of hordein loci: application to identifying and fingerprinting barley cultivars// Seed Sci. Techn. 1986. V. 14. P. 419-429.
169. Chang K.-C. Shang Civilization. New Haven and London Yale University press. 1980. 470 p.
170. Chen X, Guo S., Chen D., Liu P. et al. Assessing genetic diversity of Chinese cultivated barley by STS markers// Genetic Resources and Crop Evolution. 2006. V. 48. P. 1665-1673.
171. Cook R. J. Handbook of variety testing. Electrophoresis handbook: variety identification. ISTA. 1992. 25p.
172. Corke H., Nevo E., Atsmon D. Variation in vegetative parameters related to the nitrogen economy of wild barley, Hordeum spontaneum, in Israel// Euphytica. 1988.V. 39. P. 227-232.
173. Cross R.J. Geographical trends a diverse spring barley collection as identified by agro/morphological and electrophoretic data// Theor. Appl. Genet. 1994. V88. P. 597-603.
174. Crow J. F., Kimura M. An introduction to population genetics theory. L.: Harper and Row. 1970. 591 p.
175. DaiX., Zhang Q. Genetic diversity of six isozyme loci in cultivated barley of Tibet// Theor. Appl. Genet. 1989. V. 78. P. 281-286.
176. Dakir El-H., Ruiz M.-L., Garcia P. and de la Vega P. Genetic variability evaluation in Moroccan collection of barley, Hordeum vulgare L., by means of storage proteins and RAPDs// Genetic Resources and Crop Evolution. 2002. V. 49. P. 619-631.
177. Echart-Almeida C., Cavalli-Molina S. Hordein polypeptide patterns in relation to malting guality in Brazilian barley varieties// Pesq. agropec. bras., Brasilia. 2001. V. 36. N 2. P. 211-217.
178. Ellis R.P., Forster B.P., Thomas W.T.B., Nevo E. The use of Hordeum spontaneum Koch in barley improvement// Barley Genetics VI. 1991. P. 65-67.
179. Freisleben R. Die gersten der deutschen Hindukusch expedition 1935// Kiihn Arch. 1940 a. V. 54. S. 295-368.
180. Freisleben R. Die gersten und weizen der dutsen Hindukusch expedition 1935// Anew. Bot. 1940 b. V. 22. S. 105-132.
181. Freisleben R. Die phylogenetisce bedeuting asia-tischer gersten// Zticher. 1940c. №12. S. 257-272.
182. Frost S., Holme G., As her S. Flavonoid patterns and phylogeny of barley// Hereditas. 1975. V. 79. P. 133-142.
183. Fukuyama Т., Takahashi R. andHayashiJ. Genetic studied on the induced six-rowed mutants in barley//Ber. Ohara. inst. landw. biol., Okayama univ. 1982. V. 18. P. 99-113.
184. Glegg M.T., Brown A.H.D., WhitfeldP.R. Chloroplast DNA diversity in wild and cultivated barley: implication for genetic conservation// Genetical Research. 1984. V. 43. P. 339-343.
185. Gfeller F., Vejda F.S. Inheritance of post harvest seed dormancy and kernel color in spring wheat lines// Can. J. Plant Sci. 1960. V. 40. P. 1-6.
186. Grando S., Falistocco E. and Ceccarelli S. Use of wild relatives in barley breeding// Genetica agraria. V. 39. P. 65-76.
187. Graner A., Jahoor A., Schondelmaier J., Seidler H., Pillen K. et al. Construction of an RFLP map of barley// Theor. Appl. Genet. 1991. V. 83. P. 250-256.
188. Gustafsson A. Mutation in agricultural plants// Hereditas genetiskt arkiv. 1947. Bd. 33. P. 1 100.
189. Gustafsson A. and Lunqvist U. Hexastichon and intermedium mutants in barley// Hereditas. 1980. V. 92. P. 229 236.
190. Jana S., Nevo E. Variation in response to infection with Erysiphe graminis hordei and Puccinia hordei in some wild barley populations in a centre of divetsity//Euphytica. 1991. V. 57. P. 133-140.
191. Jaradat A.A. Grain protein variability among populations of wild barley (Hordeum spontaneum C. Koch) from Jordan// Theor. Appl. Genet. 1991. V83. P. 164-168.
192. Jensen J., Jorgensen J.H., Jensen H.P. et al. Linkage of the hordein loci Horl and Hor2 with the powder mildew resistance loci Ml-a on barley chromosome 5// Theor. Appl. Genet. 1980. V58. P. 27-31.
193. Jensen J. Coordinator's report: Cromosome 5// Barley Genetics Newsletter. 1994. V. 24. P. 142-145.
194. Johonson I.D. and Aberg E. The inheritance of brittle rachis in barley// J. Am. Soc. Agric. 1943. V35. P. 101-106.
195. Jonassen I. and Munck L. Biochemistry and genetics of SP II albumin in hiproly barley// Barley Genetics IV. Proc. 4th International Barley Genet. Symp. Edinburgh. 1981. P. 330-335.
196. Jorgensen J.H. Coordinator's report: disease and pest resistant genes// Barley Genetics Newsletter. 1992. V. 22. P. 110-134.
197. Helbaek H. Domestication of food plants in the old world// Science. 1959. V. 130. P. 365-372.
198. Helbaek H. Commentary on the phylogenesis of Triticum and Hordeumll Economic Botany. 1966. V. 20. P. 350-360.
199. Harlan JR. and Zohary D. Distribution of wild wheats and barley// Sciences. 1966. V. 153. N 3741. P. 1074-1080.
200. Harlan J.R. On the origin of barley// In: Barley: botany, culture, winter hardiness, genetics, utilization, pests. Agricult. Handbook №338, Science and education administration, USDA, Washington, D.C., 1968. P. 12-34.
201. Harlan J.R. On the origin of barley// In: Barley: botany, culture, winter hardiness, genetics, utilization, pests. Agricult. Handbook №338, Science and education administration, USDA, Washington, D.C. 1979. P. 10-36.
202. Kapala A. Variability of electrophoretic subunit patterns of hordein proteins in spring barley (Hordeum vulgare L.)// Genetica Polonica. 1981. V. 22. N.2.P. 163-176.
203. Kamm A. The discovery of wild six-rowed barley and wild Hordeum intermedium in Israel// Ann. Roy. Agri. Coll. Sweden. 1954. V. 21 P. 287-320.
204. Kanazin V., Ananiev E., Blake T. Variability among members of Hor-2 multigene family// Genome. 1993. V. 26. P. 397-403.
205. Kandemir N., Yildimir A., Kudrna D.A., et al. Marker assisted genetic analysis of non-brittle rachis trait in barley// Hereditas. 2004. V. 141. P. 272277.
206. Komatsuda Т., Li W., Takaiwa F., Oka S. High resolution map around the vrsl locus controlling two- and six-rowed spikes in barley// Genome. 1999. V. 41. P. 680-685.
207. Konishi Т., Matsuura S. Geographic differentiation in isozyme genotypes of Himalayan barley (Hordeum vulgare)// Genome. 1991. V. 34, № 5. P. 704709.
208. Konishi Т. Genetic diversity in Hordeum agriocrothon E. Aberg, six-rowed barley with brittle rachis, from Tibet// Genetic Resources and Crop Evolution. 2001. V. 48. P. 27-34.
209. Konzak C.F., Randolph L.F., Jensen N.F. Embrio culture of barley species hybrids// Journ. Hered. 1951. V. 42. P. 125-134.
210. Kreis M., Shewry P.R., Forde B.G., Rahman S., Miflin B.J. Molecular analysis of a mutation conferring the high-lysine phenotype of the grain of barley (Hordeum vulgare)!/ Cell. 1983. V. 34. P. 161-167.
211. Kreis M., Forde B.G., Shewry P.R. et ai. Isolation and characterization of cereal protein genes// Genetic Engineering of plants and microorganisms important for agriculture. Martinus Nijhoff: Dr. JunkPubl. 1985 a. P. 106- 117.
212. Kreis M., Forde B.G., Rahman S., Miflin B.J., Shewry P.R. Molecular evolution of the seed storage proteins of barley, rye and wheat/Л. Mol. Biol. 1985 б. V. 183. P. 499-502.
213. Kreis M., Shewry P.R., Forde B.G., Forde J., Miflin B.J. Structure and evolution of seed storage proteins and their genes with particular reference of those of wheat, barley and rye// Oxford surveys plant molecular cell biol. 1985 в. № 2. P.253-317.
214. Kreis M. and Shewry P.R. Unusual features of seed protein structure and evolution//BioEssays. 1989. 10. P. 201-207.
215. Ladogina M.P., Netsvetaev V.P.,Pomortsev A.A.,Ovchinnikov A.N.,Sozinov A.A. Two new glutelin-coding loci Glu-A and Glu-B on chromosome 5 of barley// Barley Genetics Newsletter. 1987. V.17. P.28-31.
216. Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of head of bacteriophage T4//Nature. 19?0. V. 227. P.680-685.
217. Larionow D. Zur frage tiber den phylogentischen zusammenhang zwischen zweizeiliger und viezeiliger gerste (Hordeum sat. distichum L. und H. v. polystichum Doll)//Andew. Botanic. Berlin. 1929. Bd. 11. H. 3. S. 274-285.
218. Lev-Yadum S., Gopher A., Abbo S. The cradle of agriculture// Science. 2000. V.288. P.1602-1603.
219. Li X., Xu С., Zhang Q. Ribosomal DNA spacer-length polymorphisms in three samples of wild and cultivated barleys and their relevance to the origin of cultivated barley// Plant Breeding. 2004. V. 123. P. 30-34.
220. Liu F., von Bothmer R., Salomon B. Genetic diversity among East Asian accessions of the barley core collection as revealed by six isozyme loci// Theor Appl. Genet. 1999. V98. P. 1226-1233.
221. Lundqvist U., Franckowiak J.D., Konishi T. New and revised descriptions of barley genes// Barley Genet. Neslett. 1997. V. P. 22-518.
222. Ma. D.O. Genetic resources of Tibetan barley in China// China Agriculture ■ Press. Beijing. 2000. P. 216-254.
223. Manchenko G. P. Handbook of detection of enzymes on electrophoretic gels. CRC Press, Inc., USA. 1994. 574 p.
224. Manjunatha N., Bisht I.S., Bhat К. V., Singh B.P. Genetic diversity in barley (Hordeum vulgare L. ssp. vulgare) landraces from Uttaranchal Himalaya of India// Genetic Resources and Crop evolution. 2006. V. 99. P. 1-11.
225. Maralejo M.A., Igartua E., Romagosa I. Further evidence supporting Morocco as centre of origin of barley// Theor Appl. Genet. 1999. V. 98. P. 913918.
226. Marchylo B.A. and Laberge D.E. Barley cultivar identification by electrophoretic analysis of hordein proteins II. Cataloge of electrophoregram formulae for Canadian-grown barley cultivars// Can. J. Plant Sci. 1981. V. 61. P. 859-870.
227. Mastebroek H.D., Balkema-Boomstra A,G., Gaj M. Genetic analysis of powdery-mildew (Erysiphe graminis f.sp. hordei) derived from wild barley (Hordeum vulgare ssp. spontaneum)// Plant breeding. 1995. V.l 14. P. 121-125.
228. Matthews J.A., Miflin B.J. In vitro synthesis of barley storage proteins// Planta. 1980. V. 149. P. 262-270.
229. Matus I., Corey A., Filichkin Т., Hayes P.M. et al. Development and characterization of recombinant shromosome substitution lines (RCSLs) using
230. Hordeum vulgare subsp. spontaneum as a source of donor alleles in a Hordeum vulgare subsp. Vulgare background// Genome. 2003. V. 46. P. 1010-1023.
231. Miflin B.J. and Shewry P.R. An introduction to the extraction and characterisation of barley and maize proteins// In Techniques for the separation of barley and maize proteins. Eds. B.J. Miflin and P.R. Shewry. EEC. Luxembourg. 1982. P. 13-25.
232. Molino-Cano J.-L., Conde J. Hordeum spontaneum C. Koch emend Bacht. Collected in southern Morocco// Barley Genetics Newsletter. 1980. V. 10. P. 4447.
233. Molino-Cano J.-L., Gomez-Campo C., Conde J. Hordeum spontaneum C. Koch as a weed of barley fields in Morocco// Z. Pflanzenzuecht. 1982. V. 88. P. 161-167.
234. Molino-Cano J.-L., Fra-Mon P., Salcedo G., Aragoncillo C., Roca de Togores F. and Garcia-Olmedo F. Marocco as possible domestication centre for barley: biochemical and agromorphological evidence// Theor. Appl. Genet. 1987. V. 73. P. 531-536.
235. Molino-Cano J.-L., Maralejo M.A., Igartua E., Romagosa I. Further evidence supporting Morocco as a centre of origin of barley// Theor. Appl. Genet. 1999. V. 98. P. 913-918.
236. Molino-Cano J.-L., Russell J.R., Maralejo M.A., Escacena J.L., Arias G., Powell W. Chloroplast DNA microsatellite analysis supports a polyphyletic origin for barley// Theor. Appl. Genet. 2005. V. 110. P. 613-619.
237. Morrell P.L., Clegg M.T. Genetic evidence for a second domestication of barley (Hordeum vulgare) east of the Fertile Crescent// Proc. Natl. Acad. Sci. (PNAS). 2007. V. 104. № 9. P. 3289 3294.
238. Mozeman J.G., Nevo E., Zohary D. Resistance of Hordeum spontaneum collected in Israel to infection with Erysiphe graminis hordeill Crop science. 1983. V. 23. P. 1115-1119.
239. Neale D.B., Saghai-Maroof M.A., Allard R.W., Zhang O. and Jorgensen R.A. Chloroplast DNA diversity in populations of wild and cultivated barley// Genetics. 1988. V. 120. №4. P. 1105-1110.
240. Negassa M. Patterns of phenotypic diversity in an Ethiopian barley collection, and the Arussi-Bale Higland as a center of origin ob barley// Hereditas. 1985. V. 102. P. 139-150.
241. Nei M. Genetic distance between populations// Amer. Nat. 1972. V. 106. P. 283-292.
242. Nesbitt M. Wheat evolution: integrating archeological and biological evidence//Wheat taxonomy: the legacy of John Persival. The Linnean: special issue. 2001. №3. P. 37-59.
243. Netsvetaev V.P. and Sozinov A.A. Linkage studies of genes Gle 1 and Hrd Fin barley chromosome 5//Barley Genet. Newslet. 1982. V. 12. P. 13-18.
244. Netsvetaev V.P. and Sozinov A.A. Location of a hordein G locus, Hrd G, on chromosome 5 of barley// Barley Genet. Newslet. 1984. V. 14. P. 4-6.
245. Netsvetaev V.P. and Sozinov A.A. Hordein mutants for barley Hrd loci// Barley Genet. Newslet. 1985. V. 15. P. 51-54.
246. Nevo E., Beiles A., Storch N. Microgeographic edaphic differentiation in hordein polymorphism of wild barley// Theor. Appl. Genet. 1983. V. 64. P. 123132.
247. Nevo E., Zohary D., Beiles A., Kaplan D., Storch N. Genetic diversity and environmental associations of wild barley, Hordeum spontaneum, in Turkey// Genetica. 1986. V. 68. P. 203-213.
248. Nevo E. Origin, evolution, population genetics and resources for breeding of wild barley, Hordeum spontaneum, in the Fertile Crescent// In Barley: biochemistry, molecular biology and biotechnology. C.A.B. International. 1992. P. 19-43.
249. Nielsen G. and Johansen H.B. Proposal for identification of barley varieties based on the genotypes for 2 hordein and 39 isoenzyme loci of 47 reference varieties// Euphytica. 1986. V. 35. P. 717-728/
250. Nybom N. Mutation types in barley// Acta agr. Scand. 1954. V. 4. P. 430456.
251. Odani S., Koide Т., Ono Т., Ohnishi K. Structural relationship between barley (Hordeum vulgare) tripsin inhibitor and casterbean (Ricinas communis) storage protein// Biochem. J. 1983. N213. P. 543- 551.
252. Orabi J., Baches G., Wolday A., Yahyaoui A., Jahoor A. The North of Africa as centre of barley diversification and a potential domestication site// Theor. Appl. Genet. 2007. V. 114. P. 1117-1127.
253. Oram R.N., Doll H. and Koie B. Genetics of two storage protein variants in barley// Hereditas. 1975. V 80. P. 53-58.
254. Parodi L.R. La especia progenitora de las cebadas domesticas// Ciencia e investigacion. 1947. № 3. P. 267-269.
255. Persson G. An attempt to find suitable genetic markers for dense ear loci in barley// Hereditas. 1969. V. 62. № 3. P. 25-69.
256. Pomortsev A. A., Ladogina M.P., Netsvetaev V.P. Seed protein electrophoresis in barley variaty identification // Biochemical Identification of varieties. Materials III Internat. Symp. ISTA. Leningrad. 1987.P. 186-190.
257. Provan J., Russell J.R., Booth A. and Powell W. Polymorphic chloroplast simple sequence repeat primers for systematic and population studies in the genus Hordeum!I Molecular ecology. 1999. № 8. P. 505-511.
258. Qi X., Lindhout P. Comparison and integration of four barley genetic maps// Genome. 1996. V. 39. P. 376-394.
259. Ouifa Z, Xankai D., Saghai-Maroof M.A. Comparanive assessment of genetic variation at 6 isozyme loci in barley from two centers of diversity: Ethiopia and Tibet// Chinese Journal of Genetics. 1992. V. 19. N. 2. P.l 19-126.
260. Richardson M. The proteinase inhibitors of plant and microorganisms// Phytochemistry. 1977. V. 16. № 2. P. 159-167.
261. Richardson M. Protein inhibitors of inzymes// Food chem. 1981. V. 6. № 3. P. 235-242.
262. Robertson D.W., Tsuchiya. T. and Haus Т.Е. Genetic stocks of mapped genes available at Genetic Stock Centre, Fort Collins, Colorado// Barley genet, newslet. 1971. VI. P. 91-195.
263. Rohlf F.J. NTSYSpc. Numerical taxonomy and multivariate analysis system, version 2.02c. Exeter Software. New York. 1998.
264. Salamini F., Ozkan H., Brandolini A., Schafer-Pregl R., Martin W. Genetics and geography of wild cereal domestication in the Near East// Nature Reviews. Genetics. 2002. V. 3. P. 420-441.
265. Sayanova O., Pomortsev A., Ladogina M., Kadyrzhanova D., Ananive E. Analysis of C-hordein deficient mutant of barley// Barley genet, newslet. 1992. V22. P. 53-56.
266. Sasek A., Serny J., Netsvetaev V.P., Bradova J. A Cataloque of electrophoretic hordein spectra of Czechoslovak certified spring barley varieties// Scientia Agriculturae Bohemoslovaca. 1990. T. 22 (XXXIX). № 1. P. 1-11.
267. Sasek A., Bradova J. , Serny J., Netsvetaev V.P. A Cataloque of electrophoretic hordein spectra in the assortment winter barley varieties and new varieties// Scientia Agriculturae Bohemoslovaca. 1990. T. 22 (XXXIX). № 1. P. 11-21.
268. Senthil N., Komatsuda T. Inter-subspecific maps of non-brittle rachis genes btrl/btr2 using occidental, oriental and wild barley lines// Euphitica. 2005. V. 145. P. 215-220.
269. Shewry P.R., Pratt H.M., Finch R.A. and Miflin B.J. Genetic analysis of hordein polypeptides from single seeds of barley// Heredity. 1978. V. 40. P. 463-466.
270. Shewry P.R., Faulks A. J., Pickering R.A., Jones I.T., Finch R.A. and Miflin B.J. The genetic analysis of barley storage proteins// Heredity. 1980. V. 44. P. 383-389.
271. Shewry P.R. and Miflin B.J. Genes for the storage proteins of barley// Qualitas Plantarum. Plant foods for human nutrition. 1982. V. 31. P. 251-267.
272. Shewry P.R., Finch R.A., Pormar S., Franklin J. et al. Chromosomal location of Hor 3, a new locus governing storage proteins in barley// Heredity. 1983. V. 50. P. 179-189.
273. Shewry P.R., Bunce N.A.C., Kreis M., Forde B.G. Polymorphism at the Hor 1 locus of barley (Hordeum vulgare L.)// Biochemical Genetics. 1985. Y.23. N. 5/6. P. 391-403.
274. Shewry P.R. and Miflin B.J. Seed storage proteins of economically important cereals// In Advances in Cereal Science Technology. 1985. V.7. P. 183.
275. Shewry P.R. and Parmar S. The Hrd F (Hor 5) locus encodes y-type hordeins// Barley genet, newslet. 1987. V 17. P. 32-34.
276. Shewry P.R., Parmar S., Franklin J. and White R. Mapping and biochemical analysis of Hor 4 (Hrd G), a second locus encoding В hordein seed proteins in barley (Hordeum vulgare L.)// Genet. Res. Camb. 1988 a. V. 51. P. 5-12.
277. Shewry P.R., Parmar S., Franklin J. Recombinant within the Hor 2 locus// Barley genet, newslet. 1988 б. V 18. P. 31-33.
278. Shewry P.R., Tatham A.S. The prolamin storage proteins of cereal seeds: structure and evolution// Biochem. J. 1990. V. 267. P. 1-12.
279. Shewry P.R., Napier J.A., Tatham A.S. Seed storage proteins: structure and biosynthesis// The Plant Cell. 1995. V. 7. P. 945-956.
280. Segaard B. and Wettstein-Knowles P. von. Barley: genes and chromosomes// Carlsberg res. commun. 1987. V. 52. № 2. P. 123-196.
281. Solari R.M. Favret E.A. Polymorphism in endosperm proteins of barley and its genetics control. In Barley genetics II. Proc. of Second International Barley Genetics Simposium. Washington. 1971. P. 23 31.
282. Soper J.F., Cantrell R.G., Dick J.W. Sprouting dormancy and kernel color relationships in Durum wheat// Crop Sci. 1989. V. 29. P. 895-898.
283. Sozinov A.A., Pomortsev A.A., Netsvetaev V.P. Blocks of hordein components as genetic markers// Proceeding of Vth Internat. Barley Genet. Symp., Okayama, Japan. 1986. P. 887-894.
284. Smith L. Cytology and genetics of barley// Bot. Rev. 1951. V. 17. P. 133202.
285. StatSoft, Inc. STATISTIC A for Windows Computer program manual. Tulsa, OK: StatSoft, Inc., 1998. 1878 p.
286. Strelchenko P.P., Kovaliova O.N., Okumo K. Genetic differentiation and geographical distribution of barley germplasm based on RAPD markers// Genetic Resources and Crop evolution. 1999. V. 46. P. 193-209.
287. Stubbe H. and Bandlow G. Mutationsversuche an kulturpflanzen i rontgenbestrahlung von winter-und sommergerstein//Zuchter. 1947. № 17. S. 365-374.
288. Svitashev S., Bryngelsson Т., Vershinin A. Phylogenetic analysis of the genus Hordeum using repetitive DNA sequences// Theor Appl. Genet. 1994. V.89.P. 801-810.
289. Takahashi R. The origin and evolution of cultivated barley// Advances in genetics. Academic press inc. Publishers New York. N.Y. 1955. V. II. P. 227266.
290. Takahashi R. and Hayashi J. Linkage study of two complementary genes for brittle rachis in barley// Ber. Ohara Inst, landw. Biol. Okayama Univ. 1964. V. 12. P. 99-105.
291. Takahashi R. Further studies on the phylogenetic differentiation of cultivated barley// Barley Genetics I. Proceed, of the 1st Internat. Barley Genet. Symp., Wageningen. 1964. P. 19-26.
292. Takahashi R. Description of genetic stocks// Barley Genet. Newslet. 1972. V. 2. P. 181-182.
293. Takahashi R. Genetic features of East-Asian barkeys// Barley Genetics V. Proceed, of the Vst Internat. Barley Genet. Symp., Okayama. 1986. P. 7-20.
294. Takeda K. Inheritance of sensitivity to the insecticide diazinon -in barley and geographical distribution of sensitive varienties// Euphytica. 1996.V. 89. P. 297-304.
295. Taketa S., Kikuchi S., Awayama T. et al. Monophyletic origin of naked barley inferred from molecular analyses of a marker closely linked to the naked caryopsis gene (nud)H Theor Appl. Genet. 2004. VI08. P. 1236-1242.
296. Tanksley S.D., McCouch S.R. Seed banks and molecular maps: unlocking genetic potential from the wild// Science. 1997. V. 277. P. 1063-1066.
297. Tanno K., Takaiwa F., Oka S., Komatsuda T. A nucleotide sequence linked to the vrsl locus for studies of differentiation in cultivated barley (Hordeum vulgare L.)// Hereditas. 1999. V/ 130. P. 77-82.
298. Tanno K, Taketa S., Takeda K, Komatsuda T. A DNA marker closely linked to the vrsl locus (row-type gene) indicates multiple origins of six-rowed cultivated barley (Hordeum vulgare L.)// Theor. Appl. Genet. 2002. V. 104. P. 54-60.
299. Tingwen X. Origin and evolution of cultivated barley in China// Acta Genetica Sinica. 1982. V. 9. N 6. P. 440-446.
300. Tsuchiya T. Linkage maps of barley (Hordeum vulgare L.)// Barley genet, newslet. 1986. V. 16. P. 40-43.
301. Viotti A., Sala E., Marotta R., Alberi P., Balducci C., Soave S. Genes and mRNAs coding for zein polypeptides in Zea mays// Eur. J. Biochem. 1979. V. 102. P. 211-218.
302. WendorfF., SchildR., El Hadidi N., Close A.E., Kobusiewicz M. et al. Use of barley in the Egyptian late paleolithip// Science. 1979. V. 205. P. 1341-1347.
303. Wiberg A. Genetical studies of spontaneous sources of resistance to powdery mildew in barley//Heredity. 1974. V. 77. P. 89-148.
304. Willcox G. Archeobotanical evidence for the beginnings of agriculture in Southwest Asia//The origins of agriculture and crop domestication. Proceed, of Harlan Symp. Aleppo, Syria. 10-14 May. 1997. P. 25-38.
305. Wolfe R.I. and Franckowiak J.D. Multiple dominant and recessive genetic marker stocks in spring barley// Barley genet, newslet. 1990. V. 20. P. 117-120.
306. Woodward R.W. The inheritance of fertility in the lateral florets of the four barley groups// Agron. Jour. 1949. V. 41. P. 317-322.
307. Woodward R.W. Linkages in barley//Agron. Jour. 1957. V. 49. P. 28-32. Yin Y.O., Ma D.Q., Ding Y. Analysis of genetic diversity of hordein in wild barley from Tibet// Theor. Appl. Genet. 2003. V. 107. P. 837-60.
308. Yun S.J., Gyenis L., Hayes P.M. et. al. Quantitative trait loci for multiple disease resistance in wild barley// Crop Sci. 2005. V. 45. P. 2563-2572.
309. Zyakina G. V., Sozinov A.A. Inheritance of zein: the catalogue of alleles of three multigenic loci and its potential for maize breeding// Plant breeding. 2000. V. 119. № l.P. 51-57.л
310. Zaykin D.V., Pudovkin A.I. Two programs to estimate of % values using pseudo-probability tests// J. Hereditas. 1993. V. 84. N 2. P. 152.
311. Zhang O., Saghai Maroof M.A., Yang P.G. Ribosomal DNA polymorphisms and the Oriental-Occidental genetic differentiation in cultivated barley//Theor. Appl. Genet. 1992. V. 84. P. 682-687.
312. Zhang Q., Yang G.P., Dai X., Sun J.Z. A comparative analysis of geneic polymorphism in wild and cultivated barley from Tibet using isozyme and ribosomal DNA markers// Genome. 1994. V. 37. P. 631-638.
313. Zhang H.F and Lu R.H. Study on the mechanism of resistance to preharvest sprouting and inheritance in wheat// Acta agronomica Sinica. 1993. V. 19. №6. P. 523-530.
314. Zohary D. Is Hordeum agriocrithon the ancestor of six-rowed cultivated barley//Evolution. 1959. V. 13. P. 279-280.
315. Zohary D. Studies on the origin of cultivated barley// Bui. Res. Council Israel. 1960. 9D. P. 21-42.
316. Zohary D. Spontaneuos brittle six-rowed barley, their nature and origin// Barley genetics I. Proc. 1st Int. Barley genet, symp. Wageningen. The Netherlands. 1963. P. 27-31.
317. Zohary D. and Hopf M. Domestication of plants in the Old World. The origin and spread of cultivated plants in West Asia, Europe, and Nile valley// Clarendon Press, Oxford. 1988. 245 p.
318. Zohary D. Monophyletic vs. polyphyletic origin of the crops on which agriculture was founded in Near East// Genetic Resources and Crop Evolution. 1999. V. 46. P. 133-142.
-
Поморцев, Андрей Анатольевич
-
доктора биологических наук
-
Москва, 2008
-
ВАК 03.00.15
- Агроэкологическая изменчивость гордеинов ярового ячменя при селекции в Восточной Сибири
- Использование генетически обусловленного полиморфизма запасных белков в семеноводстве ярового ячменя
- Конструирование химерных генов на основе генов гордеина Bi и легумина B4 и экспрессия гена гордеина Bi в гетерологичных системах
- Использование гордеинкодирующих локусов как генетических маркеров в селекции и семеноводстве ячменя на Памире
- Нуклеотидная последовательность и структурная организация генов С-гордеинов ячменя
