Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Исследование генотипов мягкой пшеницы Западно-Сибирского региона с помощью генетических маркеров

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Исследование генотипов мягкой пшеницы Западно-Сибирского региона с помощью генетических маркеров"

| 8 АВГ 1994

российская академия наук

_институт общей генетики им. н.и.вавилова

На правах рукописи

чернаков виктор михаилович

УДК 633.112.1:575.17:575.22

исследование генотипов мягкой пшеницы западно-сибирского региона с помощью генетических маркеров

03.00.15 - генетика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 1994

Работа выполнена в лаборатории генетики растений Института общей генетики им. Н.И.Вавилова РАН.

Научный руководитель: кандидат биологических наук

Е.В.Метаковский

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

Т.В.Сальникова, кандидат биологических наук Б.А.Калабушкин.

Ведущее учреждение: Кафедра генетики биологического

факультета Московского государственного университета.

Защита диссертации состоится " ёк! ^}'? 1994 года в

_ часов _ минут на заседании специализированного Ученого

Совета Д 002.49.01 цри Институте общей генетики им Н.И.Вавилова РАН по адресу: 117809, Москва, В-333, ул. Губкина 3.

С диссертацией можно ознакомиться . в библиотеке Института общей генетики им. Н.И.Вавилова РАН.

Автореферат разослан...")9 " ЫьС/ь 1994 г.

Ученый секретарь специализированного Совета кандидат биологических наук

Г.Н.Полухина

общая характеристика работы.

Актуальность проблемы. Пшеница является одной из важнейших продовольственных культур и занимает первое место по сумме посевных площадей в нашей стране.

Селекция пшеницы в основном направлена на улучшение следующих признаков: содержание и качество бежа в зерне, продуктивность, устойчивость к болезням, вредителям и др (Вавилов, 1935). Данные признаки, однако, существенно зависят от климатических условий в период выращивания растений. Поэтому селекционер для получения информации о свойствах генотипа проводит многократную оценку селекционных форм и на осйовании биометрического анализе'выделяет среди них лучшие. Однако дифференцировать генотипы, особенно на первых этапах селекционного процесса, когда ведется оценка отдельных растений, очень сложно.

Генетические подходы, в частности, метод генетических маркеров (СереСровский, 1970) могли бы внести существенный вклад в повышение эффективности селекционного процесса, сокращение сроков создания новых сортов, уменьшение объемов полевых испытаний (Созинов, 1985). Широкие возможности в этом отношении открывает исследование полиморфных белковых систем, в частности глиадина, спирторастворимой фракции запасного белка зерновки пшеницы, у которого выявлен огромный внутривидовой и межвидовой полиморфизм (Созинов, 1985; Metakovsky, 1991). Кодоминантность наследования, стабильность на протяжении многих поколений, отсутствие регуляции экспрессии отдельных генов кластера и посттрансляционных модификаций у контролируемого бежа, сравнительная простота анализа полиморфизма делают аллельные варианты глиадинкодирущих локусов эффективными маркерами генотипа (Metakovsky and Sozinov, 1987, Метаковский, 1990).

К настоящему времени изучен аллэльный состав глиадинкодирущих локусов в сортах, созданных в Саратове (Метаковский и др., 1987), Шортандах (Метаковский и др., 1988), Зернограде (Метаковский и Копусь, 1991), Югославии (Metakovsky et al., 1991), Австралии (Metakovsky et al., 1990), Италии (Metakovsky at al., 1994), АНГЛИИ (ЧерНЭКОВ, Метаковский, 1994) и Болгарии (Метаковский, ре опубликовано). Обнаружено, что сорта, созданные в одном селекционном центре

или стране, как правило, имеют специфический (ограниченный) комплект аллелей глиадинкодирупцих локусов. Попыток количественно оценить различие между генотипами сортов, созданных в разных странах и регионах, однако, не предпринималось.

Цели и задачи работы. Цель настоящей работы состояла в изучении аллельного состава глиадинкодирувдих локусов сортов мягкой пшеницы Западно-Сибирского региона и в выявлении аллелей, которые могли бы быть использованы в селекционном процессе в качестве генетических маркеров хозяйственно-ценных признаков.

Были поставлены и решены следующие задачи:

1. Идентифицированы аллели глиадинкодирупцих локусов в коллекции бывших в районировании, районированных и перспективных сортов мягкой пшеницы Западно-Сибирского региона. Для того, чтобы выявить связь меаду аллелями глиадинкодирупцих локусов и адаптивностью растений, исследованы изменения частоты встречаемости этих аллелей в искусственно созданной популяции генотипов, выращиваемой в течении пяти последовательных лет в условиях северной лесостепи (под Омском).

2. Проведена оценка внутрипопуляционного разнообразия по аллельным вариантам глиадинкодирупцих локусов в 14 группах сортов мягкой пшеницы, созданных в различных странах и регионах, а также степени сходства генотипов сортов, составляпцих эти группы.

3. В исследованном колосовом и зерновом материале были выявлены генотипы, несущие спонтанные мутации по глиадинкодирувдим локусам. .Оценена частота встречаемости этих

мутаций.

Научная новизна работы. Впервые изучен аллельный состав глиадинкодирупцих локусов сортов мягкой пшеницы Западно-Сибирского региона и выявлены наиболее часто встречающиеся аллели. Проведена оценка внутрипопуляционного разнообразия и генетического сходства по аллелям глиадинкодирупцих локусов в 14 группах сортов пшеницы, созданных в различных странах и селекционных центрах бывшего СССР. Благодаря использовании в анализе колосового материала, позволяющего дифференцировать мутации, возникшие ранее (унаследованные), от появившихся-в последнем поколении, была

определена частота возникновения спонтанных мутаций в глиадинкодирущих локусах.

Практическая значимость. Установленные генетические формулы глиадина могут служить надежным критерием при определении подлинности зернового материала исследованных сортов. Наиболее часто встречающиеся аллели, выявленные для различных регионов, могут служить генетическими маркерами хозяйственно-ценных количественных признаков при селекции пшеницы в этих регионах, в частности при подборе родительских пар для скрещиваний и проведении отборов на ранних этапах селекционного процесса. Найденные в ходе исследований жизнеспособные мутантные формы мягкой пшеницы могут служить материалом в селекционной работе и теоретических изысканиях.

Апробация работы. Результаты исследования были представлены на v Международном совещании "Gluten Protaina" (detboid, Германия) в 19ЭЗг., на научно-техническом совете Сибирского НИИ сельского хозяйства (г.Омск) в 1993г., на межлабораторном семинаре "Молекулярные и клеточные механизмы генетических процессов" Института Общей генетики пм. Н.И.Вавилова РАН в 1994 г, на семинаре "Генетика и селекция ПШеНИЦЫ", проводившемся В Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura (S. Angelo Lodlgiano, Италия) В 1993г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано пять статей, список которых приведен в конце автореферата.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав (обзор литературы, материалы и методы, результаты и- обсуждение), выводов, списка литературы и приложения. Объем работы - 140 страниц машинописного текста, включая 14 таблиц и 6 рисунков. Список цитируемой литературы состоит из 178 наименований. В приложение вынесены две таблицы.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

Растительный материал. В работе использовано зерно сортов и образцов яровой и озимой мягкой пшеницы, полученное в основном от • институтов-оригинаторов данных сортов, находящихся как в нашей стране, так и зэ рубежом. Зерновой материал стародавних сортов, возделываемых ? Омской области, был предоставлен Зыкиным В.А,

Колосовой материал, использованный для изучения частоты

з

возникновения спонтанных мутаций, выращен на полях и в теплицах СибНИИСХоза (г. Омск). В каждом сорте исследовано от 15 до 600 и Оолве зерен. В колосовом материале первоначально с каждого колоса анализировали по одному зерну, а в случае обнаружения изменения в компонентном составе глиадина -дополнительно несколько или все зерна с данного колоса.

В работе также исследована популяция яровой мягкой пшеницы, созданная в Омском СХИ путем гибридизации пяти исходных сортов и форм: Барнаульская 83, Целинная 26, Эритроспермум 87, Краснодарская 57, АНК 102 (аналог Новосибирской 67). Начиная с г3 (1987г.), популяция ежегодно высевалась в поле на делянках площадью Зм2 в первый год, затем на 10м2 в последующие годы. Посев популяции проводился без отбора на одном севооборотном участке в зоне северной лесостепи (под Омском) в течение пяти последовательных лет. Анализ частоты встречаемости аллелей глиадинкодирувдих локусов проводили в материале популяции урожаев 1987, 1989, 1990 и 1991 гг. Из материала кавдого урожая проанализировано 440-630 зерен.

Лабораторные методы. Одномерный электрофорез глиадина

ПРОВОДИЛСЯ ПО Стандартной МеТОДИКе (ВиаЬик, гШвап, 1978) с

модификациями, разработанными в лаборатории (1^акоувку, ыоуоее1вкауа, 1991). Экстракцию глиадина из муки, полученной от размола одного зерна, проводили 70% этанолом (0,2 мл на зерно) при 40° С в течение 40 минут. После центрифугирования (10 мин. при 4000 об/мин.) супернатант переносили в микропробирку 0,5 см3 и добавляли 0,1 мл алюминий-лактатного буфера рН 3,1, содержащего 80% сахарозы и краситель метиловый зеленый.

Электрофорез глиадина проводили в вертикальных пластинах полиакриламидного геля (1,8 мм х 15 см х 15 см) содержащего 8,3% акриламида, 0,4% метиленбисакриламида, 0,1% аскорбиновой кислоты и 0,001% сульфата железа. Полимеризацию запускали добавлением н2о2 (конечная концентрация 0,02%). В. лунки, сформированные с помощью тефлоновых гребенок, наносили по 25 д1 образца. Электрофорез проводили 3 часа в алшиний-лактатном электродном буфере, рН 3,1 при постоянном напряжении 5507. После окончания электрофореза пластины геля фжсировали в 10% трихгаруксусной кислоте (ТХУ) 30 минут и затем окрашивали в 0,04% растворе к-250 в 8% ТХУ в течение

ночи.

Статистические методы. Статистическую обработку данных, полученных при анализе искусственно созданной популяции, проводили на вычислительной машине EC-I80 по программе, специально написанной В.Л.Римским по нашей просьбе.

Рассчет внутршопуляционного разнообразия (д+s^), доли редких аллелей (h+sh), критерия идентичности (i) проводился по формулам Животовского Л. А. (Животовский, 1991), показателей генетического сходства (г) и расстояния (d) - по Nei м. (Nei, 1974) на персональном компьютере по программе, написанной Г.А,Гришиным. Дендрограмма генетического сходства построена с помощью программного пакета ntsys.

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ ГЛИАДИНА У СОРТОВ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ, ВОЗДЕЛЫВАЕМЫХ В ЗАПАДНО-СИБИРСКОМ РЕГИОНЕ И ШНОМ УРАЛЕ.

Для того, чтобы иметь более полное представление о генотипах сортов яровой мягкой пшеницы, созданных в Омском селекцентре на протяжении десятков лет, были исследованы стародавние (возделывавшиеся в 20-х годах нашего столетия), бывшие в районировании и районированные сорта, а также перспективные линии.

В результате анализа 31 сорта были обнаружены как гомогенные (19 сортов), так и гетерогенные (12 сортов) сорта. Гетерогенные сорта представляли собой смесь двух или более генотипов (биотипов), различающихся .аллелями глиадин-кодируппих локусов.

По кавдому локусу обнаружено от 4 (gii-di) до II (Gii-вг) аллелей. Некоторые аллели, выявленные у стародавних сортов Альбидум 3700, Цезиум 94, Цезиум III, Смена, Тарская 4

(Gli-Alf, Gli-Ble, Gli-Dla, Gli-A2k, Gli-B2o, Gli-D2a),

нередко встречаются и у современных сортов, что указывает на их возможную селекционную ценность в условиях Омской области. Чаще всего у сортов Омской области встречаются аллели Gii-Aif (присутствует у 47% всех исследованных сортов), Gii-Bie (425«), Gli-Dla (65%), Gli~A2q (27*), G11-B20 (27%), Gli-D2a (30%).

Особый интерес представляет гетерогенный сорт Омская 9, различные генотипы в составе которого различаются по 5 глиадинкодирующим локусам, что предполагает существование до

32 различных биотипов (табл.1). Сорт имеет уникальный биотипный состав: нами было выявлено только 17 биотипов, причем от 86 до 91% (в разные годы) всех зерен приходится на два из них.

Таблица I

Частота встречаемости биотипов сорта Омская 9 в разные года

возделывания

Номер био- Формула глиадина биотипов си- Частота биотипа по годам (#)

типа А1 В1 А2 В2 02 1977 1981 1985 1989

I. f ь а ч ь е 13 49 56 62

2. ь о Ь 8 ч е 73 39 35 28

3. ь в Ь в ь в ' 8 6 4 4

4. ь в а Ч ь е * * - А

5. I е Ь Ч. ь е * - - а

6. ь в Ь ч ч е - - а А

7. f в а ч ч е * - * ■ -

8. ь Ь а в ч в * - а а

9. ь ь Ь в ъ е - * а а

10. ь е Ь Ч ь в * * - а

II. ь в Ь в ч е * * - -

N £ о а Ч ъ о * ' - - -

13. £ Ь Ь в ъ е - * * а

1-1 ъ Ь а Ч ч в а * * а

15. ь Ь а ч ь е * - а а

16. с ь Ь ч ь в а а а

17. е е а в ь в а - - а

Примечание: *- звездочкой ~ отмечены биотипы, представленные единичным зерном.

В процессе производственного возделывания сорта Омская 9 с 1977 по 1989 годы произошло направленное изменение частот встречаемости двух основных биотипов: частота первого из них неизменно росла, а частота второго падала (табл.1). ■

В результате анализа 14 сортов яровой мягкой пшеницы, созданных в Челябинске, были обнаружены как гомогенные, так и гетерогенные сорта. Гетерогенные сорта составили 36$ (5 сортов) от исследованных и имели от 2 до 16 биотипов. По

б

каждому из шести глиадинкодирупцих локусов выявлено от 4 (Gli-Di, Gli-Bi) до 12 (G11-B2) аллелей. Наиболее часто встречажсь аллели Gil-Aim (присутствует у 25% всех сортов), Gli-Ble (У 43$), Gli-Dla (у 68%), Gli-A2m (у 21%), Gli-B2c (у 28%), Gli-D2e (у 18%), Gli-D2f (у 18%).

Поскольку при создании исследованных сортов специального отбора по глиадину не проводилось, то возможно, что предпочтение определенных аллэлзй в ходе селекционного процесса обеспечивалось их сцеплением с генами или группами генов, положительно влияющими в данных конкретных условиях региона на селекционно-значимые признаки пшеницы. Можно предположить, что наиболее часто встречающиеся аллели глиадинкодирущих локусов, выявленные в ходе нашей работы, могут служить удобными генетическими маркерами хозяйственно-ценных признаков при селекции мягкой пшеницы в зонах Западной Сибири и Южного Урала.

ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТ ' ВСТРЕЧАЕМОСТИ АЛШЬНЫХ ВАРИАНТОВ ГЛИАДИНКОДИРУЩИХ ЛОКУСОВ В ИСКУССТВЕННО СОЗДАННОЙ ПОПУЛЯЦИИ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ МНОГОКРАТНОМ ПЕРЕСFBE В УСЛОВИЯХ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ

Одним из важнейших селекционно-значимых признаков, непосредственно влияыцих на стабильность урожая, является адаптивность растений, т:е. их устойчивость к неблагоприятным факторам среда. Адаптивную ценность аллелей можно выявить, анализируя изменения частот встречаемости этих аллелзй в гибридной популяции в ряду поколений. Ввиду снижения семенной продуктивности у слабо адаптированных к местным условиям генотипов и повышенной вероятности гибели их в процессе вегетации, в такой популяции после нескольких репродукций возрастает частота растений с высокой устойчивостью к неблагоприятным условиям. Представляло интерес изучить, в частности, связь мезду аллельными вариантами глиадинкодирущих локусов и адаптивностью растений.

Анализ показал, что пять родительских сортов передали в гибридную популяцию пять разных аллелей по gii-ai, два аллеля по Gli-Bi, три аллеля по Gii-Di, пять аллелей по GH-A2, шесть аллелей по Gii-вг, и четыре аллеля по, GH-D2. При этом некоторые аллели, встречающиеся в популяции с достаточно высокой частотой, попали в гибридную комбинацию от двух и

более родителей. Например, аллель ви-мь имели два родительских сорта, а аллель си-в1е - четыре сорта. Другие аллели происходили кавдый от одного родительского сорта: 011-А1£ ОТ АНК-102, вИ-АИ от Целинной 26, С11-А2Ъ от Краснодарской 57 и т.д. (табл.2).

Анализ таблицы 2 показывает, что частоты одних аллельных

Таблица 2.

Частоты аллельных вариантов глиадинкодирунцих локусов в популяции яровой пшеницы в разные годы пересева

Аллельные варианты Число родительских сортов, имевших данный аллель Частота,%

1987г. 1988г. 1990г. 1991г.

С11-А1Ь 2 55,11 49,52 51,20 50,24

£ I 21,59 17,89 20,54 20,12

1 I 16,14 1.9,17 16,85 19,97

т I 3,86 4,47 4,01 6,60

о I 1,70 5,27 5,94 2,41

С11-В1Ъ 2 31,25 26,68 24,88 23,46

е 4 68,75 . 73,32 75,12 76,54

С11-01а 4 55,34 55,91 50,08 47,99

г 2 44,20 43,45 47,35 51,05

д I 0,45 0,48 2,57 0,48

СИ-А2Ь I 39,54 36,50 34,51 33,25

£ I 12,27 13,98 15,09 10,71

I 10,79 9,90 4,01 4,99

к I 2,61 3,03 4,97 3,22

ч 34,77 36,58 41,41 47,83

С11-В2Ь I 26,36 28,27 31,30 25,76

с1 I 11,14 13,90 9,63 13,04

о I 34,09 31,63 32,42 29,95

о I 10,23 8,79 5,94 8,53

Б I 10,91 10,70 13,48 17,39

? I 7,27 6,71 7,22 5,31

С11-02а 50,34 50,56 43,66 35,75

е I 18,29 26,20 34,03 36,65

j 26,59 11,10 11,07 17,86

в I 4,77 12,14 11,23 9,74

с

вариантов глиадинкодирувдих локусов в процессе пересева растут от поколения к поколению, других - падают, тогда как частота некоторых аллелей почти не. меняется или изменяется хаотически. Так, частота всех аллелей глиадинкодиругацего локуса хромосомы 1А на протяжении всех пяти лет пересева оставалась практически неизменной (табл.2). По локусу си-в1 в популяции присутствовало только два аллеля (ь и е), причем частота си-вгь постепенно снижалась, а частота си.-в1е повышалась (табл.2). Данные изменения оказались, однако, статистически недостоверными. Аналогично, не было обнаружено достоверного изменения частот аллелей локусов йи-ог и С11-В2. Статистически достоверными оказались увеличение частот аллелей си-А2д и сшэге, а также уменьшение частоты си-02а. Таким образом, как в искусственной популяции (табл.2), тек и при культивировании сорта Омская 9 (табл.1) происходило статистически значимое увеличение частоты генотипов, имеющих аллель С11-А2д. Этот же аллель чаще других аллелей локуса йИ-лг встречается в группе сортов, созданных в Омске. Все эти результаты указывают на ценность данного аллеля в условиях Западно-Сибирского региона.

Из табл. 3 видно, что генетические расстояния между репродукциями искусственной популяции пшеницы в ходе пересева из года в год возрастали как по отдельным глиадинкодирующим локусам, так и в среднем. При этом большие изменения

Таблша 3.

Генетические расстояния (о) между популяциями яровой пшеницы разных лет пересева

популяции разных лет пересева Локусы Среднее

А1 В1 П1 А2 В2 02

1.1987-1989 0,0020 0,0023 0,0009 0,0004 0,0010 0,0496 0,0115

2.1987-1990 0,0016 0,0050 0,0029 0,0186 0,0081 0,0341 0,0204

3.1987-1991 0,0036 0,0064 0,0092 0,0332 0,0122 0,0904 0,0280

4.1989-1990 0,0012 0,0003 0,0043 0,0086 0,0063 0,0142 0,0070

5.1989-1991 0,0023 0,0004 0,0114 0,0212 0,0099 0,0457 0,0199

6.1990-1991 0,0029 0,0004 0,0014 0,0068 0,0121 0,0126 0,0137

произошли по частотам аллелей локусов Gii-2 и меньшие - по частотам аллелей gii-i. Наибольшие изменения частот аллелей произошли по локусу g11-d2, где генетическое расстояние между популяциями 1987 и 1991 годов репродукции составило 0,0904. Наименьшие изменения произошли по частотам аллелей локуса Gii-Ai. По-видимому, участки хромосом, маркированные аллелями локусов Gii-2, в большей степени подвержены действию естесственного отбора по сравнению с аллелями локусов Gli-i.

геногеография аллельных вариантов глиадинкодирупщх локусов у мягкой пшеницы.

Замечено, что сорта мягкой пшеницы, созданные в разных селекцентрах или в разных странах, сильно различаются по набору аллелей Gii локусов. Поскольку аллели, характерные для определенного селекцентра (региона), могут быть связаны с проявлением определенных хозяйственно-значимых признаков, важных для сортов данного региона, статистическая оценка разнообразия и степени сходства генотипов сортов, созданных в различных селекционных центрах и саранах, представляет как теоретический, так и практический интерес.

Суммарно по всем 14 исследованным группам соров по разным глиадинкодирущим локусам выявлено от 10 (Gii-Di) до 20 (gh-A2, gh-B2) аллелей. По кавдому из локусов найдены как аллели, встречающиеся с достаточно высокой частотой почти во всех группах сортов (аллели-космополиты), так и эндемичные аллели, характерные только для одной группы сортов. В частности, аллели Gii-Aif,»; Gii-Bib,e; Gii-Dia,b часто встречались почти во всех группах сортов. К- эндемичным можно отнести аллели Gii-Aig (Австралия), Gii-Aiq (Шортанды), Gli-Aih (Садово), Gii-oij (Канада), Gii-A2m (Канада), GH-B21 (Англия), Gii-B2i (Австралия), Gii-D2h (Канада).

Показатели внутридопуляционного разнообразия (д) для индивидуальных локусов изменяются от 10,67 (Gli-Bi, Италия) до 1,81 (Gii-Di, Саратов). В среднем наибольшим разнообразием по глиадинкодирущим локусам отличаются сорта созданные .в Италии, Омске и Челябинске. При этом разнообразие'аллелей в сортах Италии и Омска в большей степени обусловлено долей редких аллелей (h=0,32+0,04 и h=0,2I+0,04, соответственно), по сравнению с Челябинскими сортами, . где h=0,I2+0,05. Наименьшим разнообразием отличаются сорта из Загреба,

Шортандов, Саратова и Канады, причем в Канаде и Саратове разнообразие характеризуется большей долей редких аллелей. Доля редких аллелей мала в сортах из Осиек, Садово и Зернограда, где значение этого показателя находится в пределах статистической ошибки.

В среднем внутрипопуляционное разнообразие по локусам 611-2 очевидно выше, чем по локусам аы. По-видимому, это связано с тем, что суммарно по трем локусам эИ-г в мировой коллекции сортов идентифицировано и внесено в каталог 65 аллельных вариантов, а по локусам 011-1 лишь 46.

Генотипы исследованных групп сортов мягкой пшеницы достоверно различаются между собой как по каждому из 6 глиадинкодирующих локусов, так и суммарно по всем локусам, т.к. во всех случаях значение критерия идентичности I превышает значение для 5% уровня значимости.

Из дендрограммы генетического сходства видно (рис.1), что группы сортов объединены в три кластера. В один из кластеров вошли группы сортов, созданных в селекционных центрах бывшего СССР, за исключением Зернограда. Генетическое сходство между грушами сортов данного кластера в среднем составляет около 0,7. Группы сортов, созданных в Европейских странах, образуют другой кластер. Интересно, что сорта Зернограда по аллельному составу ближе к европейским сортам и входят с ними в один кластер. Наиболее'удалены от всех группы сортов из Канады и Австралии, имеющие низкий показатель генетического сходства как со вседа другими группами, так и между собой.

Анализ -значений показателей г и о по отдельным глиадинкодирующим локусам показывает, что исследованные группы сортов более сходны по частотам аллелей локусов си-1 и менее - по частотам аллелей локусов вц-г,

Генетические расстояния, оцененные по наследственному полиморфизму локусов си, между группами сортов мягкой пшеницы, созданных в 14 регионах, изменяются от о=0,038 до 0=5,154, что значительно превосходит данные, полученные ранее на других культурах и при использовании других полиморфных систем. Генетические расстояния между некоторыми группами сортов, выявленные в нашей работе, оказались в 20 раз больше, чем расстояния мезду некоторыми видами или популяциями злаков, рассчитанные на основании анализа полиморфизма ферментов. Этот парадоксальный результат объясняется,

очевидно, значительно большим полиморфизмом запасного белка пшеницы глиадина по сравнению с ферментными системами.

- Австралия

- Канада

- Англия

— Ген.Тошево

_ _ — Нови-Сад

- Садово

- Италия

-:-Осиек

- Загреб

- Зерноград

-Омск

- Саратов

- - Челябинск

-Шортанды

Ь-1-1-1-1-1-1

0.000 0.150 0.300 0.450 0.600 0.750 0.900

Рис. I. Дендрограмма оценки генетичестго сходства (г) групп сортов, созданных в различных регионах бывшего СССР и других странах.

СПОНТАННЫЕ МУТАЦИИ ПО ГЛИАДИШЮДИРУЩИМ ЛОКУСАМ, ОБНАРУЖЕННЫЕ В ХОДЕ АНАЛИЗА СОРТОВ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИГЩ

При анализе индивидуальных зерен сортов и образцов мягкой пшеницы иногда встречаются зерна, спектры глиэдина которых отличаются от основного спектра, присущего данному сорту, потерей одного или нескольких компонентов, или изменением подвижности одного компонента. Такие изменения в спектрах обычно интерпретируются как проявление мутаций в локусах си

(Ме1акоузку еЪ а1.,1987, 1994, ЬаГ1ап<1га еЬ а1., 1990).

Предполагается, что существование множественного аллелизма по локусам ви обусловлено возникновением и наследованием мутаций ПО ЭТИМ ЛОКусаМ (Kudryavtsev et а1., 1988, Метаковский, 1990). Поэтому большой интерес представляет изучение частоты спонтанной изменчивости данных локусов.

При анализе зернового материала сортов яровой мягкой пшеницы, созданных в Омской области, было обнаружено несколько случаев потери компонентов или их групп в электрофореграммах глиадана индивидуальных зерен по сравнению с основным спектром сорта. Так, в образце сорта Омская 9 найдено одно зерно с потерей всех компонентов блока си-в1Ь и одно с потерей сИ-01Ь. У Омской 22 в одном зерне отсутствовал блок си-в1е, у Сибаковской 3 - си-01Ь. в сорте Омская 17 наблюдалось изменение подвижности компонента в г-зоне электрофоретического спектра, контролируемого локусом си-вгт. В одном зерне сорта Омская 12 обнаружена потеря двух компонентов блока сН-в1Ь, расположенных в /з и г зонах спектра, а в одном зерне сорта Эритроспермум 59 отсутствовал компонент в /з-зоне, относящийся к блоку сИ-А2д. Кавдое из этих изменений можно объяснить мутацией в глиадинкодирувдем локусе, находящейся в гомозиготном состоянии. Следовательно, данные мутации возникли ранее, чем в предыдущем поколении. Частота встречаемости зерен, несущих подобные изменения в спектре глиадина, во всем исследованном материале (1136 зерен) в среднем составила 0,62%.

При анализе 894 колосьев трех сортов яровой мягкой пзеницы Омской селекции было выявлено три случая изменений в электрофоретическом спектре глиадана, причем все иследованные зерна этих колосьев несли мутацию в гомозиготном состоянии.

В сорте Омская 20 найден один колос, в котором одно из

в

Рис. 2. Изменения в электрофоретических спектрах глиадина, обнаруженные в индивидуальных зернах сортов яровой мягкой пшеницы, а-сорт Омская 20: 1-контроль, 2-изменение подвижности- одного компонента; б-сорт Лвтесценс 62: 1-контроль, 2-потеря блока компонентов си-в1е в гетерозиготе, 3-потеря компонентов блока си-В1е в гомозиготе; в-сорт Целиноградка: 1-4 - биотипы сорта, отличающиеся по присутствию/отсутствию двух компонентов в (¿-зоне спектра, 5-потеря блоков компонентов ви-вге и 611-011.

всех шестнадцати зерен имело электрофоретический спектр глиадина с перераспределением окраски компонентов, локализованных в г-зоне: ослаблением медленноподвижного минорного компонента, контролируемого хромосомой бв

(аллельный вариант сп-вгь), и усилением минора, находящегося в спектре перед ним (рис.2,а). Данное изменение в спектре могло быть вызвано мутацией (в гетерозиготном состоянии), приведшей к увеличению электрофоретической подвижности одного компонента. Поскольку данное изменение . произошло только в одном зерне колоса, то очевидно, что мутация в локусе ви-вг произошла в последнем поколении.

Частота встречаемости разных типов мутаций была изучена такие в колосовом материале коллекции сортов. Например, в сорте Лютесценс 62 были выявлены колосья, некоторые зерна из которых имели ослабленные компоненты, контролируемые локусом ви.-в1. Такие спектры можно было интерпретировать как гетерозиготы по спонтанно возникшей нуль-мутации по этому локусу. Действительно, из оставшихся половинок исследованных зерен, несущих мутационные изменения электрофоретического спектра, в тепличных условиях было выращено II растений с каждого из которых было исследовано по 8-10 зерен. Среди этих зерен было выявлено три генотипических класса: нормальный генотип, гетерозигота то мутации и ■ гомозигота по мутации (рис.2,6). Однако полученное соотношение -числа зерен в этих трех классах не соответсвовало расщеплению 1:2:1. Всего было выявлено 42 гомозиготных зерна, имеюзщх типичный спектр сорта Лютесценс 62, 78 гетерозиготных зерен и 6 гомозигот по мутации. Можно предположить, что низкая частота гомозигот по мутации связана с их плохой жизнеспособностью. Очевидно, что данная мутация возникла раньше, чем в последнем поколении.

Редкий мутант был найден в одной из 'семей сорта Целиноградка. Все исследованные зерна всех восьми растений (суммарно проанализировано около 30 зерен) одной из 18 исследованных семей сорта Целиноградка были лишены всех компонентов глиадпна, контролируемых локусвмв сп-вг а яи-ог (ряс.2,в). При этом в мутантных спектрах сорта Целиноградка бала явно усилена интенсивность окрашивания компонентов глиадина, контролируемых некоторыми другими хромосомам.

Для определения характера наследования спонтанных мутаций был проведен анализ зерен г2 гибридной комбинации Ранняя 73 х ' Саратовская 210, где генотип материнской формы нес мутацию в гомозиготном состоянии по полной потере локуса са-гад. в результате анализа 57 зерен выявлено 13 гомозиготеых зерен имеющих аллель ви-ога сорта Саратовская 210, 29

гетерозиготных зерен и 15 гомозиготных зерен несущих мутантный (нуль) аллель локуса gii-di сорта Ранняя 73 (для соотношения 1:2:1 *2=0,18, Р>50). Данный результат подтверждает положение о том, что спонтанные мутации у пшеницы могут наследоваться как простой менделевский признак (цит. по Филипченко, 1979, Упелниек и др., 1991).

В целом частота встречаемости мутантных спектров в исследованном материале составила 0,68,45 на генотип, частота возникновения спонтанных мутаций - 0,19% на спектр, на поколение, или 0,03% на локус, на поколение.

Полученное минимальное значение частоты спонтанного мутагенеза по глиздин-кодирущим локус au (ЗхЮ-4 на локус, на поколение) по крайней мере на два порядка превышает аналогичные значения, найденные при анализе четырех морфологических признаков и пяти ферментных локусов ячменя (Kahirer et ai.( 1984), но хорошо соответствует скорости изменчивости локусов, контролирующих синтез полиморфных белков у сосны (Алтухов и др., 1983). Известно, что частота спонтанной изменчивости по биохимическим признакам у дрозофилы, мыши и человека составляет около 2хЮ~6 (Heel, 1983), хотя в некоторых работах, например, при анализе эстеразы дрозофилы, были получены значения до 2,5хЮ-5 (твипо, 1981). Сравнительно большое значение частоты спонтанного мутагенеза по глиадин-кодирувдим локусам в основном объясняется тем, что у полиплоидной пшеницы удается учесть, кроме точковых мутаций и микроделеций, также и крупные хромосомные аберрации, такие как потери хромосомных плеч и нуллисомию по определенным хромосомам, приводящие к потере блоков Электрофоретических компонентов глиадина. У диплоидных организмов подобные мутации, как правило, не могут быть учтены из-за их сильного отрицательного влияния на жизнеспособность (Алтухов и др., 1983).

• ВЫВОДЫ

I. С помощью анализа электрофоретических спектров запасного белка зерна пшеницы глиадина идентифицированы аллели глиадинкодирупцих локусов, црисутствущне в сортах яровой мягкой пшеницы, созданных в Омской и Челябинской областях. Показано, что наборы наиболее часто встречающихся аллелей существенно различаются в этих двух регионах (Alf,

Ble, Dia, A2q, B2o, D2a В СОрТЭХ ОИСКЭ И Alm, Ble, Dia, A2m,

B2c, D2e в сортах Челябинска). Предполагается, что аллели, часто встречающиеся в сортах данного региона, могут служить генетическими маркерами хозяйственно-ценных количественных признаков при селекции пшеницы в этом регионе.

2. Выявлены статистически достоверные изменения частот встречаемости некоторых аллелей при репродукции популяции яровой мягкой пшеницы в условиях северной лесостепи Омской области в течение пяти лет. В частности, частота аллелей A2q ' и D2e возросла на 13% и 18%, соответственно. Установлено также, что в процессе производственного возделывания частота встречаемости биотипа сорта Омская 9, имеющего характерные аллели Alf, Bib, Dia, A2q И B2b ВОЗрОСЛЭ С 13% В 1977 ГОДУ ДО 62% в 1989 году, тогда как частота контрастного биотипа с аллелями Alb, Bie, Dib, А2з и B2q упала с 73% до 2В%. Предполагается, что присутствие в генотипе аллелей, частота которых возрастала в этих экспериментах, повышает адаптивность этих генотипов к условиям данного региона.

3. Анализ частот аллелей глиадинкодируюпщх локусов в 14 группах сортов, созданных в странах и селекционных центрах бывшего СССР позволил выявить как аллели-космополиты, встречающиеся с достаточно высокой частотой почти во всех группах сортов (Gli-Alf, Gli-Ble, Gli-Dla), ТЭК И аллели-эндемики, характерные только для одной группы сортов

(Gil-Aid,g,h,q, G11-A21, Gli-B2i,k,l, G11-D21). ГеНОТИПЫ,.

имеющие аллели-эндемики, могут отличаться повышенной приспособленностью к определенным природно-климатическим условиям, а генотипы с аллелями-космополитами могут обладать большей пластичностью.

4. Анализ значений показателей генетического сходства (г) :i расстояния (d) показал, что сорта, созданные в Омске, Саратове, Челябинске и Шортандах, шеют достаточно высокий уровень генетического сходства по аллелям глиадинкодиругаш: локусов (0,7), п в значительной степени отличаются от других групп сортов. Сорта из европейских стран (Болгария, Югославия п Италия) шеют сходство мезду собой (0,6) п отличаются от сортов других стран. Наиболее удалена от есох группа сортоз из Канады, имеющая низкий показатель генетического сходства (0,2) со всеми другими группам. Исследованные группы сортоз Солее сходны по частотам аллелей локусов cii-i, чем gu-2.

5. В результате анализа зерна из колосьев и семей некоторых сортов мягкой пшеницы обнаружены ' изменения электрофоретического спектра глиадина, вызванные очевидно спонтанными мутациями в глиадинкодирувдих локусах. Использование в анализе колосового материала позволило отличить мутации, возникшие ранее (унаследованные), от появившихся в последнем поколении. В целом частота встречаемости мутантных спектров составила 0,68% на генотип, частота возникновения мутаций - около 0,03% на локус, на поколение.

Материалы диссертации опубликованы в работах:

1.' Метаковский Е.В., Чернаков В.Ы., Шаманин В.П. Генетический полиморфизм глиадина у сортов яровой мягкой пшеницы Омской

. области // Докл. ВАСХНИЛ. 1990. №9. С.10-14.

2. Чернаков В.М., Метаковский Е.В. Спонтанные мутации по глиадинкодирупцим локусам, найденные при анализе колосового и линейного материала яровой мягкой пшеницы // Генетика. 1993. Т.29. И. C.II4-I24.

3. Чернаков В.М., Метаковский Е.В. Разнообразие аллельных вариантов глиадинкодирущих локусов и оценка генетического сходства сортов мягкой пшеницы, созданных в разных селекционных центрах // Генетика. 1994. Т.30. №4. С.509-517.

4. Metakovsky E.V., Ng P.K.W., Chernakov V.M., Pogna N.E., Bushuk W. Gliadin alíeles in Cañada red epring wheat cultivare: Use ' of two different procedures of asid-PAGE for gliadin separetion // Genome. 1993. v. 36, p. 743-749.

5. Metakovsky E.V., Davidov S.D., Chernakov v.H., Upelniek V.P. Gliadin alíele Identification in совшоп wheat: III. Frequency of occurrence and арреаггшсе of spontaneous mutations at the gliadin-ooding loci // J. Genet. and Breed. 1993. v.47, p. 221-236.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Чернаков, В. М.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Род Triticum (пшеница), его систематика и организация.

1.2. Классификация бежов зерна пшеницы.

1.3. Биохимическая характеристика запасных бежов пшеницы.

1.4. Генетический полиморфизм глиадина.

1.5. Хромосомная локализация генов, контролирующих синтез глиадина.

1.6. Закономерности наследования глиадина.

1.7. Блоки компонентов глиадина как генетические маркеры хозяйственно-значимых признаков.

1.8. Аллельные варианты глиадинкодирущих локусов в группах сортов, созданных в разных селекционных центрах бывшего СССР и других странах.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1. Растительный материал.

2.2. Методы исследования.

2.2.1. Лабораторные методы.

2.2.2. Статистические методы.

ГЛАВА 3. ГЕНЕТИЧЕСКИМ ПОЛИМОРФИЗМ ГЛИАДИНА У СОРТОВ

ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ, ВОЗДЕЛЫВАЕМЫХ В ЗАПАДНО-СИБИРСКОМ РЕГИОНЕ И ЮЖНОМ УРАЛЕ.

3.1. Полиморфизм глиадина у сортов Омской области.

3.2. Изменения частот встречаемости различных биотипов в популяции сорта Омская 9 в процессе производственного возделывания с 1977 года.

3.3. Полиморфизм глиадина у сортов Челябинской области.

3.4. Обсуждение.

ГЛАВА 4. ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТ ВСТРЕЧАЕМОСТИ АЛЛЕЯЬНЫХ ВАРИАНТОВ ГЛИАДИНКОДИРУЩИХ Л ОКУ СОВ В ИСКУССТВЕННО СОЗДАННОЙ ПОПУЛЯЦИИ ЯРОВОЙ мягкой ПШЕНИЦЫ ПРИ МНОГОКРАТНОМ ПЕРЕСЕВЕ В УСЛОВИЯХ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ.

4.1. Частоты встречаемости аллелей и их изменения в исследуемой популяции в разные годы пересева

4.2. Оценка генетического сходства между популяциями разных лет пересева.

4.3. Обсуждение.

ГЛАВА 5. ГЕНОГЕОГРАФИЯ АЛЛЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ

ГЛИАДИНКОДИРУЩИХ ЛОКУСОВ У МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ.

5.1. Частоты аллелей в различных группах сортов.

5.2. Оценка разнообразия аллельных вариантов глиадинкодирующих локусов в группах сортов из разных селекционных центров.

5.3. Оценка генетического сходства и расстояния между исследованными группами сортов.

5.4. Обсуждение.

ГЛАВА 6. СПОНТАННЫЕ МУТАЦИИ ПО ГЛИАДИНКОДИРУЩИМ ЛОКУСАМ,

ОБНАРУЖЕННЫЕ В ХОДЕ АНАЛИЗА СОРТОВ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИШ.

6.1. Частота встречаемости спонтанных мутаций по глиадинкодируюпщм локусам в зерновом материале сортов яровой мягкой пшеницы.

6.2. Спонтанные мутации по глиадинкодирующим локусам, найденные при анализе колосового и линейного материала яровой мягкой пщеницы.

6.2.1. Методологические аспекты.

6.2.2. Мутации, выявленные при анализе колосового материала.

6.3. Наследование выявленных спонтанных мутаций.

6.4. Обсуждение.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Исследование генотипов мягкой пшеницы Западно-Сибирского региона с помощью генетических маркеров"

Пшеница является одной из важнейших цродовольственных культур и занимает первое место по сумме посевных площадей в нашей стране.

Селекция пшеницы в основном направлена на улучшение следующих цризнаков: содержание и качество бежа в зерне, продуктивность, устойчивость к болезням, вредителям и др [4]. Данные признаки, однако, существенно зависят от внешних (климатических) условий в период выращивания растений. Поэтому селекционер для получения информации о свойствах генотипа проводит многократную оценку селекционных форм и на основании биометрического анализа выделяет среди них лучшие. Однако дифференцировать генотипы, особенно на первых этапах селекционного процесса, когда ведется оценка отдельных растений, очень сложно. Высокоцродуктивные сорта озимой пшеницы обычно имеют меньшую зимостойкость, хуже переносят засуху, поражаются болезнями. Совершенно ясно, что генетические подходы могли бы внести существенный вклад в повышение эффективности селекционного процесса, сокращение сроков создания новых сортов, уменьшение объемов полевых испытаний [55, 58].

Широкие возможности в селекционных и генетических работах открывает исследование полиморфных белковых систем, в частности глиадина, высокополиморфной спирторастворимой фракции запасного бежа зерновки пшеницы [55, 52, 123, 53]. Установлено, что глиадин при одномерном электрофорезе разделяется на 20-30 (у разных сортов) компонентов, имеющих разную интенсивность окраски, причем электрофоретический спектр глиадина сортоспецифичен и не зависит от условий выращивания растений

55, 153]. Показано, что компоненты электрофоретического спектра глиадина наследуются группами (блоками); каждая из этих групп представляет собой простой менделирупций признак [123/ 20, 53]. Предполагается, что блок кодируется кластером тесно сцепленных генов [55]. Гены, контролирующие синтез глиадина, расположены в коротких плечах хромосом первой и шестой гомеологических групп [55, 146]. По каждому глиадин-кодирующему локусу наблюдается множественный аллелизм, т.е. существуют шесть серий аллельных вариантов блоков. Блоки, контролируемые аллельными вариантами одного локуса, различаются между собой по числу и электрофоретической подвижности составляющих их компонентов [52]. На основании анализа большого количества сортов и гибридных комбинаций составлены каталоги аллельных вариантов блоков, контролируемых каждым из глиадинкодирующих локусов [123, 133, 52].

Кодоминантность наследования, стабильность на протяжении многих поколений, отсутствие регуляции экспрессии отдельных генов кластера и посттрансляционных модификаций у контролируемого бежа, сравнительная простота анализа полиморфизма делают аллельные варианты глиадинкодирующих локусов эффективными маркерами генотипа [26]. В ряде работ установлена связь между аллельными вариантами этих локусов и проявлением важнейших хозяйственно-ценных признаков, таких, как продуктивность, качество зерна, зимостойкость, устойчивость к болезням и др. [34, 35, 48, 59, 70, 171]. Аллельные варианты глиадинкодирующих локусов могут быть использованы также для идентификации сортов пшеницы [45, 169, 122], описания их биотипной структуры и регистрации изменений этой структуры при пересевах сортов в различных эколого-географических условиях [21, 23, 155], а также при анализе филогенетических связей между т.aestivum и другими видами пшенщ [66, 128, 118]. Обнаружено , что сорта, созданные в одном селекционном центре или стране, как правило, имеют определенный (ограниченный) комплект аллелей глиадинкодирующих локусов. Причина этого состоит, вероятно, в сцеплении данных аллелей с генами или группами генов, положительно влияющими в конкретных условиях на селекционно-значимые признаки пшеницы [24, 25, 130, 131, 134]. Все это позволило по-новому взглянуть на цроцесс создания сорта, выявить некоторые важные закономерности формирования оптимального генотипа в ходе селекционного процесса [56].

Цель настоящей работы состояла в изучении аллельного состава глиадинкодирующих локусов сортов мягкой пшеницы Западно-Сибирского региона и в выявлении аллелей, которые могли бы быть использованы в селекционном процессе в качестве генетических маркеров хозяйственно-ценных признаков.

Были поставлены и решены следующие задачи:

1. Идентифицированы аллели глиадинкодирующих локусов в коллекции бывших в районировании, районированных и перспективных сортов мягкой пшеницы Западно-Сибирского региона. Для того, чтобы выявить связь мезду аллелями глиадинкодирующих локусов и адаптивностью растений, исследованы изменения частоты встречаемости этих аллелей в искусственно созданной популяции генотипов, выращиваемой в течении пяти последовательных лет в условиях северной лесостепи (под Омском).

2. Проведена оценка внутрипопуляционного разнообразия по аллельным вариантам глиадинкодирующих локусов в 14 группах сортов мягкой пшеницы, созданных в различных странах и регионах, а также степени сходства генотипов сортов, составляющих эти группы.

3. В исследованном колосовом и зерновом материале были выявлены генотипы, несущие спонтанные мутации по глиадинкодирую-щим локусам. Оценена частота встречаемости этих мутаций.

Полученные в настоящей работе результаты обладают определенной научной новизной и практической ценностью.

Впервые изучен аллельный состав гжадинкодирующих локусов сортов мягкой пшеницы Западно-Сибирского региона и выявлены наиболее часто встречающиеся аллели. Проведена оценка внутри-популяционного разнообразия и генетического сходства по аллелям глиадинкодирующих локусов в 14 группах сортов пшеницы, созданных в различных странах и селекционных центрах бывшего СССР. Благодаря использованию в анализе колосового материала, позволяющего дифференцировать мутации, возникшие ранее (унаследованные), от появившихся в последнем поколении, была определена частота возникновения спонтанных мутаций в глиадинкодирующих локусах.

Установленные генетические формулы глиадина могут служить надежным критерием при определении подлинности зернового материала исследованных сортов. Наиболее часто встречающиеся аллели, выявленные для различных регионов, могут служить генетическими маркерами хозяйственно-ценных количественных признаков при селекции пшеницы в этих регионах, в частности при подборе родительских пар для скрещиваний и проведении отборов на ранних этапах селекционного процесса. Найденные в ходе исследований жизнеспособные мутантные формы мягкой пшеницы могут служить материалом в селекционной работе и теоретических изысканиях.

Заключение Диссертация по теме "Генетика", Чернаков, В. М.

выводы

1. С помощью анализа электрофоре тических спектров запасного бежа зерна пшеницы глиадина идентифицированы аллели глиадинкодирующих локусов, присутствующие в сортах яровой мягкой пшеницы, созданных в Омской и Челябинской областях. Показано, что наборы наиболее часто встречающихся аллелей существенно различаются в этих двух регионах (Aif,

Ble, Dla, A2q, B2o, D2a В СОРТЭХ ОМСКЭ И Aim, Ble, Dla, A2m,

B2c, D2e в сортах Челябинска). Предполагается, что аллели, часто встречающиеся в сортах данного региона, могут служить генетическими маркерами хозяйственно-ценных количественных признаков при селекции пшеницы в этом регионе.

2. Выявлены статистически достоверные изменения частот встречаемости некоторых аллелей при репродукции популяции яровой мягкой пшеницы в условиях северной лесостепи Омской области в течение пяти лет. В частности, частота аллелей A2q и D2e возросла на 13% и 18%, соответственно. Установлено также, что в процессе цроизводственного возделывания частота встречаемости биотипа сорта Омская 9, имеющего характерные аллели Aif, Bib, Dia, A2q и В2Ь возросла с 13% в 1977 году до 62% в 1989 году, тогда как частота контрастного биотипа с аллелями Aib, Bie, Dib, A2s и B2q упала с 73% до 28%. Предполагается, что присутствие в генотипе аллелей, частота которых возрастала в этих экспериментах, повышает адаптивность этих генотипов к условиям данного региона.

3. Анализ частот аллелей глиадинкодирующих локусов в 14 группах сортов, созданных в странах и селекционных центрах бывшего СССР позволил выявить как аллели-космополиты, встречающиеся с достаточно высокой частотой почти во всех грушах сортов (Gli-Alf, Gli-Ble, Gli-Dla), ТЭК И аллели-эндемики, характерные только для одной группы сортов

Gli-Ald,g,h,q, Gli-A2i, Gli-B2i,k,l, G11-D21). ГвНОТИПЫ, имеющие аллели-эндемики, могут отличаться повышенной приспособленностью к определенным природно-климатическим условиям, а генотипы с аллелями-космополитами могут обладать большей пластичностью.

4. Анализ значений показателей генетического сходства (г) и расстояния (d) показал, что сорта, созданные в Омске, Саратове, Челябинске и Шортандах, имеют достаточно высокий уровень генетического сходства по аллелям глиадинкодирующих локусов (0,7), и в значительной степени отличаются от других групп сортов. Сорта из европейских стран (Болгария, Югославия и Италия) имеют сходство между собой (0,6) и отличаются от сортов других стран. Наиболее удалена от всех группа сортов из Канады, имеющая низкий показатель генетического сходства (0,2) со всеми другими группами. Исследованные группы сортов более сходны по частотам аллелей локусов Gii-i, чем Gii-2.

5. В результате анализа зерна из колосьев и семей некоторых сортов мягкой пшеницы обнаружены изменения электрофоретического спектра глиадина, вызванные очевидно спонтанными мутациями в глиадинкодирующих локусах. Использование в анализе колосового материала позволило отличить мутации, возникшие ранее (унаследованные), от появившихся в последнем поколении. В целом частота встречаемости мутантных спектров составила 0,68% на генотип, частота возникновения мутаций - около 0,03% на локус, на поколение.

Автор глубоко признателен своему научному руководителю к.б.н. Е.В.Meтаковскому за постоянное внимание, способствовавшее выполнению данной работы. Автор искренне благодарен сотрудникам лаборатории генетики растений

A.А.Поморцеву, А.М.Кудрявцеву, Н.Н.Илличевскому,

B.П.Упелниеку, А.М.Сеитовой, М.П.Ладолиной, а также заведующему лабораторией д.б.н. В.А.Цухальскому за неоценимые консультации и поддержу в работе. Автор благодарен сотрудникам Омского С ХМ С.И.Леонтьеву, В.П.Шаманину и сотрудникам СибНИИСХоза В.А.Зыкину, Г.Я.Козловой за предоставленные образцы мягкой пшеницы и помощь в проведении полевых опытов.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Чернаков, В. М., Москва

1. Абрамова Л.И. Кариотип пшениц // Цитол. и генет. 1986. Т.20. № 5. С.379-385.

2. Алтухов Ю.П., Духарев В. А., Животовский Л. А. Отбор против редких электрофоретических вариантов белка и темпы спонтанного мутационного процесса в популяциях // Генетика. 1983. Т.19. №. С.264-276.

3. Алтухов Ю.П. Генетические процессы в популяциях. М.: Наука, 1989. 328с.

4. Вавилов Н.И. Научные основы селекции пшеницы. М.; Л.: Сельхозгиз, 1935. 24с.

5. Вавилов Н.И., Якушкина О.В. К филогенезу пшениц. / В кн.: Теоретические основы селекции. М.: Наука, 1986. С.409-476.

6. Вакар А.В. Белковый комплекс клейковины. / В кн.: Растительные белки и их биосинтез. М.: Наука, 1975. С.84.

7. Глотов Н.В., Животовский Л.А., Хованов Н.В., Хромов-Борисов Н.Н. Биометрия. Л.-.ЛГУ, 1982 . 264 с.

8. Дорофеев В.Ф., Мигушова Э.Ф. Система рода Triticum l. // Вестн. с/х науки. 1979. № 26 С.18-27.

9. Жизнь растений. М.: Просвещение, 1980. Т.6. 430с.

10. Жиров Е.Г. Синтез новой гексаплоидной пшеницы. // Тр. по црикл. бот. генет. селек. 1980. Т.68. вып.1. С.14-16.

11. Животовский Л.А. Популяционная биометрия. М.:Наука. 1991. 271с.

12. Коваль С.Ф., Meтаковский Е.В. Изучение адаптивной ценности некоторых признаков при эволюционной селекциигибридной популяции T.aestiwun // С.-х. биология. 1985. Ml. С.48.

13. Коваль С.В., Meтаковский Е.В., Кудрявцев A.M., Созинов А.А. О сцеплении семейств глиадин-кодируншщх локусов с генами опушения и окраски колосковых чешуй у пшеницы // С.-х. биология. 1986. Ш. С.31-36.

14. Конарев В.Г. Белки пшеницы. М.: Колос, 1980. 351с.

15. Копусь М.М., Перерва Т.П., Мокрушина Н.И. Спонтанный мутант компонентного состава глиадина "полупустой" гель // Селекция и сем-во зерновых культур. Сб. научн. работ, Саратовский СХИ, Саратов, 1986. С.58-59.

16. Культурная флора СССР Том I Пшеница. Л.: Колос, 1979. 347с.

17. Лобашев М.Е. Генетика. Лен. Унив., 1969. 752с.

18. Левитский Г.А., Сизова М.А., Поддубная-Арнольди В.А. Сравнительная морфология хромосом пшениц // Докл. АН СССР. 1939. Т.25. № 2. С.144-147.

19. Мережко А.Ф. Видовой состав и кариология Triticum l. Классификация. / В кн.: Генетика культурных растений. Зерновые культуры, Л.: Агропромиздат, 1986. С.25-28.

20. Meтаковский Е.В., Новосельская А.Ю., Созинов А.А. Генетический контроль компонентов глиадина у озимой мягкой пшеницы Безостая I // Генетика. 1985. Т.21. ЖЗ. С.472-478.

21. Метаковский Е.В., Сеитова A.M., Коваль С.Ф., Созинов А. А. Сложная организация семейства генов, контролирующих синтез глиадина, на хромосомах первой гомеологической группы у гексаплоидной пшеницы // Докл. АН СССР. 1986. Т.291. Ш. С.465-468.

22. Метаковский Е.В., Коваль С.Ф., Созинов А.А. Стабильность и микроэволюция гетерогенного сорта Саратовская 29 // Вестн. с/х наук. 1987. Л9. С.28-34.

23. Метаковский Е.В., Ильина Л.Г., Галкин А.Н. и др. Аллельные варианты блоков компонентов глиадина у саратовских пшениц // Селекция и семеноводство. 1987. Щ. C.II-I5.

24. Метаковский Е.В., Коваль С.Ф., Мовчан В.К. и др. Генетические формулы глиадина у сортов яровой мягкой пшеницы Северного Казахстана // Селекция и семеноводство. 1988. М. C.II-I3.

25. Метаковский Е.В. Организация семейства глиадинкодирующих генов генетического маркера у пшеницы // Молекулярные механизмы генетических процессов / Под ред. Созинова А.А., Шуппе Н.Г.- М.-.Наука, 1990. С.157-168.

26. Метаковский Е.В., Копусь М.М. Анализ аллелей глиадинкодирующих локусов у сортов мягкой пшеницы в крахмальном и полиакриламидном гелях // Докл. ВАСХНИЛ. 1991. ЖЗ. С.5-9.

27. Осборн Т.Б. Растительные белки. М.-Л.: Биохимгиз, 1935. 220с.

28. Павлов А.Н. Накопление бежа в зерне пшеницы и кукурузы. Москва, 1967. 339с.

29. Плохинский Н.А. Руководство по биометрии длязоотехников. М.: Колос, 1969. 256с.

30. Попереля Ф.А., Созинов А.А. Биохимическая генетика глиадина и селекция пшеницы // Тр. ВАСХНИЛ. 1977. С. 65-70.

31. Попереля Ф.А., Бабаянц Л.Г. Блок компонентов глиадина gld 1вз, как маркер гена, обуславливающего устойчивость растений пшеницы к стеблевой ржавчине // Докл. ВАСХНИЛ. 1978. Я6. С.6-7.

32. Попереля Ф.А., Созинов А.А., Оморбекова З.А. Изучение природы различий качества муки у сортов пшеницы Одесская 51 и Кавказ методами биохимической генетики // Науч. техн. бюлл. ВСГИ. 1978. В.31. М. С.37-39.

33. Попереля Ф.А., Бито М., Созинов А.А Связь блоков компонентов глиадина с выживаемостью растений и их продуктивностью, окраской колоса и качеством гибридов f2 от скрещивания сортов Безостая I и Црвена Звезда // Докл. ВАСХНИЛ. 1980. М. С.4-7.

34. Попереля Ф.А., Гасанова Г.М. Компонентный состав глиадина и консистенция эндосперма как показатели качества зерна пшеницы // Научно-техн. бюлл. ВСГИ. 1980. т. С.21-25.

35. Рабинович С. В. Современные сорта пшеницы и их родословные. Киев: Урожай, 1972. 325с.

36. Рыбалка А.И., Созинов А.А. Картирование локуса Gld ib, контролирующего биосинтез запасных белков мягкой пшеницы // Цитология и генетика. 1979. Т. 13. М. С.276-282.

37. Рядчиков В.Г. Улучшение зерновых белков и их оценка. М.: Колос, 1978. 368с.

38. Салерно А. Биохимический полиморфизм // Молекулярныемеханизмы генетических процессов / М.:Наука, 1982. С.139-147.

39. Сеитова A.M. Генетическая стабильность блоков компонентов глиадина и их использование для анализа сорта мягкой пшеницы Богарная 56. Дисс. канд. биол. наук. Москва, 1988. 142с.

40. Серебровский А.С. Генетический анализ. М.:Наука, 1970. 342с.

41. Собко Т.А., Попереля Ф.А. Сцепление глиадин-кодирущего локуса gld ia и гена опушения колосковых чешуй нд у пшеницы // Научно-техн. бюлл. ВСГИ. 1982. Т.2. №48. С.28-33.

42. Собко Т.А., Попереля Ф.А., Рыбалка А.И., Созинов А.А. Наследование и картирование генов, кодирующих синтез запасных бежов в хромосоме IA мягкой пшеницы // Цит. и генетика. 1986. Т.20. №5. С.372-376.

43. Созинов А.А., Попереля Ф.А., Парфентьев М.Г. О наследовании некоторых фракций спирторастворимого бежа при гибридизации пшениц // Научно-техн. бюлл. ВСГИ. 1970. вып. 13. Ш. С.4-38.

44. Созинов А.А., Попереля Ф.А. Способ оцределения сортовой принадлежности и (или) гомозиготно с ти сортов и линий зерновых злаков // Откр., Изобр., Пром., Образцы., Товары., Знаки. 1972. .№25. С.7.

45. Созинов А.А., Попереля Ф.А. Методика вертикального дискового электрофореза бежов в крахмальном геле // Информационный бюлл. СЭВ. 1974. №1.С.133-135.

46. Созинов А.А., Попереля Ф.А., С таканова А.И. Гибридологический анализ как метод изучения генетических закономерностей биосинтеза глиадина //

47. Научно-техн. бголл. ВСГИ. 1975. вып. 42. №24. С.10-15.

48. Созинов А.А., Попереля Ф.А., Копусь М.М. Генетически обусловленные различия компонентного состава глиадина пшеницы сортов Безостая I и Днепровская 521 и их роль в определении качества муки // Докл. ВАСХНИЛ. 1975. №11. С.10-13.

49. Созинов А.А., Попереля Ф.А. Принципы биохимической генетики как теоретическая основа решения практических задач селекции ( на примере цроламинов) / Материалы к заседанию Президиума ВАСХНИЛ. Одесса, 1976. 48с.

50. Созинов А.А., Стельмах А.Ф., Рыбалка А.И. Гибридологический и моносомный анализ глиадинов у сортов мягкой пшеницы // Генетика. 1978. TI4. Ml. C.I955-1967.

51. Созинов А.А., Попереля Ф.А. Методика вертикального дискового электрофореза в крахмальном геле и генетический принцип классификации глиадинов // Научно-техн. бюлл. ВСГИ. Одесса, 1978. 16с.

52. Созинов А.А., Попереля Ф.А. Полиморфизм цроламинов и селекция // Вестн. с/х науки. 1979. МО С.21-34.

53. Созинов А.А. Полиморфизм бежов и его значение для генетики и селекции // Вестник АН СССР. 1982. Ml. С.18-29.

54. Созинов А.А., Копусь М.М. Мутация глиадинкодирующего локуса хромосомы ю // Цитология и генетика. 1983. Ш. С.19-24.

55. Созинов А.А. Полиморфизм бежов и его значение в генетике и селекции. М.: Наука, 1985. 272с.

56. Созинов А.А., Метаковский Е.В., Коваль С.Ф. Закономерности формирования генотипа при селекциипшеницы // Вестник с.-х. науки. 1986. лз. С.60-71

57. Созинов A.A., Meтаковский Е.В., Поморцев А.А. Проблемы использования блоков компонентов проламина в качестве генетических маркеров у пшеницы и ячменя // С.-х. биология. 1987. T.I. С.3-12.

58. Созинов А.А. Современные генетические методы в селекции растений. В кн.: Вавиловское наследие в современной биологии / М.: Наука. 1989. С.194-208.

59. Созинов И.А., Попереля Ф.А. Связь компонентов глиадина с качеством зерна озимой пшеницы // Селекция и семеноводство. 1985. М. С.34-35.

60. Стельмах А.Ф., Бондарь Г.П., Рыбалка А.И. К методике цитологического анализа анеуплоидов пшеницы // Научно-техн. бюлл. ВСГИ. 1975. вып.25. Ш. С.24-29.

61. Упелниек В.П., Новосельская А.Ю., Шутка И. и др. Анализ изменчивости электрофоретических спектров запасных белков зерна у регенерантов пшеницы // Генетика. 1991. Т.27. №. C.I597-I604.

62. Филипченко Ю.А. Генетика мягких пшениц. М.: Наука, 1979. 311с.

63. Фляксбергер К.А. Пшеница. М.: Сельхозгиз, 1938. 297с.

64. Цитогенетика пшеницы и ее гибридов. М., 1971. 286с.

65. Шурхал А.В., Подогас А.В., Животовский Л.А. Уровни генетической дифференциации жестких сосен род Pinus, подрод Pinus, по данным аллозимной изменчивости // Генетика. 1993. Т.29. М. С.77-90.

66. Якобашвили З.А. Установление филогенетических связей между видами пшеницы с помощью анализа полиморфизма и наследования запасных бежов. Дисс. канд. биол. наук. Москва, 1989. 192с.

67. Allard R.W., Kahler A.L., Weir B.S. The effect of selection on esterase allozymes in barley population // Genetics. 1972. V.72. N3. P.489.

68. Anderson O.D., Littiss J.C., Gautier M.-F., Greene F.C. Nucleic acid sequence and chromosome assignment of a wheat storage protein gene // Nucl. Acids Res. 1984. V.12. N21. P.8129-8144.

69. Asins M.J., Carbonell E.A. Distribution of genetic variability in a durum wheat world collection // Theor. Appl. Genet. 1989. V.77. N2. P.287-294.

70. Axford D.W.E., McDermott E.E., Redman D.G. Small-scale tests of bread-making quality // Milling Feed Fert. 1978. V.161. N5. P.18-20.

71. Baker R.I., Bushuk K. Inheritance of differences of gliadin electrophoregrams in the progeny of "Neepawa" and "Pitic 62" wheats // Can. J. Plant. Sci. 1978. V.5. N2. P.599-610.

72. Bartels D., Thompson R.D. The characterization of cDNA clones coding for wheat storage proteins // Nucl. Acids Res. 1983. V.ll. N10. P.2961-2977.

73. Bietz J.A., Wall J.S. Wheat gluten subunits: Molecular weights determined by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis // Cereal Chem. 1972. V.49. P.416-430.

74. Bietz J.A., Wall J.S. Identy of high molecular weight gliadin and ethanol-soluble glutenin subunits of wheat: relation to gluten structure // Cereal Chem. 1980. V.57. P.415-421.

75. Bietz J.A., Huebner F.R., Sanderson I.E., Wall I.S. Wheat gliadin homology revealed through N-terminalamino acid sequence analysis // Cereal Chem., 1981. V.54. P.1070-1083.

76. Bietz J.A. Separation of cereal proteins by reversed -phase high performance liquid chromatography // J. Chromatogr. 1983. V.255. P.219-238.

77. Bietz J.A., Burnof T. Chromosomal control of wheat gliadin: analysis by reversed-phase high-perfomance liquid chromotography // Theor. Appl. Genet. 1985. V.70. N6. P.599-609.

78. Bloksma A.H. Thiol and disulfide groups in dough rheology // Cereal Chem. 1975. V.52. P.170-183.

79. Bollini R., Mansoccni L.A., Cattaneo M., Borghi B. Electrophoresis patterns of proteins in wheat kernels (Tr. aest.) during development //J. of Agr. and Crop Sci. 1981. V.50. N1. P.71-75.

80. Boyd W.J.R., Lee J.W. The control of wheat gluten synthesis at the genome and chromosome levels // Experientia. 1967. V.23. P.332-333.

81. Branlard G. Correlations between gliadin bands // Theor. Appl. Genet. 1983. V.64. N2. P.163-168.

82. Bushuk W. A farinograph technique for studying gluten // Cereal Chem. 1963. V.58. P.505-515.

83. Bushuk W., Wrigley C. Glutenin in developping wheat grain // Cereal Chem. 1971. V.48. N9. P.448-455.

84. Bushuk W., Zillman R.R. Wheat cultivar identification by gliadin electrophoregrams. 1. Apparatus, method, and nomenclature // Canad. J. Plant Sci. 1978. V. 58. P.505-515.

85. Charbonier L. Isolation and characterization of w-gliadin fraction // Biochem. et Biophys. Acta. 1974.1. V.359. P.142-151.

86. Dachkevitch Т., Redaelli R., Biancardi A.M., Metakovsky E.V., Pogna N.E. Genetics of gliadins coded by the group 1 chromosomes in the high-quality bread wheat cultivar Neepawa // Theor. Appl. Genet. 1993. V.86. P.389-399.

87. Dai X., Zhang Q. Genetic diversity of six isozyme loci in cultivated barley of Tibet // Theor. Appl. Genet. 1989. V.78. №2. P.281-286.

88. Donovan G.R., Lee G.W., Loughurst T.J. Cell-free synthesis of wheat prolamines // Austr. J. of Plant Phys. 1982. V.9. N1. P.53-58.

89. Dx0vidio R., Lafiandra D., Tanzarella O.A. et al. Molecular characterization of bread wheat mutants lacking the entire cluster of chromosome 6A controlled gliadin components // J. Cereal Sci. 1991. V.14. P.125-129.

90. Ewart J.A.D. Further studies on SS bonds in cereal glutenins // J. Sci. Food and Agr. 1972. V.23. P.567-579.

91. Ewari T.-M. Composition of albumins and globulins of barley // Cereal. Sci. Today. 1975. V.10. P.594-597.

92. Ewart J.A.D. A Capelle-Desprez gliadin of high mobility // J. Sci. Food and Agr. 1976. V.27. P.695-698.

93. Ford E.B. Polymorphism and taxonomy // In: The newsystematics / Ed. J.Huxley. Oxford: Clarendon Press. 1940. P.493-513.

94. Galili G., Feldman M. Mapping of glutenin and gliadin genes located on chromosome IB of common wheat // Mol. and Gen. Genet. 1984. V.193. P.293-298.

95. Graham J.S.D., Morton R.K., Raison J.K. Isolation and characterisation of protein bodies from developing wheat endosperm // Austral. J. Biol." Sci. 1963. V.16. P.375-383.

96. Gupta P.K., Baum B.R. Stable classification and nomenclature in the Triticeae desirability, limitations and prospects // Euphytica. 1989. V.41. P.191-197.

97. Gupta R.B., Singh N.K., Shepherd K.W. The cumulative effect of allelic variation in LMW and HMW glutenin subunits on dough properties in the progeny of two bread wheats // Theor. Appl. Genet. 1989. V.77. N1. P.57-64.

98. Harberd N.P., Bartels D., Thompson R.D. Analysis of the gliadin multigene loci in bread wheat using nullisomic-tetrasomic lines // Mol. and Gen. Genet.1985. V.198. N2. P.234-242.

99. Hertel W. Biosynthesis of wheat proteins // Getreide Mehl und Brot. 1974. V.28. P.10-12.

100. Howes N.K. Linkage beetween the Lr 10 gene conditioning resistance to leaf rust, two endosperm proteins, and hairy glums in hexaploid wheat // Can. J. Genet. Cyt.1986. V.28. N4. P.595-600.

101. Joppa L.R., Bietz J.A., McDonald C. Development and characteristics of a disomic ID addition line of durum wheat // Can. J. Genet. Cytol. 1980. V.17. N3. P.355-369.

102. Kahler A.L., Allard R.W., Miller R.D. Mutation rates for enzyme and morphological loci in barley (Hordeum vulgare L.) // Genetics. 1984. V.106. P.729-734.

103. Kasarda D.D., Bernardin J.E., Qualset C.O. Relation of gliadin protein components to chromosomes in hexaploid wheat (Tr. aestivum) // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1976. V.73. P.3646-3650.

104. Kasarda D.D., Bernardin J.E., Nimmo C.C. Wheat proteins // In: Advances in cereal science and technology / Ed. Y.Pomeranz. St. Paul (Minn.): Amer. Assoc. General Chem. 1976. P.158-236.

105. Kasarda D.D. Structure and properties of a-gliadins // Ann. Technol. Agric. 1980. V.29. P.151-173.

106. Khan K., Bushuk W. Studies of glutenin. XIII. Gel filtration, isoelectric focusing, and amino acid composition studies // Cereal Chem. 1979. V.56. P.505-512.

107. Kihara H. Origin of wheat // Wheat. Inf. Serv. 1954.1. HI. P.35-42.

108. Kries M., Shewry P.R., Forde B.G. Forde J., Miflin B.I. Structure and evolution of seed storage proteins and tbeir genes with particular reference to those of wheat, barley and rye // Oxford Surv. Plant. Mol. and Cell. Biol. 1985. V.2. P.253-317.

109. Krull L.H., Wall J.S. Relationship of amino asid composition and wheat protein properties // Bakers' Dig. 1969. V.43. P.30-39.

110. Kudryavtsev A.M., Metakovsky E.V., Sozinov A.A. Polymorphism and inheritance of gliadin components controlled by chromosome 6A of spring durum wheat // Biochem. Genet. 1988. V.26. N11/12. P.693-703.

111. Iлетят 1 i U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4 // Nature. 1970. V.227. N15. P.680-685.

112. Lafiandra D., Colaprico G., Kasarda D.D., Porceddu E. Null alleles for gliadin blocks in bread and durum wheat cultivars // Theor. Appl. Genet. 1987. V.74. N5. P.610.

113. Lafiandra D., Margiotta В., Porceddu E. A possible association between heading time and the Gli-A2 lokus in bread wheat // Plant Breeding. 1987. V.99. N4. P.333-335.

114. Lafiandra D., Benedetell S., Margiotta B. et al. Seed storage proteins and wheat genetic resources // Wheat Genetic Resources Meeting Diverse Needs (ICARDA, 1990) / Eds. Srivastava J.P., Damania A.B. 1990. P.73-86.

115. Lagudah E.S., Halloran G.M. Phylogenetic relationships of Triticum tauschii, the D genome donor to hexaploidwheat. 1. Varioation in HMW subunits of glutenin and gliadins // Theor. Appl. Genet. 1988. V.75. P.592-598.

116. Levy A.A., Feldman H. Ecogeographical distribution of HMW glutenin alleles in populations of the wild tetraploid wheat Triticum turgidum var. dicoccoides // Theor. Appl. Genet. 1988. V.75. N4. P.651-658.

117. Lubbers E.L., Gill K.S., Cox T.S., Gill B.S. Variation of molecular markers among geographically diverse accessions of Triticum tauschii // Genome. 1991. V.34. N3. P.354-361.

118. Mecham O.K., Kasarda D.D., Qualset C.O. Genetics aspect of wheat gliadin proteins // Biochem. Genet. 1978. V.16. N7/8. P.831-853.

119. Mecham D.K., Kasarda D.D., Qualset C.O. Identification of western U.S. wheat varieties by polyacrylamide gel electrophoresis of gliadin proteins // Hilgardia. 1985. V.53. N7.

120. Metakovsky E.V., Novoselskaya A.Yu., Kopus M.M., Sobko T.A., Sozinov A.A. Blocks of gliadin components in winter wheat detected by one-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis // Theor. Appl. Genet. 1984. V.67. N6. P.559-568.

121. Metakovsky E.V., Novoselskaya A.Yu., Sozinov A.A. Genetic analysis of gliadin components in winter wheat using two-dimensional polyacrilamide gel electrophoresis // Theor. Appl. Genet. 1984. V.69. N1. P.31-37.

122. Metakovsky E.V., Akhmedov M.G., Sozinov A.A. Genetic analysis of gliadin-encoding genes reveals gene clusters as well as single remote genes // Theor. Appl.

123. Genet. 1986. V.73. N2. P.278-285.

124. Metakovsky E.V., Koval S.F. The effect on gliadin allele composition of environmental selection and selection for seed size in a population formed from a multi-line cross of bread wheat varieties // Wheat Inf. Serv. 1986. V.61/62. P.60-63.

125. Metakovsky E.V., Kudryavtsev A.M., Iakobashvili Z.A., Novoselskaya A.Yu. Analysis of phylogenetic relations of durum, carthlicum and common wheats by means of comparison of alleles of gliadin-coding loci // Theor. Appl. Genet. 1989. V.77. P.881-887.

126. Metakovsky E.V., Knezevic D., Javomik B. Gliadin allele composition of Yugoslav winter wheat cultivars // Euphytica. 1991. V.54. N3 P.285-295.

127. Metakovsky E.V., Novoselskaya A.Yii. Gliadin allele identification in common wheat 1. Methodological aspects of the analysis of gliadin patterns byone-dimensional polyaery1amide gel electrophoresis // J. Genet, and Breed. 1991. V.45. N4. P.317-324.

128. Metakovsky E.V. Gliadin allele identificftion in common wheat. 2. Catalogue of gliadin alleles in common wheat // J. Genet.and Breed. 1991. V.45. N4. P.325-344.

129. Metakovsky E.V., Ng P.K.W., Chernakov V.M. et al. Gliadin alleles in Canada red spring wheat cultivars: Use of two different procedures of acid-PAGE for gliadin separation // Genome. 1993. V.36. P.743-749.

130. Morgunov A.I., Rogers W.J., Sayers E.J., Metakovsky E.V. The high-molecular-weight glutenin subunit composition of Soviet wheat varieties // Euphytica. 1990. V.51. P.41-52.

131. Neel J.V. Frequency of spontaneous and induced "point" mutations in higher eukaryotes // Heredity. 1983. V. 74. P.2-15.

132. Nei M., Roychoudhury A.K. Sampling variances of heterozygosity and genetic distance // Genetics. 1974. V.76. N2. P.379-390.

133. Nevo E., Zohary D., Brown A.H.D. and Haver M. Genetic diversity and environmental associations of wild barley, Hordeum spontaneum, in Israel // Evolution. 1979. V.33. N3. P.815-833.

134. Nevo E., Golenberg E., Beiles A. et al. Genetic diversity and environmental associations of wild wheat, Triticum dicoccoides, in Israel // Theor. Appl. Genet. 1982. V.62. N3. P.241-254.

135. Nevo E., Beiles A., Storch N. et al. Microgeographic edaphic differentiation in hordein polymorphisms of wild barley // Theor. Appl. Genet. 1982. V.64. N2.1. P.123-132.

136. Nevo E., Belles A. Genetic diversity of wild emmer wheat in Israel and Turkey // Theor. Appl. Genet. 1989. V.77. N3. P.421-455.

137. Patey A.L., Waldron N.M. Gliadin proteins from Maris Widgeon wheat // J. Sci. Food and Agr. 1976. V.27. P.197-201.

138. Payne P.I., Corfield K.G., Blackman J.A. Identification of a high-molecular weight subunit of glutenin whose presence correlates whith bread making quality in wheats of related pedigree // Theor. and Appl. Genet. 1975. V.55. N3/4. P.153-159.

139. Payne P.I., Holt L.M., Lawrence A.I., Law C.N. The genetics of gliadin and glutenin, the major storage proteins of the wheat endosperm // Qual. Plant. Foods. Hum. Nutr. 1982. V.31. N2. P.229-241.

140. Payne P.I., Holt L.M., Jackson E.A., Law C.N. Wheat storage proteins: Their genetics and their potential for manipulation by plant breeding // Phil. Trans. R. soc. bond. 1984. V.304. P.359-371.

141. Payne P.I., Jackson E.A., Holt L.M., Law C.N. Genetic linkage between endosperm storage protein genes of each of the short arms of chromosomes 1A and IB in wheat // Theor. Appl. Genet. 1984. V.67. N2/3. P.235-245.

142. Payne P.I., Holt L.M., Hutchinson J., Bennett M.D.

143. Development and characterisation of a line of bread wheat Triticum aestivum, which iacks the short-arm satellite of chromosome IB and the Gli-Bl locus // Theor. Appl. Genet. 1984. V.68. N4. P.327-334.

144. Payne P.I., Holt L.M., Jackson E.A. Genetical analysis of wheat endosperm storage proteins // Glut, proteins Proc. 2nd. Int. Workshop on Gluten proteins, Wageningen. 1984. P.111-119.

145. Payne P.I., Jackson E.A., Holt L.M. The association between gliadin 45 and gluten strength in durum wheat varieties: a direct causal effect or the result of genetic linkage? // J. Cer. Sci. 1984. N2. P.73-81.

146. Payne P.I., Holt L.M., Jarvis M.G., Jackson E.A. Two-dimensional fractionation of the endosperm proteins of bread wheat (Tr. aest.) // Biochemical and Genetetic studies / Cereal Chem. 1985. V.62. N5. P.319-326.

147. Payne P.I., Holt L.M., Johnson R., Snape J.W. Linkage mapping of four gene loci Glu-Bl, Rg l and Yr 10 on chromosome IB of bread wheat // Genet. Agric. 1986. V.40. P.231-242.

148. Payne P.I. Genetics of wheat storage proteins and the effect of allelic variation on bread-making quality // Ann. Rev. Plant Physiol. 1987. V.38. P.141-153.

149. Pogna N.E., Belin D., Peruffo D., Boggini G., Corbelini M. Analysis of wheat varieties by gliadinelectrophoregrams. II Nature, origin and quality of biotypes present in six italian commmn wheat varieties // Genet. Agric. 1982. V.36. P.143-154.

150. Pogna N.E., Boggini G., Corbellini M., Cattaneo M., Peruffo D.B. Association between gliadin electrophoretic bands and quality in common wheat // Can. J. Plant. Sci. 1982. V.62. P.913-918.

151. Pogna N.E., Perruffo D.B., Boggini G., Corbellini M. Analysis of wheat varieties by gliadine electrophoregrams. II. Nature, origine and quality of biotypes wheat varieties // Genet. Agraria. 1982. V.36. N1-2. P.143-154.

152. Pogna N.E., Metakovsky E.V., Redaelli R., Raineri F., Dachkevitch T. Recombination mapping of Gli-5, a new gliadin-coding locus on chromosomes IA and IB in common wheat // Theor. Appl. Genet. 1993. V.87. P.113-121.

153. Pomortsev A., Kalabushkin B. Polymorphism and genogeography of the allelic hordein loci Hrd A and Hrd В in spring barley in USSR // Proc. Intern. Workshop on Barley Genetics mi / Ed. L.Munck Helsingborg, Sweden, 1991. P.22-24.

154. Rafalski J.A., Scheets K., Metzler M., Peterson D.M., Hedgcoth C., Soli D.G. Developmentally regulated plant genes: The nucleotide sequence of a wheat gliadin genomic clone // EMBO J. 1984. V.3. N6. P.1509-1515.

155. Redaelli R., Pogna N.E., Dachkevitch Т., Cacciatori P., Biancardi A.M., Metakovsky E.V. Inheritance studies of the 1AS/1DS chromosome translocation in the bread wheat variety Perzivan-1 // J. Genet, and Breed. 1992. V. 46. P.253-262.

156. Sears E.R. The aneuploids of common wheat // Res. Bull. Mo. Agr. Exp. Station Columbia. 1954. N572. P.1-58.

157. Sears E.R. Chromosome mapping with the aid of telocentric // In: Proc. 2nd Intern, wheat genet, symp. Hereditas. Suppl. 1966. V.2. P.370-381.

158. Shepherd K.W. Chromosomal control of endosperm proteins in wheat and rye // In: Proc. 3rd Intrn. wheat genet, symp. Canberra: Austral. Acad. Sci. 1968. P.86-96.

159. Shewry P.R., Tatham A.S., Forde J., Kreis M., Miflin B.J. The classification and nomenclature of wheat gluten proteins: a reassessment // J. Cer. Sci. 1986. N4. P.97-106.

160. Shewry P.R., Tatham A.S. The prolamin storage proteins of cereal seeds: structure and evolution // Biochem. J. 1990. V.267. N1. P.1-12.

161. Singh N.K., Shepherd K.W. Linkage mapping of genes controlling endosperm storage proteins in wheat // Theor. Appl. Genet. 1988. V.75. N4. P.628-641.

162. Summer-Smith M., Rafalski J.A., Sugiyama Т., Stoll M.,к

163. Soil D. Conservation and variability of wheat a/J3-gliadin genes // Nucl. Acids Res. 1985. V.13. N11 P.3905-3916.

164. Tkachuk R., Metlish V.J. Wheat cultivar identification by high voltage gel electrophoresis // Ann. Tech. agric. 1980. V.29. N2. P.207-212.

165. Tsuno K. Stadies on mutation at esterase loci in Drosophila virilis 1. Spontaneous mutation rates and newly arisen variants // Japan J. Genet. 1981. V.56. P.155-174.

166. Wall J.S. The role of wheat proteins in determiningbaking quality // In: Res. Adv. in Bioch. of Cer., Acad. Press, bond., N.Y., San-Franc. 1979. P.275-311.

167. Weir B.S., Allard R.W., Kahler A.L. Analysis of complex allozyme polymorphisms in barley population // Genetics. 1972. V.72. N3. P.505

168. Woodbury W. Biochemical genetics and its potential for cereal improvment // Brew. Dig. 1972. V.47. P.70-81.

169. Woychik J.H., Boundly J.A., Dimler R.J. Starch gel electrophoresis of wheat gluten proteins whith concentrted urea // Arch. Biochem. and Biophys. 1964. V.94. N2. P.477-482.

170. Wrigley C.W., Shepherd K.W. Electrofocusing of grain proteins from wheat genotypes // Ann. N.Y. Acad. Sci. 1973. V.209 P.154-162.

171. Wrigley C.W., Lawrence 6.J., Shepherd K.W. Association between electrophoretics patterns of gliadin proteins and quality characteristics of wheat cultivars // J. Sci. Food and Agr. 1981. V.32. Hi. P.433-442.

172. Wrigley C.W., Robinson P.I., Willams W.T. Association between electrophoiretic patterns of gliadin proteins and quality characteristics of wheat cultivars // J. Sci. Fd. Agr. 1981. V.32. N5. P.433-442.

173. Wrigley C.W., Autran J.C., Bushuk W. Identification of cereal varieties by gel electrophoresisis of the grain proteins // In: Advances in Cereal Sci. and Tech. 1982. V.5. P.211-259.