Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Сравнительное изучение полиморфизма ДНК различных сортов пшеницы с использованием молекулярных маркеров
ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений
Автореферат диссертации по теме "Сравнительное изучение полиморфизма ДНК различных сортов пшеницы с использованием молекулярных маркеров"
На правах рукописи
003463992
СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ПОЛИМОРФИЗМА ДНК РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ ПШЕНИЦЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОЛЕКУЛЯРНЫХ МАРКЕРОВ
03.00.12- физиология и биохимия растений, 03.00.15-генетика
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
1 2 МД?®
ДУШАНБЕ- 2009
003463992
Работа выполнена в лаборатории молекулярной биологии и генной инженерии Института физиологии растений и генетики Академии наук Республики Таджикистан
Научные руководители: доктор биологических наук, профессор
Насырова Фируза Юсуфовна,
кандидат биологических наук, доцент Хурматов Худойберды Хасанбоевич
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук Исмоилов Махсатулло Исроилович, Таджикский аграрный университет,
кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Кадырова Дильбарджон Халиковна Президиум Академии наук Республики Таджикистан
Ведущая организация:
Таджикский национальный университет
Защита состоится" № 2009 г. в . на заседании дис-
сертационного совета Д 047.00 М)1 при Институте физиологии растений и генетики Академии наук Республики Таджикистан (734063, г. Душанбе, ул. Айни, 299/2, e-mail: asrtkarimov@mail.ru).
С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке им. И. Ганди Академии наук Республики Таджикистан.
Автореферат разослан 'hMcШ^Ш^Л009 г.
Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук, доцент> Б.Б. Джумаев
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Мировые генетические ресурсы растений рассматриваются во всем мире как основной источник улучшения сельскохозяйственных культур на ближайшие десятилетия. Создание источников и доноров селекционно-важных признаков в большинстве случаев базируется на мировых генетических ресурсах или коллекциях культивируемых растений и их диких сородичей (Гончаров, 2002). В эффективности познания и использования генофонда важнейшая роль принадлежит методам исследования. Развиваемые молекулярно-биологи-ческие исследования ориентированы на решение теоретических и прикладных проблем интродукции, хранения, воспроизведения, идентификации, регистрации и паспортизации генетических ресурсов растений. Особое внимание должно быть уделено разработке эффективных методов для использования в сортоиспытании, селекции, семеноводстве и семенном контроле.
В настоящее время в области сравнительной генетики пшеницы интенсивно проводятся эксперименты с использованием молекулярных маркеров. Молекулярное маркирование (ММ) или генотипирование основано на полиморфизме, свойственным белкам и нуклеиновым кислотам. В результате таких исследований либо строятся практически лишенные функциональных генов карты, либо проводится "сравнительная привязка" того или иного гена разных видов к одним и тем же молекулярных маркерам (Конарев, 2002).
Считается, что стародавние сорта и местные формы сельскохозяйственных растений в результате длительного естественного и искусственного отбора лучше других приспособлены к локальным условиям произрастания и отличаются оптимальной для данной местности длиной вегетационного периода. Изучение местных сортов важно для ге-ногеографических исследований, так как позволяет не только получить представление об основных характеристиках аборигенного материала того или иного вида, но и восстановить его филогенетические связи.
Важнейшей характеристикой популяций служит их внутрипопуля-ционная генетическая изменчивость (полиморфизм) по дискретным качественным и количественным признакам. С использованием ДНК-маркеров связаны реальные практические достижения в идентификации и регистрации сортов важнейших сельскохозяйственных культур, в семеноводстве и семенном контроле.
Использование ДНК-маркерных технологий привлекает исследователей прежде всего возможностью работать с самим носителем наследственной информации. В работах многих исследователей последних лет справедливо отмечается, что разные ДНК-маркерные системы (в
первую очередь, наиболее доступные, такие как RFLP, RAPD, AFLP) достаточно широко и эффективно используются для выяснения степени родства (или генетических связей) на внутривидовом и межвидовом уровнях(1ли, Tsunewaki, 1991; Mcintosh et al., 1998; Khlestkina, Salina, 2001). Так, например, все проблемы идентификации и регистрации сортов (и генетических ресурсов растений, в целом), практические проблемы рациональной организации коллекций планируется решать исключительно с использованием ДНК-маркеров.
Цель и задачи работы. Цель работы - молекулярное маркирование ДНК стародавних и современных сортов рода Triticum L., собранных в различных природно-климатических регионах Таджикистана, а также идентификация их на основе молекулярного анализа генома.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1.сбор семенного материала различных стародавних и современных сортов пшеницы, их фенотипическое описание;
2. использование молекулярных маркеров на основе полимеразной цепной реакции (ПЦР) для анализа генетической вариабельности отобранных сортов и разновидностей мягкой пшеницы;
3.использование RAPD - маркеров для геномного анализа стародавних и современных сортов мягкой пшеницы Таджикистана;
4.использование SSR - маркеров (микросателлитов) для выявления полиморфизма ДНК сортов и разновидностей пшеницы;
5.определение генетического расстояния между сортами и разновидностями пшеницы и построение дендрограмм для выявления генетического сходства на основе геномного анализа.
Научная новизна и практическая значимость работы. Впервые с использованием различных молекулярных маркеров проведен комплексный анализ стародавних и современных сортов пшеницы, выращиваемых на территории Таджикистана., На основе полученных данных определены уровни внутривидового полиморфизма и показаны различия по геномной вариабельности у всех изученных сортов. Полученные данные сопоставлены с данными о фенотипической изменчивости стародавних сортов пшеницы (Удачин, 1975). У исследованных стародавних сортов пшеницы выявлен внутривидовой полиморфизм по всем использованным молекулярным маркерам и это свидетельствует об информативности данных маркеров. Впервые был проанализирован полиморфизм Д1 !К у стародавних сортов, выращиваемых на разных высотах над уровнем моря и в разных почвенно-климатических условиях Таджикистана. Полученные данные указывают на степень геномного полиморфизма стародавних и современных сортов и представляют интерес, так как могут использоваться в селекции как доноры хозяйственно-ценных признаков. В связи с этим практическую значимость имеют результаты, касающиеся изменчивости генов, ответственных за устой-
чивость к различным заболеваниям и неблагоприятным факторам среды. Подобранные нами методы и праймеры позволяют эффективно выявлять внутривидовую изменчивость у сортов и могут быть использованы в дальнейших селекционных исследованиях. Полученные результаты можно использовать для улучшения сортов сельскохозяйственных культур с применением методов молекулярных маркеров.
Апробация работы. Основные результаты исследования были доложены (или представлены) на: 6-м съезде физиологов растений РФ (Сыктывкар, 2006), на второй Центрально-Азиатской конференции по зерновым культурам (Иссык-Куль, Киргизия, 2006), конференции посвященной 120-летию Н.И.Вавилова "Вклад Н.И.Вавилова в изучение растительных ресурсов Таджикистана" (Душанбе, 2006), конференции посвященной 120-летию Н.И.Вавилова в ВИРе (Санкт-Петербург, 2006), семинаре лаборатории молекулярной генетики зерновых злаков Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН (Новосибирск, 2007), конференции молодых ученых Академии наук Республики Таджикистана (Душанбе, 2007), конференции "Адаптационные аспекты функционирования живых систем" (Душанбе, 2007), конференции, посвященной 100 - летию профессора О.Ш. Шукурова (Душанбе, 2008), конференции, посвященной памяти академика АН Республики Таджикистан Ю.С. Насырова (Душанбе, 2008).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследований, заключения, выводов, списка литературы. Диссертация изложена на 132 страницах печатного текста, включая 12 таблиц, 2 схемы и 10 рисунков. Список цитируемой литературы содержит 193 работы.
Благодарность. Экспериментальная работа выполнена при поддержке гранта Международного научно-технического центра №Т-1105.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА 1. Объекты и методы исследований
1.1. Объекты исследований
Работа проводилась в 2005-2008 гг. в Институте физиологии растений и генетики Академии наук Республики Таджикистан (г. Душанбе).
Экспериментальная работа по RAPD - маркированию пшениц была разделена на два этапа. На первом этапе экспериментов RAPD -маркированию подвергались только местные стародавние сорта мягких пшениц. Второй этап состоял в RAPD - маркировании всех сортов и разновидностей пшениц вовлеченных в эксперименты. Такой порядок экс-
периментальных исследований был выбран исходя из того, что по известным опубликованным данным, выявленный внутривидовой полиморфизм по RAPD - маркерам находился на уровне, не позволяющем четко дифференцировать и идентифицировать исследованные образцы. Задачей являлся отбор из различных семейств и большого разнообразия ДНК-маркеров, позволящих четко различать изученные сорта и генотипы.
На первом этапе материалом для исследования служили 14 стародавних местных сортов и два сорта современной селекции мягкой пшеницы (Triticum aestivum, геном AABBDD - гексаплоид), полученные из коллекции Института земледелия Таджикской Академии сельскохозяйственных наук и коллекции Института физиологии растений и генетики Академии наук Республики Таджикистан.
Для расширенного анализа, который являлся вторым этапом исследований были отобраны 14 стародавних местных сортов мягких пшениц, два местных сорта современной селекции (Навруз и Хуросон), один сорт твердой пшеницы (AMP) и 15 сортов мягкой пшеницы современной селекции, в процесс выведения которых вовлекались зарубежные сорта (табл. 1). Для генотипирования был выбран 21 RAPD - маркер (олигонуклеотидные праймеры).
1.2. Биохимические методы исследования
Для RAPD-анализа использовался набор из 21 олигонуклеотидно-го праймера длиной 10-11 нуклеотидов. Для SSR-анализа использовался набор праймеров длиной 20-22 нуклеотидов для выявления полиморфизма длины простых повторов ДНК. В случае необходимости анализа большого числа образцов выделение ДНК осуществляли, используя экспресс-метод, описанный Plaschke et al., (1996).
Режим ПЦР для произвольно амплифицированного полиморфизма ДНК (RAPD-анализ): денатурация при 94°С -1 мин, 40 циклов - денатурация при 94°С i мин, отжиг праймера при 37°С -1 мин, элонгация при 72°С - 2 мин. Режим ПЦР реакции для выявления полиморфизма простых повторов ДНК (SSR-анализ): денатурация при 94°С -1 мин, 45 циклов - денатурация при 94°С -1 мин, отжиг праймера при 50°С, 55°С, 60°С (температура отжига зависит от структуры праймера) 1 мин, элонгация при 72"С - 2 мин.
Для электрофоретического разделения продуктов ПЦР со случайными праймерами использовали 0,6-1 % агарозный гель, приготовленный на ТАЕ-буфере с добавлением бромистого этидия до конечной концентрации 0:01 мкг/мл. Разделение продуктов амплификации, полученных с праймерами к SSR- последовательностям, проводили в 10 % и 5 % ПААГ, соответственно. Документировали результаты электрофореза в системе Bio Doc. В качестве маркера длины фрагментов ДНК использовали гидролизат ДНК фага "к.
Таблица 1
Сорта пшениц, использованные в исследовании
Наименование сортов и популяций Место произрастания Источник семенного материала
Сафедак Шугнаиский р-н Институт земледелия
Бобило Рошткалинский р-н Институт земледелия
Сурхак Ванчский р-н Институт земледелия
Руштак Рошткалинский р-н Институт земледелия
Сафедак Бартаигский р-н Коллекция ИФРиГ
Килак Бартангский р-н Коллекция ИФРиГ
Навруз Многие районы Таджикистана Институт земледелия
Сафедак Рушанский р-н Институт земледелия
Содирас (белый колос) Афганистан Коллекция ИФРиГ
Джалдак Афганистан Коллекция ИФРиГ
Сафедак Ишкошимский р-н Институт земледелия
Бобило Ущелье реки Гунт Коллекция ИФРиГ
Содирас (красный колос) Афганистан Коллекция ИФРиГ
Сурххуша Ишкошимский р-н Коллекция ИФРиГ
Сурхак Шохдара Институт земледелия
Хуросон Многие районы Таджикистана Институт земледелия
Сабзак Варзоб Коллекция ИФРиГ
Тасикар Многие районы Таджикистана Институт земледелия
Джагер Многие районы Таджикистана Институт земледелия
Кауз Многие районы Таджикистана Институт земледелия
Наз Многие районы Таджикистана Институт земледелия
Ориен Многие районы Таджикистана Институт земледелия
Зироат-70 Многие районы Таджикистана Институт земледелия
Садокат Многие районы Таджикистана Институт земледелия
Сомони Многие районы Таджикистана Институт земледелия
Безостая-1 Многие районы Таджикистана Коллекция ИФРиГ
Замин Многие районы Таджикистана Институт земледелия
Мира Многие районы Таджикистана Институт земледелия
Киял Многие районы Таджикистана Институт земледелия
, Алтин-масак Многие районы Таджикистана Институт земледелия
Алмалы Многие районы Таджикистана Институт земледелия
Дельта Многие районы Таджикистана Институт земледелия
Киргизская-100 Многие районы Таджикистана Коллекция ИФРиГ
AMP Многие районы Таджикистана Коллекция ИФРиГ
Норман Многие районы Таджикистана Институт земледелия
Уманка Многие районы Таджикистана Инстигут земледелия
Алекс Многие районы Таджикистана Институт земледелия
Орион Многие районы Таджикистана Институт земледелия
Атгила Многие районы Таджикистана Институт земледелия
Ватан Многие районы Таджикистана Институт земледелия
Шарк Многие районы Таджикистана Институт земледелия
Статистический анализ проводился на основе составления бинарных матриц по каждому из праймеров, в которых отмечалось "присутствие" (1) или "отсутствие" (0) фрагментов с одинаковой молекулярной массой на электрофореграмме. Каждый ПЦР-фрагмент рассматривался как отдельный генетический локус. Характер и степень изменчивости RAPD,SSR-MapKepoB анализировали в отношении праймера и образца. На основании суммарной матрицы RAPD и SSR-спектров с помощью программного пакета NTSYS рс V.2/11Q были определены генетические дистанции между исследуемыми образцами. Для построения дендрограм-мы, демонстрирующей филогенетические отношения между изученными образцами по результатам RAPD,SSR-aнaлизa, применили метод не-взвешенного парно-группового кластерного анализа с арифметическим усреднением (UPGMA) с использованием программы NTSYS рс V.2/11Q.
Таблица 2
Популяции пшениц, использованные в исследовании
Популяции Источник семенного материала
Triticum aestivum var.erythrospermum Коллекция ИФРиГ АН РТ
Triticum aestivum var.erythrospermum Коллекция ИФРиГ АН РТ
Triticum aestivum var.erythrospermum Коллекция ИФРиГ АН РТ
Triticum aestivum var.erythrospermum Коллекция ИФРиГ АН РТ
Triticum aestivum var.erythrospermum Коллекция ИФРиГ АН РТ
ГЛАВА 2. Результаты исследований
2.1. Геномный анализ по RAPD - маркерам При проведении RAPD-ПЦР были использованы 17 эффективных произвольных праймеров (табл. 3), с помощью которых оценивали межсортовое и внутривидовое генетическое разнообразие Triticum aestivum. У изученных сортов по таким фенотипическим признакам, как окраска зерна, окраска колоса и остей, ломкость колоса и стебля, наблюдалось внутривидовое разнообразие. При электрофорезе основная зона разделения фрагментов находилась в пределах 2000-200 п.н. В целом, учитывалось 273 амплифицированных фрагментов, от 12 до 23 (в среднем 16) на один RAPD - праймер. Из 273 ПЦР - фрагментов 150 (55%) были полиморфны у изученных генотипов, 123 фрагмента (45%) имели одинаковую длину у всех изученных образцов. Самый высокий процент полиморфных RAPD - фрагментов - 14 из 16 (87%) был получен при амплификации ДНК с праймером R158. В то же время в случае RAPD -праймера 039 только 4 из 16 (25%) фрагментов были полиморфны. Этот праймер выявил наименьшее количество полиморфных локусов.
Таблица 3
ЯДРЕ) - праймеры и характеристика выявляемых с их помощью ГТЦР фрагментов (амгишконов)
Символ Количество НЦР - фрагментов
общее полиморфных мономорфных
R031 17 11 6
R039 16 4 12
R058 14 9 5
R064 15 10 5
R068 23 17 6
R074 12 5 7
R082 16 6 10
R091 22 10 12
R156 12 6 6
R158 16 14 2
R159 19 11 8
R160 20 5 15
R177 18 12 6
R186 13 4 9
R342 13 5 8
R401 12 9 3
R565 15 12 3
итого: 273 150 123
Уровень полиморфизма, выявляемый при амплификации геномной ДНК с использованием остальных праймеров, имел промежуточное значение. С использованием всех праймеров в различных соотношениях установлено наличие как мономорфных, так и полиморфных фрагментов у исследуемых образцов. Мономорфные фрагменты могут считаться КАРЭ-маркерами для представителей вида. Чем больше генетическая дистанция между исследуемыми видами, тем меньше у них общих продуктов амплификации. Выявляемые при электрофорезе мономорфные полосы у различных сортов предполаг ают общность структурно-функциональной организации их геномов. Каждый из сортов имел свой определенный набор амп-лифицируемых 11АРО - продуктов, отличающийся от других количеством фрагментов, их размером и степенью выраженности. Некоторые праймеры выявили присущие только одному конкретному сорту ампликоны и, следовательно, являются сортоспецифичными. Число суммарных зон, полученных при амплификации ДНК 16 изученных сортов пшеницы с каждым из праймеров, варьирует от 12 до 23. Отмечены существенные различия по количеству 11АРВ-фрагментов между изученными сортами. Исследуемые образцы различались также по числу уникальных, характерных только для одного сорта ампликонов.
На рис.1 приведены результаты электрофоретического анализа продуктов ПЦР, полученных с лраймером RAPD 158.
В случае использования праймера RAPD 158 выявлено всего 16 ПЦР - фрагментов длиной в пределах от 150 до 1900 п.н. При амплификации ДНК 16 образцов T.aestivum с данным праймером 14 ПЦР - фрагментов длиной около 1850, 1800, 1200, 1000, 950, 900, 840, 760, 740, 700, 650, 500, 320 п.н. являлись не полиморфными. RÀPD - фрагмент длиной около 820 п.н. присутствует только у 17 образца (Хуросон, местный сорт T.aestivum), а фрагмент длиной около 390 п.н. отсутствует только у 10 образца (Содирас, белый колос.) сорт T.aestivum из Афганистана.. Эти фрагменты являются полиморфными, то есть выявляют внутривидовой и межсортовой полиморфизм.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Образцы
Рис.1 Электрофореграммы продуктов ПЦР с 158 КАР!) - праймером в 2 %-ом агаразном геле. 1. линейка 2. Сафедак. Шугнанский р-н. 3. Бобило. Рошткалипский р-н. 4. Сур гак. Ванчский р-н. 5. Руштак. Рошткалипский р-н. 6. Сафедак. Ущелье р. Бартанг. 7. Килак Ущелье р. Бар-танг. 8. Навруз. 9. Сафедак. Рушанский р-н. 10. Содирас, белый колос. Афганистан. 11. Джалдак. Афганистан. 12. Сафедак. Ишкошнмский р-п. 13. Бобило. Ущелье р. Гунт. 14. Содирас, красный колос. Афганистан. 15.Сурххуша. Ишкошимский р-н. 16.Сурхак. Шохдара. 17.Хуросон.
По этим данным уровень внутривидового и межсортового КАРО-полиморфизма составляет 2 - 8 %, что объясняется преимущественно доминантным типом наследования этих маркеров. Для количественной оценки ЯАРВ - полиморфизма и определения уровня дивергенции меж-
ду изученными генотипами полученные данные были представлены в виде матрицы состояний бинарных признаков, в которых наличие или отсутствие в КЛРО - спектрах одинаковых по размеру ампликонов рассматривалось как состояние 1 и 0 соответственно. На основе матрицы состояний невзвешенным парно-групповым методом кластерного анализа с арифметическим усреднением (иРСМА) была построена дендрограмма генетического подобия между изученными образцами пшеницы (рис.2).
• | Сафелак.Шугнанскнй р-н.
1| Сафедак.Рушанский р-н.
-1 Сафелак.Ишкошим
___1 Сафедак.ущслье р.Бартанг
_ _I Бобило.Рошткалииский р-н.
_ _____I Сур.ххуша
_ 1___-______ . Солирас.красный колос. Аф(анистан
____I Килак.ущелье р.Барганг
_ _____„_[ Руштак
_I Содмрас.белын колос. Афганистан
_^ Джаллак.Лфганнстан
______________| Навруз
---I Сурхак.Шохдора
_I Хуроюн
_I Сурхак.Ванчскнн р-н.
I Бобило.ущелье р.Гунт
а.ш в 575 о.эд
Св1фскп1
Рис. 2. Дендрограмма филогенетических взаимоотношений между представителями вида ТгШсит аезйшт, построенная на основании анализа генетических дистанций.
Уровень различий по величине генетического сходства между исследуемыми образцами варьирует от 0,99 (между популяциями сорта Сафедак из Шугнанского и Рушанского р-нов.) до 0,94 (между популяциями сорта Бобило). Из представленной дендрограммы видно, что образцы характеризуются сравнительно высоким уровнем межсортового полиморфизма. При этом коэффициент сходства между всеми сортами варьирует от 0,99 до 0,94. В целом, это сопоставимо с показателями геномного сходства, определенного с помощью других типов маркеров. Популяции сорта Сафедак из разных эколого-географических зон слабо морфологически обособлены друг от друга и иногда на основании морфологических данных отождествляются. По данным ЯАРО-анализа (значения бутстрепа 100%), сорта дифференцированы, несмот-
ря на некоторую степень гомологии как по количеству, так и по размерам фрагментов. Как следует из представленной дендрограммы, правомерно объединить в одну группу популяции сорта Сафедак. Популяции сорта Сурхак и сорт Хуросон группируются вместе и наиболее близки в генетическом отношении к сорту Навруз. Наиболее удален в генетическом отношении сорт Бобило (популяции из ущелья р.Гунт).
Таблица 4
Анализ КАРЕ)- лраймеров пшеницы
Праймеры Количество ПЦР - фрагментов
общее полиморфных мономорфных
031 17 11 6
033 16 7 9
039 16 4 12
058 14 9 5
064 15 10 5
068 23 17 6
074 12 5 7
082 16 6 10
091 22 10 12
156 12 6 6
157 18 13 5
158 16 14 2
159 19 11 8
160 20 5 15
177 18 12 6
342 13 5 8
180 14 5 9
181 10 5 5
186 13 4 9
401 12 9 3
565 15 12 3
Итого: 331 180 151
Следует отметить, что в один кластер попадают сорта, значительно отличающиеся фенотипически (рис.2). Таким образом, молекулярно-ге-нетический анализ дает возможность выявить специфические геномные маркеры, которые могут использоваться для сортовой идентификации генотипов. Показано, что метод молекулярного маркирования генома на основе ЯЛРО РСИ позволяет идентифицировать представителей вида ТгШсит ае.чИтт и установить филогенетические взаимоотношения между различными сортами. Целенаправленное использование видоспецифич-ных праймеров позволит исследователям сократить затраты труда и средств, необходимые для анализа коллекционных образцов.
Для генотипирования 32 сортов пшениц (табл.1) был выбран 21 RAPD - маркер (олигонуклеотидные праймеры). RAPD-анализ характеризовался присутствием или отсутствием ПЦР - фрагментов (аллеля) у каждого образца. Эти сорта отличались по фенотипическим признакам, таким как окраска зерна, окраска колоса и остей, ломкость колоса и стебля. По этим признакам наблюдалось внутривидовое разнообразие. В ходе анализа при амплификации ДНК 32 образцов пшеницы с использованием 21 RAPD - праймера было выявлено331 ПЦР - фрагмент, от 10 до 22(в среднем 16) на один RAPD - праймер (табл. 4). Из 331 ПЦР - фрагмента 180 (54%) были полиморфны между изученными генотипами, 151 фрагмент (46%) имел одинаковую длину у всех изученных образцов. Самый высокий процент полиморфных RAPD - фрагментов -14 из 16 (87%) был получен при амплификации ДНК с праймером R158. В то же время в случае RAPD - праймера 039 только 5 из 10 (50%) фрагментов были полиморфны (данные по всем праймерам приведены в табл. 4). Этот праймер выявил наименьшее количество полиморфных локусов. Уровень полиморфизма, выявляемый при амплификации геномной ДНК с использованием остальных праймеров, имел промежуточное значение.
п
А Р Ы
Н
У К Л Е О
т и
д о в
Образцы
Рис.3. Электрофореграммы продуктов ПЦР с 160 КАР!) - праймером в 2 %- ом агарозном геле. 1. линейка 2. Сафедак. Шугнанский р-н. 3. Бобило. Рошткалинский р-н. 4. Сурхак. Ванчский р-н. 5. Руштак. Рошт-калинский р-н. 6. Сафедак. Ущелье р. Бартанг. 7. Килак Ущелье р. Бар-танг. 8. Навруз. 9. Сафедак. Рушанский р-н. 10. Содирас, белый колос. Афганистан. 11. Джалдак. Афганистан. 12. Сафедак. Ишкошимский р-н. 13. Бобило. Ущелье р. Гунт. 14. Содирас, красный колос. Афганистан. 15. Сурххуша. Ишкошимский р-н. 16. Сурхак. Шохдара. 17. Хуросон.
На рис.3 приведены результаты электрофоретического анализа продуктов ПЦР, полученных с праймером RAPD 160. В случае использования праймера RAPD 160 выявлено всего 20 ПЦР - фрагментов длиной в пределах от 170 до 1850 п.н. При амплификации ДНК 32 образцов пшениц с данным праймером 15 ПЦР - фрагментов длиной около 1850,1800, 1100,1050,980, 870, 840, 780, 740, 710, 630, 550,410,380, 350 п.н. являлись не полиморфными. RAPD - фрагмент длиной около 540 п.н присутствует только у 16 образца (популяция copra Сурхак из Шохдары, местный сорт T.aestivum), а фрагмент длиной около 900 п.н. отсутствует только у 14 образца отобранного из популяции сорта Содирас (красный колос) из Афганистана. Эти фрагменты являются полиморфными, то есть выявляют внутривидовой и межсортовой полиморфизм.
Полученные нами результаты вполне согласуются с уже опубликованными ранее данными по RAPD - анализу различных геномов T.aestivum (Салина и др., 1997).
ч:
-- j ми
- 1 Д"
t- ■ — V...
Сафсзак.Шугнанский р-н. Сяфедак.Рушанский р-н. Сафеаак-Ишкошнм Сафедак.ущельс р.Бартанг Бобило.Ротткалинский р-н. Сурххуша
Соднрас.красный колос.Афганнстан Кила к.у шел ье р.Бартанг Руштак
Содирас.белый колос.Афганкстан Джалдак. Афганистан
- Навруз
- Сурхак.Шохдopa
- X у рос УН
- Сурхак.Ванчский р-н.
- Бобило.ушелье р.Гунт *------ - ■ ■
- Наз
- Знроат-70
- Замин
- Ориен
- Салокат * Сомоня ~ Норман
j Безостая-I 1 Киял Мира
CI
^тугт
т
льта Уманка ' Алтин-масак Киргтская-100
; амр м_
т
С 2
Сорт твердой пшеницы
Рис. 4. Дендрограмма г енетических расстояний местных стародавних и современных сортов пшеницы по данным ИАРВ - маркирования.
На основе полученных RAPD-сиектров методом кластерного анализа были определены генетические расстояния между сортами и построена дендрограмма (рис. 4). Из представленной дендрограммы видно, что образцы характеризуются сравнительно высоким уровнем межсортового полиморфизма.
При этом коэффициент сходства между всеми сортами составляет от 0,98 до 0,77. В целом, это сопоставимо с показателями геномного сходства, определенного с помощью других типов маркеров.
Как и ожидалось, местные стародавние сорта кластеризовались в кластер С-1, коэффициент сходства этого кластера равен 0,94. В этот кластер вошли и два современных местных сорта Навруз и Хуросон. Это объясняется гибридным происхождением этих сортов, созданных на основе селекционных скрещиваний и отборов из местных стародавних сортов.
Второй кластер С-2 сформирован из сортов мягкой пшеницы зарубежной селекции. В этот кластер вошли современные селекционные сорта из различных регионов и природно - климатических зон Центральной Азии и России. Здесь внутрикластерный полиморфизм оказался намного выше, чем в кластере С1. Коэффициент сходства для кластера С-2 равен 0,94.
На значительном генетическом расстоянии от двух других кластеров (С1 и С2) находится сорт AMP. Это, по-видимому, связано с тем, что сорт AMP, относящийся к виду Т. durum, не имеет в своем составе D-геном, присутствующий у мягких пшениц. Коэффициент генетического сходства равен 0,93. Эти показатели характерны для внутривидовых и межвидовых различий, выявляемых с помощью RAPD - маркирования.
2.2. SSR -генотипирование различных сортов пшеницы
Одним из наиболее распространенных методов ДНК - генотипиро-вания является микросателлитный или SSR-анализ. Этот метод основан на использовании ПЦР со специфичными праймерами, которые расположены по краям микросателлитной области, состоящей из многократно повторяющихся единиц длиной от 2 до 6 пар нуклеотидов. Полиморфизм по микросателлитным последовательностям выражался в изменении их длины на одну или несколько пар нуклеотидов или, гораздо реже, в виде отсутствия продуктов амплификации отдельных образцов.
Для ПЦР использовали коллекцию идентифицированных микро-сателлитных маркеров. В табл. 5 представлены результаты анализа 22 сортов мягкой пшеницы с помощью 16 микросателлптных маркеров, имеющих разное число аллелей у изучаемых образцов.
Так, маркеры Xgwm 082, 107 были представлены только одним ал-лелем у всех 22 сортов, то есть в этих микросателлитных локусах отсутствует полиморфизм. Маркеры Xgwm 006, 044, 058, 120 были представлены 7, 5 и по 4 аллеля соответственно, то есть у каждого из проанализированных сортов в этих локусах имелся аллель, отличный от такового других сортов. Следовательно, эти сорта можно охарактеризовать и с использованием даже одного полиморфного маркера (например, Xgwm 006 - маркер), однако для оценки большего количества сортов необходимо использовать набор из нескольких микросателлитных маркеров, так как число аллелей, встречающихся на один микросателлитный маркер, ограничено.
Таблица 5
Количество SSR-фрагментов, выявленных у различных сортов Triticum aestivum
SSR-праймеры Количество фрагментов
полиморфных моно-морфпых полиморфных % моиоморф-ных % всего
wsp 003 2 0 100 0 2
wsp 006 7 0 100 0 7
wsp 044 5 0 100 0 5
wsp 046 3 0 100 0 3
wsp 058 4 0 100 0 4
wsp 082 0 1 0 100 1
wsp107 0 1 0 100 1
wsp120 4 4 100 0 4
wsp 130 2 2 100 0 2
wsp156 3 3 100 0 3
wsplSl 3 3 100 0 3
wspl86 2 2 100 0 2
wsp 192 2 2 100 0 2
wsp 325 1 1 100 0 1
wsp513 3 3 100 0 3
wsp 619 3 3 100 0 3
Итого: 44 2 95.7% 4.3% 46
Наиболее оптимальным для молекулярно-генетической характеристики сортов мягкой пшеницы считается использование не менее 20 полиморфных микросателлитных маркеров, то есть примерно один маркер на одну хромосому. В наших исследованиях из 16 использованных маркеров только 14 выявили микросателлитный полиморфизм, следовательно, для оптимизации исследований межсортового полиморфизма необходимо проанализировать набор микросателлитных маркеров для отбо-
ра из их числа ещё 4 полиморфных ББК - маркеров. Подбор должен осуществляться исхода из следующих правил: 1) маркеры должны быть локализованы в разных хромосомах, 2) эти маркеры применялись ранее для оценки различных коллекций мягкой пшеницы. Увеличение числа мик-росателлитных маркеров на один сорт приводит к его более подробному молекулярно-генетическому описанию, но особенно не влияет на эффективность идентификации сорта. Однако в ходе работы может возникнуть необходимость увеличения количества микросателлитных маркеров, так как некоторые сорта (особенно при их большом количестве) неизбежно окажутся идентичными по всем выявляемым локусам.
При исследовании местных стародавних и современных сортов мягкой пшеницы на основе использования 16 - маркеров был выявлен полиморфизм ДНК среди образцов. При этом количество аллелей на один маркер варьировало от 1 до 7. В некоторых вариантах встречались так называемые нулевые аллели, то есть отсутствие амплификации в определенных образцах (указано стрелкой, рис. 5).
1 2 3 4 5 6 7 8 Образцы
Рис. 5. Электрофореграадмы продуктов ПЦР с 044 SSR - праймером в 10 % - полиакриламидном геле. 1, 8. Low ladder SOb.p. 2. Тасикар. 3. Джагер. 4. Кауз. 5. Алекс. 6. Ормоп. 7. Аптшла.
Иногда у одного сорта выявлялись более чем один аллель, что можно объяснить наличием внутрисортовой гетерогенности (рис. 6, указано стрелкой).
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Обпазиы
Рис. 6. Электрофореграммы продуктов ПЦР с 156 SSR - праймером в 10 % - ом полиакриламидном геле. 1,17. Low ladder 100 b.p.; 2. Сурхак. Шурабадский. р-н. 3. Сабзак. Ромит. 4. Хуросоп. 5. T.aest.-l. 6. T.aest-3. 7. T.aest-4. 8. Т. aest ВИР-2. 9. Т. aest. ВИР-16. 10. T.aest. ВИР-19. 11. T.aest ВИР-18.12. Безостая-!. 13. Киргизская-100.14. AMP. 15. Сомони. 16. Навруз.
Кластерный анализ показал сложный характер генетических взаимосвязей изученных сортов и разновидностей пшеницы. Они объединились в две большие группы: С-1 и С-2 (рис.7). В группу С-1 включены кластеры рС-1, рС-2, рС-3, рС-4, рС-5 - с 19 сортами и разновидностями T.aestivum, происходящими главным образом из различных регионов Таджикистана. Помимо сортов мягкой пшеницы каждый из кластеров содержал представителей других разновидностей мягкой пшеницы. Была выявлена тенденция к объединению сортов, происходящих из одного и того же региона.
Таким образом, результаты анализа 16 микросателлитных локусов у 22 сортов и разновидностей двух видов пшеницы продемонстрировали высокий уровень генетического разнообразия этой культуры. В кластерном анализе изученный набор сортов на высшем иерархическом уровне разделился на две группы - С-1 и С-2, представляющие мягкую и твердую пшеницу. Такое деление, возможно, отражает два основных пути эволюции и географического распространения пшеницы и имеет аналогию с разделением пшениц па "группы рас", которые предложил Н.И. Вавилов (1922-1923) или на подвиды (Фляксбергер, 1935; Цвелев, 1976: Дорофеев
Рис. 7. Дендрограмма генетических расстояний местных стародавних и современных сортов пшеницы по данным 5811- маркирования.
и др., 1979). На более низком иерархическом уровне сорта и разновидности объединились в отдельные кластеры, которые включали не идентичные разновидности мягкой и твердой пшеницы. Ни одна из разновидностей гексаплоидной пшеницы не образовала самостоятельного кластера. Классификация сортов разных видов гексаплоидной пшеницы, основанная на результатах анализа микросателлитных локусов, отличается от известных ботанических классификаций этого комплекса пшениц. В значительной степени она совпадает с делением мягкой пшеницы на подвиды, которые предложил Н. И. Вавилов (1964) на основе обобщения данных эколого-географического изучения пшеницы. Основное отличие состоит в том, что кроме мягкой пшеницы местные сорта других видов гексаплоидной пшеницы входят в состав групп, соответствующих указанным выше подвидам.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Молекулярно-биологические и биохимические методы (ДНК-гибридизация, иммунохимические методы, электрофорез белков) были на первом этапе применимы для анализа родства видов и геномов, ревизии схем филогении и происхождения геномов, созданных на базе классических, в том числе цитогенетических методов.
Целью нашей работы была оценка взаимоотношений между различными современными и стародавними сортами пшеницы по полиморфизму фрагментов ДНК, амплифицированных в полимеразной цепной реакции с RAPD и SSR - праймерами. Полученные результаты позволили разделить изученные сорта и местные популяции на основные группы, которые, очевидно отражают основные тенденции эволюции и географического распространения пшеницы.
Впервые с использованием RAPD и SSR ДНК- маркеров проведен молекулярный геномный анализ современных и стародавных сортов мягкой и твердой пшеницы (Triticum aestivum-геном AABBDD, Triticum durum - геном ААВВ), культивируемых на территории Таджикистана и определен уровень их филогенетического родства.
Методом RAPD-анализа изучена степень родства между образцами гексаплоидных пшениц разных эколого-географических групп (32 образца из коллекции). Показано, что, чем больше генетическая дистанция между исследуемыми видами, тем меньше у них общих продуктов амплификации. Некоторые праймеры выявили присущие только одному конкретному сорту ампликоны и, следовательно, являются сор-тоспецифичными. Число суммарных зон, полученных при амплифика-
ции ДНК 32 изученных сортов пшеницы с каждым из праймеров, варьирует от 12 до 23. Отмечены существенные различия по количеству КАРБ-фрагментов между изученными сортами. Исследуемые образцы также различались по числу уникальных и, в то же время, характерных только для одного сорта ампликонов.
Впервые проведен сравнительный ЯДРО-анализ геномов различных сортов и разновидностей мягкой и твердой пшеницы, который характеризовался неодинаковым количеством фрагментов и их размером у изученных генотипов. Для каждого генотипа было характерно наличие определенного количества ЛАРО - фрагментов, которое являлось основным критерием различия изученных образцов.
С использованием ИАРВ - анализа выявлены различия между стародавними сортами мягкой пшеницы и их разновидностями, происходящими из различных эколого-географических зон Таджикистана, которые по морфологическим и фенотипическим признакам мало дифференцированы и в некоторых случаях отождествлялись.
Исследования проводились также в связи с возможностью маркирования генотипов с высоким уровнем устойчивости к стрессовым факторам внешней среды. Результаты координатного и кластерного анализа этих данных продемонстрировали, что все изученные образцы гексапло-идных пшениц представляют собой единый генный пул, который делится на два больших кластера. Удалось идентифицировать праймеры, позволяющие выделять группы образцов с определенными фенотипичес-кими характеристиками. Основная зона разделения ДНК - фрагментов находилась в пределах 2000-200 п.н. В целом, учитывался 331 амилифи-цированный фрагмент. Из 331 ПЦР - фрагмента 54% были полиморфны между изученными генотипами, 46% имели одинаковую длину у всех изученных образцов, а значит являлись мономорфными. Это свидетельствует о перспективности данного подхода к анализу коллекций как исходного материала для селекции по важнейшим признакам.
Анализ межвидового (междугеномного) родства имеет значение не только для решения вопросов филогении и систематики, но, главным образом, для селекции, базирующейся на методах отдаленной гибридизации.
Выявляемые при электрофорезе продуктов ПЦР мономорфные полосы у различных сортов более четко обозначают общность структурно-функциональной организации их геномов. При этом каждый из изученных сортов имеет свой определенный спектр амплифицируемых КАРЭ - продуктов (фрагментов), отличающийся от других по их количеству, размеру и степени выраженности. Анализ полученных результатов, представленных в виде дендрограммы коэффициентов генети-
ческого сходства, показал, что изученные соргообразцы характеризуются сравнительно высоким уровнем межсортового полиморфизма. При этом уровень различий по величине генетического сходства между исследуемыми образцами, наиболее близкими в генетическом отношении варьирует от 0,98 до 0,97 (между популяциями сорта Бобило), а коэффициент сходства между всеми сортами составляет от 0,99 до 0,77.
На основании данным 11АРО-анализа сорта дифференцированы, несмотря на некоторую степень гомологии, как по количеству, так и по размерам фрагментов. В связи с этим анализ коэффициентов генетического сходства дал возможность правомерно объединить в одну группу популяции сорта Сафедак из различных эколого-географических зон Таджикистана. Популяции сорта Сурхак и сорт Хуросон группируются вместе и наиболее близки в генетическом отношении к широко распространенному сорту Навруз. Наиболее удален в генетическом отношении сорт Бобило (популяция из ущелья реки Гунт).
Возможность изменений генетической конституции образцов, происходящих посредством мутаций, селекции, случайного дрейфа или засорения, делает необходимым проведение контроля над генетической целостностью - подлинностью, чистотой хранимого (и периодически пересеваемого) материала. Проблема идентификации дублетов и так называемых очень сходных образцов, возможно, найдет решение по-средствам молекулярных технологий. Накопление большего опыта по использованию ДНК-спектров необходимо для анализа динамики популяций перекрестноопыляющихся культур (и генотипического состава самоопыляющихся) в процессе репродукции образцов.
В различных генетических и селекционных коллекциях сохраняется большое число образцов стародавних местных сортов мягкой озимой пшеницы и других местных сортов и форм. Было показано, что стародавние сорта, сорта народной селекции имеют более высокий уровень популяционного полиморфизма по сравнению с современными сортами, что делает их ценным источником генетического разнообразия для улучшения современных сортов. Концентрация доминирующего генотипа в популяции может значительно варьировать, изменяя, таким образом, генотипный состав популяции.
Так, нашими исследованиями по 88Ы - генотипированию 22 стародавних сорта мягкой пшеницы, которые являются в основном популяциями, было показано, что набор из 16 микросателлитных маркеров выявил разное число аллелей у изучаемых образцов. Кластерный анализ показал сложный характер генетических взаимосвязей изученных сортов и разновидностей пшеницы. Они объединились в две большие
группы: С-1 и С-2. Группа С-1 включает кластеры рС-1, рС-2, рС-3, рС-4, рС-5 - с 19 сортами и разновидностями T.aestivum, происходящими главным образом из различных регионов Таджикистана. Помимо сортов мягкой пшеницы каждый из кластеров содержал представителей других разновидностей мягкой пшеницы. Была выявлена тенденция к объединению сортов, происходящих из одного и того же региона. Таким образом, результаты анализа 16 микросателлитных локусов у 22 сортов и разновидностей двух видов пшеницы продемонст рировали высокий уровень генетического разнообразия этой культуры. На более низком иерархическом уровне сорта и разновидности объединились в отдельные кластеры, которые включали не идентичные разновидности мягкой и твердой пшеницы. Ни одна из разновидностей гексаплоидной пшеницы не образовала самостоятельного кластера. Классификация сортов разных видов гексаплоидной пшеницы, основанная на результатах анализа микросателлитных локусов, отличается от известных ботанических классификаций этого комплекса пшениц. В значительной степени она совпадает с делением мягкой пшеницы на подвиды, которые предложил Н. И. Вавилов (1964) на основе обобщения данных эколого-географического изучения пшеницы. Основное отличие состоит в том, что кроме мягкой пшеницы местные сорта других видов гексаплоидной пшеницы входят в состав групп, соответствующих указанным выше подвидам.
ВЫВОДЫ
1 .Методами RAPD - анализа выявлены фрагменты генома Triticum aestivum (AABBDD) в геноме Triticum durum (AABB). 22 ампликона размером 1240, 1190, 1035, 980, 760, 540, 475, 460, 450, 435, 420, 380, 345, 320, 315, 285, 240, 220, 185, 170, 145, 135 п.н., выявляемые при амплификации с праймерами R 033, 186, 064, 082, 177, 342, 565, были идентифицированы как в геноме мягких, так и твердых пшениц из различных эколого- географических регионов Таджикистана, что дало возможность подразделить фрагменты ДНК на видоспецифичные и : сортоспецифичные.
2. Определена степень межсортового полиморфизма староместных сортов мягкой пшеницы (Triticum aestivum, геном AABBDD), произрастающих на территории Таджикистана, на уровне микросателлитных (SSR) простых повторов генома. Коэффициент генетического сходства между исследуемыми образцами варьирует от 0,99 (между популяциями сорта Сафедак) до 0,94 (между популяциями сорта Бобило).
3.Показано, что основная зона разделения ДНК - фрагментов при
RAPD - анализе находилась в пределах 2000-200 п.н. Из 331 ПЦР - фрагмента - 54% были полиморфными между изученными генотипами, 46% имели одинаковую длину у всех изученных образцов.
4. Установлено, что RAPD-фрагмент полученный при амплификации с праймером 158 длиной около 820 п.н. присутствует только у образца сорта Хуросон, а фрагмент длиной около 390 п.н. отсутствует только у образца сорта Содирас. Это говорит о том, что эти фрагменты являются полиморфными и выявляют внутривидовой и межсортовой полиморфизм.
5.Результаты кластерного анализа полученных нами данных показали, что все изученные образцы гексаплоидных и тетраплоидных пшениц представляют собой единый пул, который делится на три кластера. Кластер С-1 образован стародавними сортами мягкой пшеницы, в кластер С-2 входят современные селекционные сорта мягкой пшеницы, и отдельно представлен сорт твердой пшеницы.
6. Степень генетической близости между сортами рода Triticum по RAPD - маркерам характеризуется следующим: староместиые и современные селекционные сорта Tritiaum aestivum (геном AABBDD) образуют общий кластер по RAPD - маркерам, вид Triticum durum (геном ААВВ) образует связь с этими кластерами на значительном генетическом расстоянии.
7. По данным RAPD - и SSR - маркирования наиболее полиморфными являются современные селекционные сорта, а староместные отличаются меньшим уровнем межсортового полиморфизма, так как они не вовлекались в активный селекционный процесс и были территориально обособленными.
8. При анализе 22 сортов мягкой пшеницы с помощью 16 микроса-теллитных маркеров, имеющих разное число аллелей у изучаемых Образцова, показано, что SSR - маркеры (Xgwm 082, Xgwm 107) представлены только одним аллелем у всех 22 сортов, то есть в микросателлитных локусах этих генотипов отсутствует полиморфизм. Однако, SSR - маркеры (Xgwm 006, Xgwm 044, Xgwm 058, Xgwm 120) представлены по 7, 5 и 4 аллелям, соответственно, то есть у каждого из проанализированных сортов в этих локусах имеется аллель, отличный от такового у других сортов. Это свидетельствует о сортоспецифичности этих аллелей.
Список опубликованных работ по теме диссертации
1.Хурматов Х.Х., Сергеев Д.А., Салина Е.А., Хлесткина Е.К. На-сырова Ф.Ю., Алиев К.А. RAPD SNP анализ генома пшеницы и диких сородичей зерновых злаков Таджикистана // Известия АН Республики Таджикистан. Отд. биол. и мед. наук. 2006. № 1 (154). С. 18-24.
2.Хурматов Х.Х., Сергеев Д.А., Хлёсткина Е.К., Салина Е.А., На-сырова Ф.Ю., Алиев К.А. Анализ генома пшеницы и диких сородичей зерновых злаков Таджикистана с помощью молекулярных маркеров // Депонированная рукопись №03(1720) от 30.03.06. НПИЦ. Душанбе.
3.Сергеев Д.А., Гулов М.К., Хурматов Х.Х., НасыроваФ.Ю. Применение ДНК маркеров в изучении генома злаковых культур, произрастающих в Таджикистане // Материалы конференции молодых ученых АН РТ Душанбе. 2007. С. 121.
4.Сергеев Д.А., Хурматов Х.Х., Наймов С.Н., Насырова Ф.Ю. Применение микросателитного анализа в изучении полиморфизма ДНК культурных злаков // Адаптационные аспекты функционирования живых систем. Материалы Республиканской конференции. Душанбе. 2007. С. 120-123.
5.Хурматов Х.Х., Кавракова З.Б., Файзиева С. А., Гулов М.К., Сергеев Д. А., Наймов С.Н., Насырова Ф.Ю. Анализ генетического разнообразия рода эгилопс с помощью молекулярных маркеров // Адаптационные аспекты функционирования живых систем. Материалы Республиканской конференции. Душанбе. 2007. С. 154-158.
6.Хурматов Х.Х., Сергеев Д.А., Кавракова З.Б., Файзиева С., Наймов С., Насырова Ф.Ю. Молекулярные маркеры ДНК в генетико-по-пуляционных исследованиях // Известия Академии наук Республики Таджикистан. Душанбе. 2007. № 2(158). С. 32-37.
7.Наймов С., Нигмонов М., Насырова Ф.Ю., Касымова Г.Ф., Хурматов Х.Х., Донцова C.B., Кавракова З.Б., Файзиева С. А., Сергеев Д.А., Гулов М.К., Алиев К.А., Рахматов A.C., Кичитов В.К. Каталог видов и образцов рода Aegilops L., собранных в различных эколого - географических зонах Таджикистана // Институт физиологии растений и генетики Академия наук Республики Таджикистан. 2007.
8.Наймов С., Нигмонов М., Насырова Ф.Ю., Касымова Г.Ф., Хурматов Х.Х., Донцова C.B., Кавракова З.Б., Файзиева С.А., Сергеев Д.А., Гулов М.К., Алиев К. А., Рахматов A.C., Кичитов В.К. // Авторское свидетельство № 048TJ. 2007.
9.Хурматов Х.Х., Сергеев Д.А., Кавракова З.Б., Салина Е.А., Хлёсткина Е.К, Насырова Ф.Ю. Геномный анализ культурных и дикорас-
тущих форм зерновых злаков в Таджикистане // Материалы 6 съезда физиологов растений РФ. Сыктывкар. 2007. С. 223-225.
10. Сергеев Д.А., Хурматов Х.Х., Гулов М.К., Насырова Ф.Ю. Геномный анализ культивируемых сортов пшеницы, произрастающих в Таджикистане // Материалы конференции, посвященной 100 - летию проф. О.Ш. Шукуров. Душанбе. 2008. С. 20-21.
11. Сергеев Д.А., Хурматов Х.Х., Насырова Ф.Ю. Геномный анализ пшениц, возделываемых в Таджикистане // Материалы научной конференции, посвящённой памяти академика Академии наук Республики Таджикистан Ю.С. Насырова. Душанбе. 2008. С. 108-109.
Подписано в печать 19.02.2009 г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать ризография. Тираж 100 шт. Объем 1,5 п.л.
Отпечатано в ООО «Азия-Принт»
Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Сергеев, Денис Александрович
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Молекулярный генетический анализ
1.1.1. Полиморфизм рандомизированно амплифицированной 13 ДНК
1.1.2. Полиморфизм простых повторов ДНК
1.1.3. Молекулярное маркирование генов пшеницы
1.2. Фенотипическое описание видов, разновидностей и сортов 33 пшениц возделываемых в Таджикистане
1.2.1. Пшеница мягкая- Triticum aestivum L.
1.2.2. Пшеница твердая - Triticum durum Desf.
1.3. Природно-климатическая характеристика различных 60 регионов Таджикистана
Глава 2. Материал и методы
2.1. Объекты исследования
2.2. Биохимические методы исследования
2.2.1. Выделение ДНК из проростков пшеницы
2.2.2. Полимеразная цепная реакция
2.2.3. Электрофорез ДНК и ПЦР-продуктов в агарозном геле
2.2.4. Анализ продуктов ПНР в ПААГ
2.2.5. Статистическая обработка полученных результатов
Глава 3. Экспериментальная часть
3.1 Генотипирование видов пшеницы произрастающих 72 в Таджикистане
3.1.1. Геномный анализ по RAPD маркерам
3.1.2. SSR - генотипирование различных сортов пшеницы 86 Заключение
Выводы
Введение Диссертация по биологии, на тему "Сравнительное изучение полиморфизма ДНК различных сортов пшеницы с использованием молекулярных маркеров"
Актуальность темы. Мировые генетические ресурсы растений рассматриваются во всем мире как основной источник улучшения сельскохозяйственных культур на ближайшие десятилетия. Создание источников и доноров селекционно-важных признаков в большинстве случаев базируется на мировых генетических ресурсах или коллекциях культивируемых растений и их диких сородичей (Гончаров, 2002). В эффективности познания и использования генофонда важнейшая роль принадлежит методам исследования. Развиваемые молекулярно-биологические исследования ориентированы на решение теоретических и прикладных проблем интродукции, хранения, воспроизведения, идентификации, регистрации и паспортизации генетических ресурсов растений. Особое внимание должно быть уделено разработке эффективных методов для использования в сортоиспытании, селекции, семеноводстве и семенном контроле.
В настоящее время в области сравнительной генетики пшеницы интенсивно проводятся эксперименты с использованием молекулярных маркеров. Молекулярное маркирование (ММ) или генотипирование основано на полиморфизме, свойственным белкам и нуклеиновым кислотам. В результате таких исследований либо строятся практически лишенные функциональных генов карты, либо проводится «сравнительная привязка» того или иного гена разных видов к одним и тем же молекулярных маркерам (Конарев, 2002).
Считается, что стародавние сорта и местные формы сельскохозяйственных растений в результате длительного естественного и искусственного отбора лучше других приспособлены к локальным условиям произрастания и отличаются оптимальной для данной местности длиной вегетационного периода. Изучение местных сортов важно для геногеографических исследований, так как позволяет не только получить представление об основных характеристиках аборигенного материала того или иного вида, но и восстановить его филогенетические связи.
Важнейшей характеристикой популяций служит их внутрипопуляционная генетическая изменчивость (полиморфизм) по дискретным качественным и количественным признакам. С использованием ДНК-маркеров связаны реальные практические достижения в идентификации и регистрации сортов важнейших сельскохозяйственных культур, в семеноводстве и семенном контроле.
Использование ДНК-маркерных технологий привлекает исследователей прежде всего возможностью работать с самим носителем наследственной информации. В работах многих исследователей последних лет справедливо отмечается, что разные ДНК-маркерные системы (в первую очередь, наиболее доступные, такие как RFLP, RAPD, AFLP) достаточно широко и эффективно используются для выяснения* степени родства (или генетических связей) на внутривидовом и межвидовом уровнях(Ьш, Tsunewaki, 1991; Mcintosh et al., 1998; Khlestkina, Salina, 2001). Так, например, все проблемы идентификации и регистрации сортов (и генетических ресурсов растений, в целом), практические - проблемы рациональной организации коллекций планируется решать исключительно с использованием ДНК-маркеров.
Цель и задачи работы. Цель работы - молекулярное маркирование ДНК стародавних и современных сортов рода Triticum L., собранных в различных природно-климатических регионах Таджикистана, а также идентификация их на основе молекулярного анализа генома.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: 1. сбор семенного материала различных стародавних и современных сортов пшеницы, их фенотипическое описание; 2". использование молекулярных маркеров на основе полимеразной цепной реакции (ПЦР) для анализа генетической вариабельности отобранных сортов и разновидностей мягкой пшеницы;
3. использование RAPD - маркеров для геномного анализа стародавних и современных сортов мягкой пшеницы Таджикистана;
4. использование SSR - маркеров (микросателлитов) для выявления полиморфизма ДНК сортов и разновидностей пшеницы;
5. определение генетического расстояния между сортами и разновидностями пшеницы и построение дендрограмм для выявления генетического сходства на основе геномного анализа.
Научная новизна и практическая значимость работы. Впервые с использованием различных молекулярных маркеров проведен комплексный анализ стародавних и современных сортов пшеницы, выращиваемых на территории Таджикистана. На основе полученных данных определены уровни внутривидового полиморфизма и показаны различия по геномной вариабельности у всех изученных сортов. Полученные данные сопоставлены с данными о фенотипической изменчивости стародавних сортов пшеницы (Удачин, 1975). У исследованных стародавних сортов пшеницы выявлен внутривидовой полиморфизм по всем использованным молекулярным маркерам и это свидетельствует об информативности данных маркеров. Впервые был проанализирован полиморфизм ДНК у стародавних сортов, выращиваемых на разных высотах над уровнем моря и в разных почвенно-климатических условиях Таджикистана. Полученные данные указывают на степень геномного полиморфизма стародавних и современных сортов и представляют интерес, так как могут использоваться в селекции как доноры хозяйственно-ценных признаков. В связи с этим практическую значимость имеют результаты, касающиеся изменчивости генов, ответственных за устойчивость к различным заболеваниям и неблагоприятным факторам среды. Подобранные нами методы и праймеры позволяют эффективно выявлять внутривидовую изменчивость у сортов и могут быть использованы в дальнейших селекционных исследованиях. Полученные результаты можно использовать для улучшения сортов сельскохозяйственных • культур с применением методов молекулярных маркеров.
Заключение Диссертация по теме "Физиология и биохимия растений", Сергеев, Денис Александрович
выводы
1. Методами RAPD — анализа выявлены фрагменты генома Triticum aestivum (AABBDD) в геноме Triticum durum (ААВВ). 22 ампликона размером 1240, 1190, 1035, 980, 760, 540, 475, 460, 450, 435, 420, 380, 345, 320, 315, 285, 240, 220, 185, 170, 145, 135 н.н., выявляемые при амплификации с праймерами R 033, 186, 064, 082, 177, 342, 565, были идентифицированы как в геноме мягких, так и твердых пшениц из различных эколого- географических регионов Таджикистана, что дало возможность подразделить фрагменты ДНК на видоспецифичные и сортоспецифичные.
2. Определена степень межсортового полиморфизма староместных сортов мягкой пшеницы (Triticum aestivum, геном AABBDD), произрастающих на территории Таджикистана, на уровне микросателлитных (SSR) простых повторов генома. Коэффициент генетического сходства между исследуемыми образцами варьирует от 0,99 (между популяциями сорта Сафедак) до 0,94 (между популяциями сорта Бобило).
3. Показано, что основная зона разделения ДНК - фрагментов при RAPD -анализе находилась в пределах 2000-200 п.н. Из 331 ПЦР - фрагмента - 54% были полиморфными между изученными генотипами, 46% имели одинаковую длину у всех изученных образцов.
4. Установлено, что RAPD-фрагмент полученный при амплификации с праймером 158 длиной около 820 п.н. присутствует только у образца сорта Хуросон, а фрагмент длиной около 390 п.н. отсутствует только у образца сорта Содирас. Это говорит о том, что эти фрагменты являются полиморфными и выявляют внутривидовой и межсортовой полиморфизм.
5. Результаты кластерного анализа полученных нами данных показали, что все изученные образцы гексаплоидных и тетраплоидных пшениц представляют собой единый пул, который делится на три кластера. Кластер С-1 образован стародавними сортами мягкой пшеницы, в кластер С-2 входят современные селекционные сорта мягкой пшеницы, и отдельно представлен сорт твердой пшеницы.
6. Степень генетической близости между сортами рода Triticum по RAPD - маркерам характеризуется следующим: староместные и современные селекционные сорта Triticum aestivum (геном AABBDD) образуют общий кластер по RAPD - маркерам, вид Triticum durum (геном ААВВ) образует связь с этими кластерами на значительном генетическом расстоянии.
7. По данным RAPD - и SSR - маркирования наиболее полиморфными являются современные селекционные сорта, а староместные отличаются меньшим уровнем межсортового полиморфизма, так как они не вовлекались в активный селекционный процесс и были территориально обособленными.
8. При анализе 22 сортов мягкой пшеницы с помощью 16 микросателлитных маркеров, имеющих разное число аллелей у изучаемых образцова, показано, что SSR - маркеры (Xgwm 082, Xgwm 107) представлены только одним аллелем у всех 22 сортов, то есть в микросателлитных локусах этих генотипов отсутствует полиморфизм. Однако, SSR - маркеры (Xgwm 006, Xgwm 044, Xgwm 058, Xgwm 120) представлены по 7, 5 и 4 аллелям, соответственно, то есть у каждого из проанализированных сортов в этих локусах имеется аллель, отличный от такового у других сортов. Это свидетельствует о сортоспецифичности этих аллелей.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Молекулярно-биологические и биохимические методы (ДНК-гибридизация, иммунохимические методы, электрофорез белков) были на первом этапе применимы для анализа родства видов и геномов, ревизии схем филогении и происхождения геномов, созданных на базе классических, в том числе цитогенетических методов.
Целью нашей работы была оценка взаимоотношений между различными современными и стародавними сортами пшеницы по полиморфизму фрагментов ДНК, амплифицированных в полимеразной цепной реакции с RAPD и SSR - праймерами. Полученные результаты позволили разделить изученные сорта и местные популяции на основные группы, которые, очевидно отражают основные тенденции эволюции и географического распространения пшеницы.
Впервые с использованием RAPD и SSR ДНК- маркеров проведен молекулярный геномный анализ современных и стародавных сортов мягкой и твердой пшеницы (Triticum aestivum-геном AABBDD, Triticum durum -геном ААВВ), культивируемых на территории Таджикистана и определен уровень их филогенетического родства.
Методом RAPD-анализа изучена степень родства между образцами гексаплоидных пшениц разных эколого-географических групп (32 образца из коллекции). Показано, что, чем больше генетическая дистанция между исследуемыми видами, тем меньше у них общих продуктов амплификации. Некоторые праймеры выявили присущие только одному конкретному сорту ампликоны и, следовательно, являются сортоспецифичными. Число суммарных зон, полученных при амплификации ДНК 32 изученных сортов пшеницы с каждым из праймеров, варьирует от 12 до 23. Отмечены существенные различия по количеству RAPD-фрагментов между изученными сортами. Исследуемые образцы также различались по числу уникальных и, в то же время, характерных только для одного сорта ампликонов.
Впервые проведен сравнительный RAPD-анализ геномов различных сортов и разновидностей мягкой и твердой пшеницы, который характеризовался неодинаковым количеством фрагментов и их размером у изученных генотипов. Для каждого генотипа было характерно наличие определенного количества RAPD - фрагментов, которое являлось основным критерием различия изученных образцов.
С использованием RAPD - анализа выявлены различия между стародавними сортами мягкой пшеницы и их разновидностями, происходящими из различных эколого-географических зон Таджикистана, которые по морфологическим и фенотипическим признакам мало дифференцированы и в некоторых случаях отождествлялись.
Исследования проводились также в связи с возможностью маркирования генотипов с высоким уровнем устойчивости к стрессовым факторам внешней среды. Результаты координатного и кластерного анализа этих данных продемонстрировали, что все изученные образцы гексаплоидных пшениц представляют собой единый генный пул, который делится на два больших кластера. Удалось идентифицировать праймеры, позволяющие выделять группы образцов с определенными фенотипическими характеристиками. Основная зона разделения ДНК - фрагментов находилась в пределах 2000-200 п.н. В целом, учитывался 331 амплифицированный фрагмент. Из' 331 ПЦР - фрагмента 54% были полиморфны между изученными генотипами, 46% имели одинаковую длину у всех изученных образцов, а значит являлись мономорфными. Это свидетельствует о перспективности данного подхода к анализу коллекций как исходного материала для селекции по важнейшим признакам.
Анализ межвидового (междугеномного) родства имеет значение не только для решения вопросов филогении и систематики, но, главным образом, для селекции, базирующейся на методах отдаленной гибридизации.
Выявляемые при электрофорезе продуктов ПЦР мономорфные полосы у различных сортов более четко обозначают общность структурнофункциональной организации их геномов. При этом каждый из изученных сортов имеет свой определенный спектр амплифицируемых RAPD -продуктов (фрагментов), отличающийся от других по их количеству, размеру и степени выраженности. Анализ полученных результатов, представленных в виде дендрограммы коэффициентов генетического сходства, показал, что изученные сортообразцы характеризуются сравнительно высоким уровнем межсортового полиморфизма. При этом уровень различий по величине генетического сходства между исследуемыми образцами, наиболее близкими в генетическом отношении варьирует от 0,98 до 0,97 (между популяциями сорта Бобило), а коэффициент сходства между всеми сортами составляет от 0,99 до 0,77.
На основании данным RAPD-анализа сорта дифференцированы, несмотря на некоторую степень гомологии, как по количеству, так и по размерам фрагментов. В связи с этим анализ коэффициентов генетического сходства дал возможность правомерно объединить в одну группу популяции сорта Сафедак из различных эколого-географических зон Таджикистана. Популяции сорта Сурхак и сорт Хуросон группируются вместе и наиболее близки в генетическом отношении к широко распространенному сорту Навруз. Наиболее удален в генетическом отношении сорт Бобило (популяция из ущелья реки Гунт).
Возможность изменений генетической конституции образцов, происходящих посредством мутаций, селекции, случайного дрейфа или засорения, делает необходимым проведение контроля над генетической целостностью - подлинностью, чистотой хранимого (и периодически пересеваемого) материала. Проблема идентификации дублетов и так называемых очень сходных образцов, возможно, найдет решение посредствам молекулярных технологий. Накопление большего опыта по использованию ДНК-спектров необходимо для анализа динамики популяций перекрестноопыляющихся культур (и генотипического состава самоопыляющихся) в процессе репродукции образцов.
В различных генетических и селекционных коллекциях сохраняется большое число образцов стародавних местных сортов мягкой озимой пшеницы и других местных сортов и форм. Было показано, что стародавние сорта, сорта народной селекции имеют более высокий уровень популяционного полиморфизма по сравнению с современными сортами, что делает их ценным источником генетического разнообразия для улучшения современных сортов. Концентрация доминирующего генотипа в популяции может значительно варьировать, изменяя, таким образом, генотипный состав популяции.
Так, нашими исследованиями по SSR - генотипированию 22 стародавних сорта мягкой пшеницы, которые являются в основном популяциями, было показано, что набор из 16 микросателлитных маркеров выявил разное число аллелей у изучаемых образцов. Кластерный анализ показал сложный характер генетических взаимосвязей изученных сортов и разновидностей пшеницы. Они объединились в две большие группы: С-1 и С-2. Группа С-1 включает кластеры рС-1, рС-2, рС-3, рС-4, рС-5 - с 19 сортами и разновидностями T.aestivum, происходящими главным образом из различных регионов Таджикистана. Помимо сортов мягкой пшеницы каждый из кластеров содержал представителей других разновидностей мягкой пшеницы. Была выявлена тенденция к объединению сортов, происходящих из одного и того же региона. Таким образом, результаты анализа 16 микросателлитных локусов у 22 сортов и разновидностей двух видов пшеницы продемонстрировали высокий уровень генетического разнообразия этой культуры. На более низком иерархическом уровне сорта и разновидности объединились в отдельные кластеры, которые включали не идентичные разновидности мягкой и твердой пшеницы. Ни одна из ' разновидностей гексаплоидной пшеницы не образовала самостоятельного кластера. Классификация сортов разных видов гексаплоидной пшеницы, основанная на результатах анализа микросателлитных локусов, отличается от известных ботанических классификаций этого комплекса пшениц. В значительной степени она совпадает с делением мягкой пшеницы на подвиды, которые предложил Н. И. Вавилов (1964) на основе обобщения данных эколого-географического изучения пшеницы. Основное отличие состоит в том, что кроме мягкой пшеницы местные сорта других видов гексаплоидной пшеницы входят в состав групп, соответствующих указанным выше подвидам.
Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Сергеев, Денис Александрович, Душанбе
1. Алтухов Ю.П. Генетические процессы в популяциях. М.: Наука, 1988. 328 с.
2. Алтухов Ю.П., Салменкова Е.А. Полиморфизм ДНК в популяционной генетике. // Генетика. 2002. Т. 98. № 9. С. 1173.
3. Балашова Е.Н., Житомирская О.М., Семенова О.Н. Климатическое описание республик Средней Азии. Л. Гидрометеоздат, 1960г, 241с.
4. Бебихов Д.В. Повторяющиеся последовательности, организующие теломерные области хромосом генома эукариот. // Генетика. 1993. Т. 29(3). С. 635-643.
5. Вавилов Н.И. Мировые ресурсы сортов хлебных злаков, зерновых, бобовых, льна и их использование в селекции. Пшеница, М. — Л., 1964
6. Васильева Л.А. Биологическая статистика (Избранные главы). Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 2000.С. 40-43.
7. Гайратов М. X. Влияние агроклиматических условий зоны выращивания на морфо-физиологические и биохимические показатели качества зерна пшеницы. Дисс. на соиск. уч. степ. кан. биол. наук. Душанбе. 2005 г. 126 с.
8. Гвоздев В.А. Изменчивость гетерохроматических районов генома эукариот в связи с их биологической ролью (на примере Drosophila melanogaster). //Мол. биология. 1993. Т. 27(6). С. 1205-1217.
9. Гречко В.В. Молекулярные маркеры ДНК в изучении филогении и систематики. // Генетика. 2002. Т. 38(8). С.1013-1025.
10. Григорьева А.А., Будыко М.А. Связь балансов тепла и влаги с интенсивностью географические процессов. ДАН СССР. 1966, Т 162 №1.
11. М.Дорофеев В.Ф., Удачин Р.А., Семенова JI.B. и др. Пшеницы мира. Агропромиздат, Ленингр. отд., 1987: 560с.
12. Дрейпер Дж., Скотт Р., Армитадж Ф., Уолден Р. Генная инженерия растений. М.: Мир, 1991. С. 245-248.
13. Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика. Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 2002. С. 73.С. 249.
14. Жуковский П. М. Культурные растения и их сородичи. 3 изд., Л., 1971. 18.3абаровский Е.Р. Альтернативные подходы к картированию исеквенированию генома. // Мол. биология. 2001. Т. 35. № 2. С. 224.
15. Карамхудоев Л.К. Новые районированные сорта пшеницы «Навруз», «Бахт». Душанбе. 1990 г. 10 с.
16. Каталог районированных и перспективных сортов зерновых культур возделываемых в условиях республики Таджикистан. Составители; Орипов С.К., Минекеев P.M., Ибодов А.Р., Хайдаров Б.Э. Душанбе. 1998. 35 с.
17. Каталог районированных в Центральной Азии сортов пшеницы и ячменя. Алматы. GTZ-CHMMHT. 2003. С. 144.
18. Керзун П.А., Васильчикова С.И. Природные условия, типы почв. Таджикистан: природные ресурсы. Душанбе. Дониш .1982 стр.303-304.
19. Климат Душанбе. Душанбе. Гидрометеоиздат, 1986, стр. 124.
20. Конарев А.В. Использование молекулярных маркеров в работе с генетическими ресурсами растений. // Сельскохозяйственная биология, 1998, N.5: С. 3-25.
21. Конарев В.Г. Белки пшеницы. М.: Колос, 1980. С. 250
22. Конарев В.Г. Морфогенез и молекулярно-биологический анализ растений. Спб., ВИР, 1998: 370с.
23. Конарев В.Г. Молекулярно-биологические исследования генофонда культурных растений в ВИРе (1967-1997). СПб, ВИР, 2002 : 99с.
24. Мазин А.В., Кузнеделов К.Д., Краев А.С. Методы молекулярной генетики и генной инженерии. Новосибирск: Наука, 1990. С. 248.
25. Малышев С.В., Картель Н.А. Молекулярные маркеры в генетическом картировании растений. // Молекулярн. биология. 1997. Т.31. N.2. С. 197.
26. Мухаббатов Х.М. Природно-ресурсный потенциал горных регионов Таджикистана. М. Граница, 1999, стр 240-243.31 .Мухаббатов Х.М., Хоналитев Н.Х. Памир: ресурсный потенциал и перспективы развития экономики. Душанбе Граница, 2005, стр 241.
27. Перчук И.Н., Лоскутов И.Г., Окуно К, Эвана К. RAPD-анализ в изучении межвидового полиморфизма в роде Avena L. В материалах IV Совещания по кариологии и кариосистематике растений. Спб, 25-27 мая, 1999г.
28. Рейнус P.M. Углеводный обмен растений в условиях высокогорий Памира Изд. во АН Душанбе 1964. 138с.
29. Рекомендации по возделыванию пшеницы на богарных и орошаемых землях Таджикской ССР по интенсивной технологии. Составители; Карамхудоев Л.К; Жукова О. К., Лошкарева А. Ф., Душанбе. 1986 г. 25 с.
30. Рекомендации по приемам получения двух урожаев зерна в год на орошаемых землях Таджикистана. Каримов 3. К., Хусаинов А. X., Рахматджонов У.Р., Гулов Е.А. Душанбе. 2001 г. 34 с.
31. Руководство по апробации сельскохозяйственных культур. Зерновые и крупяные культуры. М. Изд-во «Колос»., 1966 г. 456 с.
32. Салина Е.А., Песцова Е.Г., Вершинин А.В. "Spelt-1" новое семейство тандемных повторов злаков. // Генетика. 1997. Т. 33 (4). С. 437-442.
33. Синская Е. Н., Историческая география культурной флоры. Л., 1969.
34. Сорта сельскохозяйственных культур, впервые включенные с 1993 года в государственный реестр сортов, допущенных к использованию в производстве. МСХ РФ. М., 1993: 164 с.
35. Сулимова Г.Е., Шайхаев Г.О., Берберов Э.М., Маркарян А.Ю., Кандалова Л.Г. ДНК-маркеры в генетических исследованиях: типы маркеров, их свойства и области применения. //Генетика. 1991. Т.27. N.12. С.2053.
36. Сулимова Г.Е., Удина И.Г., Зинченко В.В. Анализ полиморфизма ДНК с использованием метода полимеразной цепной реакции. М.: Макс-Пресс, 2006, 78 с. В серии «Успехи современной генетики.» 1993. Вып.18. С.З.
37. Сулимова Г.Е., Удина И.Г., Шайхаев Г.О., Захаров И.А. Генетические основы управления генетическими ресурсами. // Генетика. 1995. Т.31. N.9. С. 1294.
38. Сухобрус И.Г. Определитель пшениц и ячменей Таджикистана. Местные сорта пшениц Памира. Сталинабад. Таджикгосиздат, 1951. С. 72.
39. Удачин Р.А. Пшеница в Средней Азии. Дисс. на соискан. учен. степ, д-ра с.-х. наук. Л., 1975. 300 с. (ВИР).
40. Флейвелл Р. Амплификация, делеция и перегруппировка последовательностей: основные источники изменчивости в процессе дивергенции видов. В кн. «Эволюция генома.» М.: Мир, 1986. С. 291-311.
41. Фляксбергер К.А. Пшеница род Triticum L. «Культурная флора СССР». Хлебные злаки. Пшеница. М.-Л.: Госиздательство совхозной и колхозной литературы. 1935. С. 17-404.
42. Хурматов Х.Х., Сергеев Д.А., Хлесткина Е.К., Салина Е.А., Насырова Ф.Ю., Алиев К.А. RAPD и SSR-анализ генома пшеницы и диких сородичей зерновых злаков Таджикистана. Известия АН РТ. отд. Биол. 2006, №1(154), стр. 18-24.
43. Хурматов Х.Х., и др. Молекулярные маркеры ДНК в генетико-популяционных исследованиях // Известия Академии Наук Республики Таджикистан. Душанбе. 2007. № 2(158). С. 32-37.
44. Цвелев Н.Н. Злаки СССР. Л.: Наука, 1976. 788 с
45. Akkaya M.S., Bhagwat A.A., and Cregan P.B. Length polymorphism of simple sequence repeat DNA in soybean. // Genetics. 1992. V. 132: 1131-1139.
46. Becker J., Vos P., Kupier M., Salamini F., Heun M. Combined mapping of AFLP and RFLP markers in barley //Mol. Gen. Genet. 1995. V. 249. P. 65-73.
47. Blanco A., Degiovanni C., Laddomada В., Sciancalepore A., Simeone R., Devos K.M. & Gale M.D. Quantitative trait loci influencing grain protein content in tetraploid wheats. // Plant Breed. 1996. V. 115: P. 310-316.
48. Belaj A., Satovic Z., Rallo L., Trujillo I. Genetic diversity and relationships in olive (Olea euoropaea L.) germaplasm collections as determined by randomly amplified polymorphic DNA. // Theor. Appl. Genet. 2002. V. 105. P. 638-644.
49. Botstein D., White R.L., Scolnick M., Davis R.V. Constructions of genetic linkage map in man using restriction fragment lengh polymorphisms. // Am. J. Hum. Genet. 1980. V. 32. P. 314-331.
50. Bonjean A. P., and P. Lacaze. Molecular marker systems and bread wheat. In: A. P. Bonjean, and W. J. Angus (eds.), // The World Wheat Book, 2001. P. 1049-1060. Lavoiser Press, Londres-Paris-New York.
51. B6rner A., Roder M., Korzun V. Comparative molecular mapping of GA insensitive Rht loci on chromosomes 4B and 4D of common wheat (Triticum aestivum L.). // Theor. Appl. Genet. 1997. V. 95. P. 1133-1137.
52. B6rner A., Korzun V., Worland A.J. Comparative genetic mapping of mutant loci affecting plant height and development in cereals. // Euphytica. 1998. V. 100. P. 245-248.
53. Brown S.M., Szewc-McFadden A.K., and Kresovich S. Development and application of simple sequence repeat (SSR) loci for plant genome analysis, methods of genome analysis of plants.// Jauhar P.P., Ed., New York: CRC, 1996. P. 147-162.
54. Castilho A., Heslop-Harrison J.S. Physical mapping of 5S and 18S-25S rDNA and repetitive DNA sequences in Aegilops umbellulata. // Genome. 1995. V, 38. P. 91-96.
55. Chao S.; Sederoff R.R.; Levings III C.S. Partial sequence analysis of the 5S to 18S rRNA gene region of the maize mitochondrial genome. // Plant Physiol. 1983.V. 71. P. 190-193.
56. Chao S; Sederoff R; Levings III C.S. Nucleotide sequence and evolution of the 18S ribosomal RNA gene in maize mitochondria. // Nucleic Acids Res. 1984. V. 12. P. 6629-6644.
57. Chao S., Sharp P.J., Worland A.J., Warham E.J., Koebner R.M.D., and Gale M.D. RFLP-based genetic maps of wheat homoeologous group 7 chromosomes. // Theor. Appl. Genet. 1989. V. 78: P. 495-504.
58. Clarke В., Stancombe P., Money Т., Foote T. and Moore G. Targeting deletion (homeologous chromosome pairing locus) or addition line single copy sequences from cereal genomes. // Nucleic Acids Res. 1992.V. 20 P. 12891292.
59. Daud H.M., Gustafson J.P., Molecular evidence for Triticum speltoides as B-genome progenitor of wheat (Triticum aestivum). // Genome. 1996. V. 39. P. 543-548.
60. Demeke Т., Laroche A. & Gaudet D.A. A DNA marker for the ВТ-10 common bunt resistance gene in wheat. // Genome. 1996. V.39: P.51-55.
61. Devos K.M., Gale M.D. The use of random amplified polymorphic DNA markers in wheat. // Theor. Appl. Genet. 1992. V. 84. P. 567-572.
62. Devos K.M., Gale M.D. The genetic maps of wheat and their potential in plant breading. // Outlook Agric. 1993. V. 22. P. 93-99.
63. Devos K.M., Chao S., Li Q.Y., Simonetti M.C., Gael M.D. Relationship between chromosome 9 of maize and wheat homoeologous group 7 chromosomes. // Genetics. 1994. V. 138. P. 1287-1292.
64. Dover G., Brown S., Coen E. et al. Dinamic of genome evolution and species differentiation. / In: Dover G.A., Flavell R.B // Genome Evolution. Academic Press. London. 1982.
65. Dubcovsky J., Dvorak J. Ribosomal RNA multigene loci: nomads of the Triticeae genomes. // Genetics. 1995. V. 140. P. 1367- 1377.
66. Dubcovsky J., M.-C. Luo, G.-Y. Zhong, R. Bransteitter, A. Desai, A. Kilian, A. Kleinhofs, and J. Dvorak. Genetic map of diploid wheat, Triticum monococcum L., and its comparison with maps of Hordeum vulgare L. // Genetics 1996. V.143: P. 983-999.
67. Dubcovsky L., D. Lijavetzky, L. Appendino, and G. Tranquilli. Comparable RFLP mapping of Triticum monococcum genes controlling vernalisation requirement. // Theor. Appl. Genet. 1998. V. 97. P. 968 975.
68. Dvorak J., McGuire P. and Cassidy R. Apparent sources of the A genome of wheat inferred from polymorphism in abundance and and restriction fragment length of repeated nucleotide sequences. // Genome. 1988. V. 30: P. 680-689.
69. Dvorak J., Zhang H.-B., Kota R.S., Lassner M. Organization and evolution of the 5S ribosomal RNA gene family in wheat and relative species. // Genome. 1989. V. 32. P. 1003-1016.
70. Dvorak J., de Terlizzi P., Zhang H.-B., Resta P. The evolution of polyploid wheats: identification of the A genome donor species. // Genome. 1993. V. 63. P. 349-360.
71. Dweikat I., Mackenzie S., Levy M., Ohm H. Pedigree assessment using RAPD-DDGE in cereal crop species. // Theor. Appl. Genet. 1993. V. 85. P. 497-505.
72. Feldman M., Liu В., Segal G., Abbo S., Levy A.A., Vega J.M. Rapid elimination of low-copy DNA sequences in polyploid wheat: a possible mechanism for differentiation of homoeologous chromosomes // Genetics. 1997. V. 147. P. 1381-1387.
73. Feuillet C., Messmer M., Schachermayr G. & Keller B. Genetic and physical characterisation of the Lrl leaf rust resistance locus in wheat (Triticum aestivum L.). // Mol. Gen. Genet., 1995.V. 248:P. 553-562.
74. Flavell R.B. Amplification, deletion and rearrangement: major sources of variation during species divergence / In: Dover G.A., Flavell R.B. (eds) // Genom Evolution. Academic Press, London. 1982.
75. Friebe В., Gill B.S., Chromosome banding and genome analysis in diploid and cultivated polyploid wheat / In: Methods of genome analysis in plants (ed. Jauhar P.P.) // Boka Raton et al.: CRC Press. 1996. P.36-60.
76. Fritsch P., Hanson M.A., Spore C.D., Pack P.E., Riseberg L.H. Constancy of RAPD primer amlification strength among distantly related taxons of flowering plants. // Plant Mol. Biol. Rep. 1993. V. 11. P. 10-20.
77. Garsia-Mas J., Oliver M., Gomez-Paniagua H., de Vicente M.C. Comparing AFLP, RAPD and RFLP markers for measuring genetic diversity in melon. // Theor. Appl. Genet. 2000. V. 101. P. 860-864.
78. Guadagnuolo R., Bianchi D.S., Felber F. Specific genetic markers for wheat, spelt, and four wild relatives: comparison of isozymes, RAPDs, and wheat microsatellites. // Genome. 2002.V. 44. P. 610.
79. Gupta P.K., Varshney R.K., Sharma P.S., Ramesh B. Molecular markers and their applications in wheat breading. // Plant Breed. 1999. V. 118. P. 369-390.
80. Gupta P.K., Roy J.K., Prasad M. Single nucleotide polymorphism: a new paradigm for molecular marker technology and DNA polymorphism with emphasis on their use in plants. // Current Sci. 2001. V. 80. P. 524-535.
81. Heslop-Harrison J. Molecular cytogenetics, cytology and genomic comparisons in the Triticeae // Hereditas. 1992. V. 116. P. 93-99.
82. Hu X.Y., Ohm H.W. & Dweikat I. Identification of RAPD markers linked to the gene Pml for resistance to powdery mildew in wheat. // Theor. Appl. Genet. 1997. V. 94: P.832-840.
83. Huang X.Q., Borner A., Roder M.S, Ganal M.W. Assessing genetic diversity of wheat (Titicum aestivum L.) germplasm using microsatellite markers.// Theor. Appl. Genet. 2002. V.106:P. 699-707.
84. Hu J., Quiros C.F. Identification of broccoli and cauliflower cultivars with RAPD markers. //Plant Cell. Rep. 1991. V. 10. P. 505-511.
85. Jaaska V. Aspartate aminotransferase and alcohol dehydrogenase isozymes: intraspecific differentiations in Aegilops tauschii and the origin of the D genome polyploids in the wheat group // PI. Syst. Evol. 1981. V. 137. P. 259273.
86. Jeffreys A.J., Wilson V., and Thein S.L. Hypervariable "minisatellite" regions in human DNA. //Nature. 1985.V. 314. P. 67-73.
87. Jones J., Flavell R. The structure, amount and chromosomal location of defined repeated DNA sequences in species of the genus Secale.). II Chromosoma. 1982b. V. 86. P. 613-641.
88. Joshi C.P., Nguyen H.T. RAPD (random amplified polymorphic DNA) analysis based on intervarietal genetic relationships among hexaploid wheat's // Plant Sci. 1993.V. 93. P. 95-103.
89. Kato K., Miura H., Sawada S. Comparative mapping of the wheat Vrn-Al region with the rice Hd-6 region. // Genome. 19996. V. 42. P. 204-209.
90. Kaundun S.S., Zhyvoloup A., Park Y.-G. Evaluation of genetic diversity among elite tea (Camellia sinensis var. sinensis) accesions using RAPD markers // Euphytica. 2000. V. 115. P. 7-16.
91. Kellog E., Apples R. Intraspecific and interspecific variation in 5S RNA genes are decoupled in diploid wheat relatives. // Genetics. 1995. V. 140. P. 325-343.
92. Kellog E.A. Comment on genomic genera in the Triticeae (Poaceae). // Am. J. Bot. 1989. Y. 76. P. 796-805.
93. Kerby K., Kuspira J. The phylogeny of polyploid wheats Triticum aestivum (bread wheat) and Triticum aestivum (macaroni wheat). // Genome. 1987. V. 29. P. 722-737.
94. Khan S.A., Hussain D., Askari E., Stewat J McD., Malik K.A., Zafar Y. Molecular phylogeny of Gossypium species by DNA fingerprinting. // Theor. Appl. Genet. 2000. V. 101. P. 931-938.
95. Khlestkina E.K., Salina E.A. Genome-specific markers of tetraploid wheats and their putative diploid progenitor species. // Plant Breading. 2001. V. 120. P. 227-232.
96. Kleinhofs A. et al. A molecular, isozyme and morphological map of the barley {Hordeum vulgare) genome.// Theor Appl Genet. 1993. V. 86: P.705-712.
97. Kleinhofs A., and A. Kilian. RFLP maps of barley. // In: R. L. Phillips and I. K. Yasil, eds., DNA-Based Markers in Plants. // Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands. 1994. Chap. 10, P. 163-198.
98. Kleinhofs A. Integrating barley RFLP and classical marker maps. // BGN 1996 Y. 26: P. 105-112.
99. Kleinhofs A. and A. Graner. An integrated map of the barley genome. In: R. L. Phillips and I. Vasil, eds., DNA-Based Markers in Plants, 2nd Edition. 2002a. Kluwer Academic Publishers, Boston. P. 187-199.
100. Kleinhofs A., and F. Han. Molecular mapping of the barley genome. In: G. A. Slafer, J. L. Molini-Cano, R. Savin, J. L. Araus, I. Romagosa, eds., Barley
101. Science, Recent Advances from Molecular Biology to Agronomy of Yield and Quality. // Food Products Press, 2002b. New York. P. 31-45.
102. Kleinhofs A., and Kilian A. Diversity arrays technology (DArT) for whole-genome profiling of barley. // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004. V. 101: P. 9915-9920.
103. Koebner R.M.D., Krisch F., Thorpe C., Prins R. AFLP and source of STS markers in alien introgression // Proc. IX Intern. Wheat Genet. Symp., Sashatoon, Canada, V. 1. P. 118-122.
104. Korzun V., Roder M., Worland A.J. & Borner A Intrachromosomal mapping of genes for dwarfing (Rhtl2) and vernalization response (Vrnl) in wheat by using RFLP and microsatellite markers. // Plant Breed. 1997. V. 116:P. 227232.
105. Korzun V, Roder MS, Wendehake K, Pasqualone A, Lotti C, Ganal MW, Blanco A. Integration of dinucleotide microsatellites from hexaploid bread wheat into a genetic linkage map of durum wheat. // Theor. Appl. Genet. 1999. V.98:P. 1202-1207.
106. Langridge P., Lagudah E.S., Holdon T.A., Appels R., Scharp P.J., Chalmers K.J. Trends in genetics and genome analyses in wheat: a review // Aust. J. Agr. Res. 2001. V.52. P. 1043-1077.
107. Lapitan N.L.V. Organization and evolution of higher plant nuclear genomes. // Genome. 1992. V. 35. P. 171-181.
108. Laurie D. A., N. Pratchett, J. Bezant, and J. W. Snape. RFLP mapping of five major genes and eight quantitative trait loci controlling flowering time in a winter • spring barley (Hordeum vulgare L.) cross. // Genome 1995. V. 38. P. 575 585.
109. Laurie David A. Comparative genetics of flowering time. // Plant Molecular Biology. Kluwer Academic. Publishers. 1997. V. 35. P. 167-177.
110. Law C.N., Worland A.J. Inter-varietal chromosome substitution lines in wheat revisited. // Euphytica. 1996. V. 89: P. 1 - 10.
111. Law C. N., and A. J. Worland. Genetic analysis of some flowering time and adaptive traits in wheat. //New. Phytol. 1997:V.137. P. 19 28.
112. Leitch I., Heslop-Harrison J. Physical mapping of the 18S, 5.8S, 26S rRNA genes in barley by in situ hybridization. // Genome. 1992. V.35. P. 1013-1018.
113. Litt M., Luty J.A. // Am. J. Hum. Genet. 1989. V.44. N.3. P.397.
114. Liu Y.G. and Tsunewaki K. Restriction fragment length polymorphism (RFLP) analysis in wheat. II. Linkage maps of the RFLP sites in common wheat. // Jpn. J. Genet. 1991. V. 66: P. 617-633.
115. Ma Z.Q., Lapitan N.L.V. A comparison of amplified and restriction fragment length polymorphism in wheat. // Cereal Res. Com. 1998. V. 26. P. 713.
116. Marshall D. and Brown A. Optimum sampling strategies in genetic conservation. In: Genetic resources for today and tomorrow. Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1975.
117. Maniatis Т., Fritsch E.F., Sambrook J. Molecular cloning. A laboratory manual. New York: Cold Spring Harbor Lab., 1982. P. 362.
118. Mcintosh R.A., Hart G.E., Devos K.M., Gale M.D., Rogers W.J. Catalogue of gene symbols for wheat. // In: Proc. 9-th International Wheat Genetics Symposium. Canada. Saskatoon. 1995. P. 108-113.
119. Mcintosh R.A., Hart G.E., Devos K.M., Gale M.D. and Rogers W.J. Catalogue of gene symbols for wheat. // In: Proc 9 th Int Wheat Genet. Symp. (Slinkard A.E. Ed.), V. 5. 1998. P. 1-236. University Extension Press, University of Saskatchewan.
120. Mcintosh R.A., Devos K.M., Dubcovsky J. and Rogers W.J. Catalogue of gene symbols for wheat: // 1999. Supplement. Wheat Information Service V. 89. P. 37 85.
121. Mcintosh R. A., Devos К. M., Dubcovsky J. and Rogers W. J. Catalogue of gene symbols for wheat: // 2000. Supplement. Wheat Information Service V. 91. P. 33 70.
122. Mcintosh R.A., Devos K.M., Dubcovsky J. and Rogers W.J. Catalogue of gene symbols for wheat: // 2001. Supplement. Wheat Information Service. V. 93. P. 40 60.
123. Mclntyre C. Variations at isozyme loci in Triticeae // PI. Syst. Evol. 1988 V. 160. P.123-142.
124. Miller Т.Е. Systematics and evolution / In: Wheat breeding (ed. Lupton) // London, New York. 1987. P. 1-30.
125. Molecular genetic techniques for plant genetic resources. Report of an IPGRI Workshop 9-11 October 1995 Rome, Italy. Editors: Ayard W.G., Hodgkin Т., Jaradat A., and Rao V.R. IPGRI, 1997:137р.
126. Molecular biological aspects of applied botany, genetics and plant breeding. Theoretical basis of plant breeding. Vol. I. St.-Petersburg, VIR, 1996: 228 p.
127. Morgante M., Olivieri A.M. PCR-amplified microsatellites as markers in plants genetics. // The Plant Journal. 1993. V. 3(1). P. 175-182.
128. Nei M. Molecular evolutionary genetics. N.Y.: Columbia Univ. Press, 1987. 512p.
129. Nelson J.C., Van Deynze A.E., Autrique E., Sorrells M.E., Lu Y.H., Merlino M., Atkinson M., and Leroy P. Molecular mapping of wheat. Homoeologous group 2. // Genome. 1995a.V. 38:P.l 16-124.
130. Nelson J.C., Van Deynze A.E., Autrique E., Sorrells M.E., Lu Y.H., NegreS., Bernard M., and Leroy P. Molecular mapping of wheat. Homoeologous group 3. // Genome. 1995b. V. 38:P. 125-133.
131. Nelson J.C., Sorrells M.E., Van Deynze A.E., Lu Y.H., Atkinson M., Bernard M., Leroy P., Faris J.D., and Anderson J.A. Molecular mapping of wheat. Major genes and rearrangements in homoeologous groups 4, 5, and 7. // Genetics. 1995c. V. 141:P.721-731.
132. Noli E., S. Salvi, and R. Tuberosa: Comparative analysis of genetic relationships in barley based on RFLP and RAPD markers. // Genome. 1997. V.40. P.607-616.
133. Ohnishi O., Matsuoka Y. Search for the wild ancestor of buckwheat. II. Taxonomy of the Fagopyrum (Polygonaceae) species based on morfology, isozyme and chloroplast DNA variability. // Genes Genet. Syst. 1996. V. 71. P. 383-390.
134. Ohsako Т., Ohnishi O. Intra- and inter-specific phylogeny of wild Fagopyrum (Polygonaceae) species based on nucleotide sequences of non-coding regions in chloroplast DNA. // Am. J. Bot. 2000. V. 87. P. 573-582.
135. Olson M., Hood L., Cantor C., and Botstein D., A common language for physical mapping of the human genome. // Science. 1989. V. 245, P. 14341435.
136. Paran I., and Michelmore R.W. Development of reliable PCR-Based markers linked to downy mildew resistance genes in lettuce. // Theor. Appl. Genet., 1993. V. 85. P. 985-993.
137. Pederson C., Rasmussen S., Linde-Laursen I. Genome and chromosome identification in cultivated barley and related species of Triticeae (Poaceae) by in situ hybridization with GAA-satellite sequences. // Genome. 1996. V.39. P. 93-104.
138. Peng H., Fahima Т., Roder M.S., et al., Microsatellite Tagging of the Stripe Rust Resistance Gene YrH52 Derived from Wild Emmer Wheat T. diccocoides and Suggestive Crossover Interference on Chromosome IB.// Theor. Appl. Genet. 1999. V. 98, P. 862-872.
139. Penner G.A., Clarke J., Bezte L.J. & Leisle D. Identification of RAPD markers linked to a gene governing cadmium uptake in durum wheat. // Genome, 1995. V.38:P. 543-547.
140. Penner G.A. RAPD analysis of plant genome / In: Methods of genome analysis in plants (ed. Jauhar P.P.). // Boka Raton et air. CRC Press. 1996. P. 251-270.
141. Pestsova E.G., Goncharov N.P., Salina E.A. Elimination of a tandem repeat of telomeric heterochromatin during evolution of wheat. // Theor. Appl. Genet. 1998. V. 97. P. 1380-1386.
142. Peterson G., Seberg O. Phylogenetic analysis of the Triticiaea (Poaceae) based on proA sequence data. // Mol. Phylogenet. Evol. 1997. V. 7. P. 217-230.
143. Plaschke J., Ganal M.W., Roder M.S. Detection of genetic diversity in closely related bread wheat using microsatellite markers. // Theor. Appl. Genet., 1995, V.91,P. 1001-1007.
144. Plaschke J., Borner A., Wendehake K., Ganal M.W. & Roder M.S. The use of wheat aneuploids for the chromosomal assignment of microsatellite loci. // Euphytica, 1996. V. 89:P. 33-40.
145. Roder M.S., Korzun V., Gill B.S. & Ganal M.W. The physical mapping of microsatellite markers in wheat. // Genome. 1998a. V.41:P. 278-283.
146. Roder M.S., Korzun V., Wendehake K., Plaschke J., Tixier M.-H., Leroy P. & Ganal M.W. A microsatellite map of wheat. // Genetics. 1998b. V.149: P.l-17.
147. Richardson H., O'Keefe L.V., Marty Т., Saint R. Ectopic cyclin E expression induces premature entry into S phase and disrupts pattern formation in the Drosophila eye imaginal disc. //Development. 1995.V. 121(10):P. 3371-3379.
148. Rohlf, F. J. NTSYS-pc: Numerical Taxonomy and Multivariate Analysis System, vers. 2.0. Applied Biostatistics Inc., New York. 1998.
149. Saiki R.K., Scharf S., Faloona F., Mullis K.B., Horn G.T., Erlich H.A., Arncheim N. Enzymatic amplification of beta-globin genomic sequences and restriction site analysis for diagnosis of sickle cell anemia. // Sciense. 1985. V. 230. P. 1350-1354.
150. Salina E.A., Pestsova E.G., Adonina I.G., Vershinin A.V. Identification of a new family of tandem repeats in Triticeae genomes // Euphytica. 1998. V. 100. P. 231-237.
151. SasanumaT., Miyashita N.T., Tsunewaki K. Wheat phylogeny determined by RFLP analysis of nuclear DNA. 3. Intra- and interspecific variation of the five Aegilops Sitopsis species. // Theor. Appl. Genet. 1996. V. 92. P. 928-934.
152. Schachermayr G., Siedler H., Gale M.D., Winzeler H., Winzeler M. & Keller B. Identification and localization of molecular markers linked to the Lr 9 leaf rust resistance gene of wheat. // Theor. Appl. Genet. 1994. V.88: P. 110115.
153. Schachermayr G., Messmer M.M., Feuillet C., Winzeler H., Winzeler M. & Keller B. Identification of molecular markers linked to the Agropyron elongatum-derived leaf rust resistance gene Lr 24 in wheat. // Theor. Appl. Genet. 1995. V.90: P.982-990.
154. Schachermayr G., Feuillet C. & Keller B. Molecular markers for the detection of the wheat leaf rust resistance gene LrlO in diverse genetic backgrounds. // Mol. Breed. 1997. V. 3: P. 65-74.
155. Sears E.R., and Sears L.M.S. The telocentric chromosomes of common wheat: Proc. 5th Int. Wheat Genet. Symp. // Indian. Soc. Genet. Plant Breed., New Delhi, 1978. P. 389-407.
156. Sharma S.K., Dawson I.K., Waugh R. Relationships among cultivated and wild lentils revealed by RAPD analysis. // Theor. Appl. Genet. 1995. V. 91. P. 647-654.
157. Scherrer В., Keller В., and Feuillet C. Two haplotypes of resistance gene analogs have been conserved during evolution at the leaf rust resistance locus LrlO in wild and cultivated. // Wheat: Funct. Integr. Genomics. 2002. V. 2. P. 40-50.
158. Snape J.W., Laurie D.A., Worland A.J. Mapping and comparative mapping of time genes in wheat // Abstracts of the 11th EWAC conference dedicated to the memory of O.I. Maystrenko, 24-28, July, 2000, Novosibirsk, Russia. P. 1314.
159. Sharma T.R., Jana S. Species relationships in Fagopyrum revealed by PCR-based DNA fingerprinting. // Theor. Appl. Genet. 2002. V.105. P. 306-312.
160. Stiles J.I., Lemme С., Sondur S., Morshidi M.B., Maitshardt R. Using random amplified polymorphic DNA for evaluating genetic relationship among papaya cultivars. // Theor. Appl. Genet. 1993. V. 85. P. 697-701.
161. Sourdille P, Singh S, Cadalen T, Brown-Guedira GL, Gay G et al () Microsatellite-based deletion bin system for the establishment of genetic physical map relationships in wheat (Triticum aestivum L.).// Funct Integr Genomics. 2004. V.4:P. 12-25.
162. Subramanian V., Gurtu S., Rao R.C. N., Nigan S.N. Identification of DNA polymorphism in cultivated groundnut using random amplified DNA (RAPD) assay. // Genome. 2000. V. 43. P. 6565-660.
163. Stephenson P, Bryan G, Kirby J, Collins A, Devos K, Busso C, Gale M. Fifty new microsatellite loci for the wheat genetic map. // Theor Appl Genet 1998. V.97: 946-949.
164. Strelchenko P.P., Mitrofanova O.P., Konarev A. V. and Terami F. RAPD characterization of relationships among cultivated hexaploid wheats. // Abstracts submitted to XVI International Botanical Congress, August 1-7,1999, St.Louis, MO, USA.
165. Tanksley S.D. Construction of a restriction fragment length polymorphism map for barley (Hordeum vulgare). // Genome. 1991. V. 34:P. 437-447.
166. Tautz D. and Renz M. Simple sequences are ubiquitous repetitive components of eukaryotic genomes. // Nucl. Acids Res., 1984. V.12. P. 41274138.
167. Takumi S., Nasuda S., Liu Y.-G., Tsunewaki K. Wheat phylogeny determined by RFLP analysis of nuclear DNA. 1. Einkorn wheat // Jpn. J. Genet. 1993. V. 68. P. 73-79.
168. Tinker N.A., Fortin M.G., Mather D.E. Random amplified polymorphic DNA and pedigree relationships in spring barley. // Theor. Appl. Genet. 1993. V. 85. P. 796-984.
169. Tsuji К., Ohnishi О. Origin of cultivated tatary buckwheat (Fagapyrum tataricum Gaertn.) revealed by RAPD analysis. // Genet. Resour. Crop Evol. 2000. V. 47. P. 431-438.
170. Tsunewaki K. Plasmon analysis as the counterpart of genome analysis / In: Methods of genome analysis in plants (ed. Jauhar P.P.). // Boka Raton et al.: CRC Press. 1996. P. 271-299.
171. Vaccino P., Accerbi M., Corbellini M. Cultivar identification in T. aestivum using highly polymorphic RFLP probes. // Theor. Appl. Genet. 1993. V. 86. P. 833-836.
172. Wang G.- Z., Matsuoka Y., Tsunewaki K. Evolutionary features of chondriome divergence in Triticum (wheat) and Aegilops shown by RFLP analysis mitochondrial DNAs. //Theor. Appl. Genet. 2000. V.100. P. 221-231.
173. Wang Z. Y. and Tanksley S. D. Restriction length polymorphism in Oryza sativa L. // Genome. 1989. V. 32. P. 1113-1118.
174. Wei J.-Z., Wang R. R.-C. Genome- and species-specific markers and genome relationships of diploid perennial species in Triticeae based on RAPD analyses. // Genome. 1995. V. 38. P. 1230-1236.
175. Welsh J., McClelland M. Fingerprinting genomes using PCR with arbitrary primers. //Nucl. Acids Res. 1990. V. 18. P. 7213-7218.
176. West J., Mclntyre C., Appels R. Evolution and systematic relationships in the Triticeae (Poaceae). // PI. Syst. Evol. 1988. V. 160. P. 1-28.
177. Williams J.G.K., Kubelik A.R., Livak K.J., Rafalski J.A., Tingey S.V. DNA polymorphism amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers. // Nucl. Acids. Res. 1990. V. 18. P. 6531-6535.
178. Xie D.X., Devos K.M., Moore G. and Gale M.D. RFLP-based genetic maps of homeologous group 5 chromosomes of bread wheat {Triticum aestivum L.). // Theor. Appl. Genet. 1993. V.87. P. 70-74.
179. Xie C., Q. Sun, Z. Ni, T. Yang, E. Nevo, and T. Fahima. Chromosomal location of Triticum dicoccoides derived powdery mildew resistance gene in common wheat by using of microsatellite markers. // Theor. Appl. Genet. 2003. V.106. P. 341-345.
180. Yang Yen, Baenziger P.S., Morris R. Genomic constitution of bread wheat: current status / In: Metods of genome analysis in plants (ed. Jauhar P.P.) // Boka Raton et al.: CRC Press. 1996. P. 359- 373.
181. Zhao X., T. Wu, Y. Xie, and R. Wu. Genome-specific repetitive sequences in the genus Oryza. // Theor. Appl. Genet. 1989. V. 78. P. 201 209.
- Сергеев, Денис Александрович
- кандидата биологических наук
- Душанбе, 2009
- ВАК 03.00.12
- Анализ аллельных вариантов Waxy-генов и межмикросателлитных маркеров сортов Triticum aestivum L. Среднего и Южного Урала
- Взаимосвязь вирулентности и RAPD-полиморфизма северокавказской популяции возбудителя бурой ржавчины пшеницы
- Селекционная ценность и полиморфизм глиадина Triticum persicum Vav. в северной лесостепи Тюменской области
- Изучение полиморфизма ДНК у видов рода Aegilops L., произрастающих в различных природно-климатических условиях Таджикистана
- Создание и анализ Pst I библиотеки ДНК для ПДРФ картирования генома ржи (Secale cereale L. )