Трансгеноз как индуктор мейотической рекомбинации у томата

Юнусов, Зиннур Ризаевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Трансгеноз как индуктор мейотической рекомбинации у томата
ВАК РФ 03.02.07, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Трансгеноз как индуктор мейотической рекомбинации у томата"

На правах руко/ßicu

ЮНУСОВ Зиннур Ризаевич

ТРАНСГЕНОЗ КАК ИНДУКТОР МЕЙОТИЧЕСКОЙ РЕКОМБИНАЦИИ У ТОМАТА (НА ПРИМЕРЕ УСКОРЕНИЯ СЕЛЕКЦИИ Lycopersicon

esculentum Mill.)

Специальность: 03.02.07 - генетика

06.01.05 - селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

2 6 МАЙ 2011

МОСКВА-2011

4847527

Диссертационная работа выполнена в ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений Россельхозакадемии.

Научный руководитель: Доктор биологических наук, профессор,

Академик РАН и РАСХН Жученко Александр Александрович

Официальные оппоненты: Доктор биологических наук

Чесноков Юрий Валентинович

Кандидат сельскохозяйственных наук Кан Людмила Юрьевна

Ведущая организация ГНУ Всероссийский научно-

исследовательский институт овощеводства Россельхозакадемии

Защита диссертации состоится «15» июня 2011 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 220.043.10 при Российском Государственном Аграрном Университете - МСХА имени К.А. Тимирязева по адресу: 127550, г.Москва, Тимирязевская ул., 49 Учёный совет РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева (тел./факс 499-976-24-92).

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке им. Н.И. Железнова РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева.

Автореферат разослан «-^3» мая 2011 года, и размещен на официальном сайте университета: http://www.timacad.ru.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук

Л.С. Большакова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Традиционные методы повышения продуктивности сельскохозяйственных культур за последние полвека значительно усовершенствовались. Возможности исследователей для получения новых форм растений, создания нового генофонда расширяются за счёт новейших методов отдалённой гибридизации, трансгеноза, применения ДНК маркеров, ускоренной гомозиготизации гибридных потомств и направленного мутагенеза [Watson, Crick, 1953; Цицин, 1981; Кордюм, 1982; Дубинин, 1986; Шевелуха, 1992; Кильчевский, Хотылёва, 1997; Bertolla, Simonet, 1999 и др.].

Однако традиционная селекция имеет целый ряд ограничений, не позволяющих эффективно использовать всю потенциальную и доступную отбору генотипичсскую изменчивость, свойственных культуре. Одним из методов, дающим возможность обойти все естественные межвидовые репродуктивные и рекомбинационные барьеры является генная инженерия. Она позволяет оперировать (комбинировать, переносить от одного вида к другому) практически любыми генами, принадлежащими к совершенно не родственным организмам или даже синтезированных искусственно [Картель, 1989; Дейнеко, 1998; Ермишин и др., 2005; Глазко, 2006; Чесноков, 2007 и

др.]-

Особенно большие возможности генной инженерии могут отмыться в плане использования методов трансгеноза для индукции мейотической рекомбинации на основе переноса в межвидовые гибриды растений эндогенных индукторов кроссинговера [Жученко, 2001; 2003; 2008].

С учётом первостепенной важности задачи повышения адаптивного потенциала культивируемых растений, а также обеспечения биологической безопасности в связи с широкомасштабным распространением генетически модифицированных организмов (ГМО), вопрос об индуцированном изменении частоты и спектра рекомбинаций под воздействием нуклеиновых кислот чужеродного происхождения заслуживает особого внимания.

Цель и задачи исследования. Цель настоящего исследования состояла в разработке и применении комплексного (с элементами молекулярно-генетического анализа) методического подхода к установлению изменения частоты и спектра генетической рекомбинации на основе индукции мейотического кроссинговера у маркированных мутантных форм томата под воздействием чужеродной трансгенной ДНК экзогенного происхождения.

Работа направлена на решение фундаментальной проблемы экологической генетики и селекции растений - установление механизмов формообразовательного процесса, обусловленного индуцированием генетической рекомбинации. Для достижения цели были решены следующие задачи:

• проведен отбор маркерных мутантных форм томата с четким проявлением фенотипических признаков на ранней стадии онтогенеза;

• подобраны трансгенные формы томата и проведена молекулярно-генетическая оценка образцов;

• проведены скрещивания отобранных мутантных форм с трансгенными линиями томата, получены И) гибриды;

• проведен молекулярно-генетический анализ полученных гибридов;

• проведен комплексный морфотшгаческий и молекулярный (генетический) анализ расщепляющихся Р2 гибридов потомства самоопыленных растений Р] гибридов;

• проведена оценка изменения частот фенотипических классов и их спектра в присутствии чужеродной трансгенной ДНК в геноме одной из родительских форм;

• проведена оценка фотосинтетической активности трансгенных гибридов и их родительских форм; оценка гибридных комбинаций и их родительских форм по содержанию пигментов в листьях томата.

Научная новизна. Впервые у томата, строгого самоопылителя, доказана высокая роль воздействия чужеродной трансгенной ДНК (.^-элемент кукурузы и ген нуклепротеина Мр вируса бронзовой пятнистости томата) в расширении частот и спектра новообразований в классической мейотической схеме рекомбиногенеза.

Получены гибриды на основе скрещивания трансгенных линий и мутантных форм томата с уникальным формообразовательным процессом в расщепляющихся поколениях, у которых был проведен комплексный фенотипический и молекулярный генотипический анализы, позволившие установить соответствие теории практике.

Научно-практическая значимость. Установлено молекулярно-генетическое расщепление морфологических и селективных маркерных генов, определяющих их взаимодействие в процессе мейотического кроссинговера.

Выявлено проявление тератологических признаков у растений томата на всех этапах онтогенеза при использовании для гибридизации трансгенных растений. Получена качественная характеристика этого процесса.

Установлено, фотосинтетическая активность увеличивается в ряду Мутант -Сорт - ГМО - Гибрид, в аналогичной последовательности увеличивается суммарное содержание хлорофиллов а + Ъ и каротиноидов.

Результаты работы используются в учебно-научной деятельности ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева» и в ГНУ ВНИИ растениеводства им. Н.И.Вавилова Россельхозакадемии. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Трансгены вызывают изменение частоты и спектра мейотической рекомбинации в Р) томата.

2.Экзогенная ДНК обуславливает вариации проявления фенологических и морфологических признаков в гибридных поколениях трансгенных и мутантных форм томата (трёхдольные зародышевые листья, отсутствие точки роста, две точки роста, фасциация, изменённые листовые пластинки).

З.Интрогрессия чужеродного генетического материала (трансгена) в гибриды позволяет значительно расширить спектр доступной отбору генотипической

изменчивости, обогатить генофонд и сократить время на получение ценного исходного материала для селекции.

Апробация результатов исследований. Основные результаты работы были представлены: VII молодежная научная конференция «Биотехнология в растениеводстве, животноводстве и ветеринарии», Москва, 2007; Международная научно-практическая конференция «Генофонд, селекция и технология возделывания пасленовых культур», Астрахань, 2007; V научно-практическая конференция молодых ученых и аспирантов «Проблемы и перспективы развития современных элементов технологий производства сельскохозяйственной продукции», Астрахань, 2008; Всероссийская научная конференция «Ориентированные фундаментальные исследования и их реализация в АПК России», Санкт-Петербург, 2008; 6-я Международной научно-практической конференции «Биологическая защита растений как основа экологического земледелия и фитосанитарной стабилизации агроэкосистем», Краснодар, 2010.

Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ № Об-04-08097-офи и № 08-04-13 596-офи_ц.

Публикации. Материалы диссертации изложены в 7 научных публикациях, в т.ч. одна в рецензируемом издании, рекомендованной ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 164 страницах машинописного текста, включает 18 таблиц, 43 рисунка, состоит из введения, трех глав, выводов, практических рекомендаций. Список литературы включает 247 источников, в том числе 127 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В главе обобщены литературные данные о культуре томата - как одной из основных сельскохозяйственных культур и классическом объекте в генетике и селекции растений. Представлен анализ общего состояния возделываемых растений, созданных с использованием методов биотехнологии. Отмечено, что будет расширяться сфера, частота и степень влияния ГМО на окружающую среду. Подробно обсуждаются вопросы расширения частоты и спектра рекомбинаций за счет эндогенных, экзогенных факторов и мобильных генетических элементов. Определена актуальность совокупного изучения выше изложенных факторов, для установления влияния трансгеноза на мейотическую рекомбинацию.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В работе использовали образцы генетической коллекции лаборатории «Изучение и поддержание генетической коллекции томата» ГНУ ВНИИБЗР, кафедры генетики МСХА им. К.А. Тимирязева, а также John Innés Centre, United Kingdom и Agrobioinstitute, Bulgaria (табл. 1).

Образец, № по каталогу Получено из коллекции Маркеры Хромо сома, локус

Money maker Кафедра генетики МСХА Дикий тип

Money maker ids-10 John Innés Centre, United Kingdom Дикий тип

Дмлемент 4

R 480* Agrobioinstitute, Bulgaria Дикий тип

Np-ген

Mom ВНИИБЗР т-2 - очень мелкие хлоротичные пятна на листьях 6(77)

с - число сегментов листа уменьшено 6 (104)

Mo 628 ВНИИБЗР ful - листья желтые в точках роста 4(24)

е - искривленная центральная жилка листа 4(66)

hi - отсутствие опушения 11(48)

а - отсутствие антоциана во всех вегетативных частях растения 11(68)

Mo 755 ВНИИБЗР wv - желтая точка роста 2 (410)

аа - полное отсутствие антоциана во всех частях растения 2(50)

d - все части растения уменьшены 2(70)

Mo 934 ВНИИБЗР wv - желтая точка роста 2(41)

are - почти нет антоциана до завязывания плодов 2(58)

d - все части растения уменьшены 2(70)

* Локализация трансгена не определена

Трансгенная линия Money maker /afr-Ю с ûs-элементом кукурузы в 4 хромосоме любезно предоставлена Джонатаном Джонсом, The Sainbury laboratory, John Innés Centre, Norwich NR4 7UH, United Kingdom [Briza, Carroll et al., 1995]. Трансгенная линия томата R 480, несущая ген нуклеопротеина (Np) вируса бронзовой пятнистости томата (TSWV), любезно предоставлена академиком А. Атанасовым, Agrobioinstitute, 1164 Sofia, Bulgaria [Stoeva et al., 1998; Stoeva, 1999].

Исследования проводили на базе Всероссийского НИИ биологической защиты растений (ГНУ ВНИИБЗР): поле, теплица, фитотрон, в период с 2006 по 2010 гг. Молекулярно-генетический анализ полученных гибридов и их родительских форм проводили в ГНУ ВНИИ риса (Краснодар) и ГНУ ВНИИБЗР (Краснодар). Цитологические исследования проводили в РГАУ - МСХА им. К.А. Тимирязева (Москва). Физиологические и биохимические исследования проводили на базе лабораторного оборудования ГНУ ВНИИ риса (Краснодар) и ГНУ СКЗНИИСиВ (Краснодар).

Растения томата для скрещивания выращивали в полевых условиях. Fi гибриды выращивали в полевых условиях и климакамерах в вегетационных 5л сосудах по методике [Журбицкий, 1968]. При выращивании в климакамерах (влажность 65%, освещенность 20 кЛк, температура +25°С ± 2°С, фотопериодизм - 16 часов день, 8 часов ночь, влажность почвы поддерживалась на уровне 60-70% от ППВ) условия были оптимальны для нормального роста и развития растений. Температура поддерживалась постоянной в течение суток с тем, чтобы исключить влияние градиента температур, что является дополнительным фактором рекомбинации.

Гибридизацию проводили на первых трех кистях по общепринятой методике [Веселовский, 1965]. Растения F2 получали в потомстве самоопыленных растений Fi гибридов.

Для проведения цитологического анализа использовали модифицированную методику фиксации материала и приготовления цитологических препаратов [Жученко, Грати и др. 1980]. Учет частоты хиазм проводили согласно классификации бивалентов [Darlington, 1937].Частоту хиазм определяли в раннем диакинезе. При фиксации бутонов предварительно проводили оценку стадии развития материнских клеток пыльцы приготовлением временных ацетокарминовых препаратов пыльников томата [Паушева, 1988].

Расщепляющиеся гибридные комбинации F2 выращивали в условиях защищенного грунта (в лизиметрах). При достижении сеянцами фазы 3-4 настоящих листьев проводили идентификацию по маркерным признакам. Частоту рекомбинации оценивали методом максимального правдоподобия с учетом наиболее вероятных гипотез о причинах нарушений (жизнеспособность гамет, зигот, неполная пенетрантность маркеров) [Жученко, Король, 1981].

Выделение растительной ДНК проводили СТАВ-методом, предложенного Дж. Дойлем [J.J. Doyle, 1990]. Оценку на наличие в генотипе ряда линий томата трансгенной вставки проводили по регуляторным областям Р-358-промотора и NOS3-терминатора. Для амплификации использовали праймеры, синтезированные фирмой «Стинол» (Москва) (табл.2).

Таблица 2 - Молекулярные маркеры для идентификации иитрогрессий

Название 5' - 3' последовательность Длина

NOS-F GAA ТСС TGC CGG ТСТ TG 20

NOS-R ТТА ТСС TAG ТТТ GCG CGC ТА 20

35S-F GCT ССТ АСА ААТ GCC АТС А 19

35S-R GAT AGT GGG ATT GTG CGT СА 20

Амплификацию проводили на амплификаторах «Терцик» ("ДНК-технология", Москва) и «DNA Engine Tetrad 2» ("Bio-Rad", USA). Разделение продуктов амплификации осуществляли в 2 %-ном агарозном геле.

Газообмен и интенсивность транспирации листьев растений измеряли портативной системой фотосинтеза LI 6400 ("LiCor", США). Интенсивность окраски листьев измеряли хлорофиллометром (N-тестер) SPAD-502 ("Minolta", Япония). Содержание пигментов в листьях (хлорофилл а, хлорофилл Ь, каротиноиды) определяли на спектрофотометре Genesys 8 ("Genesys", США), с последующим расчетом по формулам Лихтенталера [Lichtentaller, 1983].

Математическую обработку экспериментальных данных маркерного анализа проводили на персональном компьютере по программам, разработанных Королем А.Б. и Прейгелем И.А. (ИЭГ АН Молдова, 1985). При статистической обработке полученных результатов применяли критерии Стьюдента, Фишера и %2 [Доспехов, 1973; Литтл, Хилз, 1981].

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ЗЛ. Молекулярно-генетический анализ трансгенных форм томата

Для проведения молекулярно-генетической оценки образцов трансгенных форм томата методом полимеразной цепной реакции (ПЦР-анализ) проводили выявление наличия Р-358-промотора вируса мозаики цветной капусты и Ы083-терминатора (гена нопалин синтетазы из Agrobacterium tumefaciens). В результате проведенного анализа нами были выявлены ПЦР фрагменты, соответствующие по своим молекулярным массам специфично амплифицированным последовательностям P-35S-промотора (195 пар оснований) и >ТО83-терминатора 180 (п.о.).

По результатам скрининга геномной ДНК были отобраны формы, которые содержали в своей генетической конструкции оба праймера (промотор P-35S и терминатор NOS3). Дальнейшая работа велась с отселектированными формами. Трансгенные формы были скрещены с мутантными формами томата. В результате указанного скрещивания получено 16 F, гибридов, которые были самоопылены и в поколении F2 подсчитана частота рекомбинации (п. 3.3). Контролем служили гибриды, полученные от скрещивания мутантных форм с сортом Money maker.

На рис. 1 и 2 представлен электрофоретяческий анализ отдельных образцов F2 гибридов. Полученные результаты обобщены в табл. 3.

ГМ+ 1 2 3 4 5 6 ГМ+ 7 8 9 10 11 12 ГМ+МВ

Рисунок 1 - Электрофоретический анализ продуктов ПЦР-реакции с праймером под Р-358-промотор в 2 % агарозном геле (195 п.о.). МВ - маркер молекулярного веса; ГМ+ -положительный контроль; 1 -12 - исследуемые образцы

Комбинация скрещивания

списке

NOS3 -терминатор

ГМ+ 1 2 3 4 5 6 ГМ+ 7 8 9 10 11 12 ГМ+МВ Рисунок 2 - Электрофорегический анализ продуктов ПЦР-реакции с праймером под NOS3-TepMHHaTop в 2% агарозном геле (180 и.о.). MB - маркер молекулярного веса; ГМ+ - положительный контроль; 1-12 - исследуемые образцы

Таблица 3 - Молекулярно-генстическая оценка некоторых генотипов в расщепляющихся линиях Р;

Наличие регуляторных элементов ГМ-конструкции

Маркерные

гены

Р-35а-промотор

Мо 393 х R 480

с-т-2

R 480 х Мо 393

Мо 393 х R 480

R 480 х Мо 393

с - т-2

Примечание: (+) продукт ПЦР присутствует; (-) продукт ПЦР отсутствует. Растения, у которых в геномной ДНК выделялись фрагменты с двумя анализируемыми праймерами выделены темно-серым цветом; геномная ДНК только с одним из праймеров, выделена светло-серым цветом.

Из-за наличия большого объёма материала, в поколении на наличие трансгена исследовались не все комбинации, а выборочно. Знак (-) не означает, что в данной комбинации скрещивания полностью отсутствует трансген, а показывает, что только в данном растении из этой группы, общей по фенотипу, трансген отсутствует. Знак (+) указывает на наличие трансгена, который прошел через мейоз и имеетсяся в исследуемых образцах.

При идентификации расщепляющихся популяций Р2 наблюдалось выщепление нетипичных форм, некоторые из которых были оценены на наличие в них трансгенов (табл. 4).

Таблица 4 - Молекулярно-генетичеекая оценка некоторых генотипов с тератологическими изменениями в расщепляющихся линиях Кг_

№ Комбинация Примечание Наличие регуляторных элементов ГМ-конструкции

P-35S-np0M0T0p КЮБЗ-терминатор

1 R 480 ГМО _ _

2 Money maker tds-10 ГМО _ +

3 VЛ . 1 /'Днетшшчл

4 1 Ми® '• 1 чшШЙщЧ) . ... ЩЛщ 'iviift ;п г.

:5:\ /i'/ij 628 y R 4S0 ¿Уневюйч.) <

6 Mo 393 x Money maker /•^(нетипич.) - _

Sidney muker ids- i 0 x. Mo 628 /•2<неишич.) / : ' - - ' : ....... : : WV.....• +

8 Money maker tds-10 x Mo 628 ^(нетипич.) - —

9 R 480 x Mo 393 ^(нетипич.) + -

10 Rm.xMo'393 : /•'^нетипич.) ,

11 SflOEIi .MSfmOr. KteKiii R 480 x Mo 393 ЩвШшШ. Ля '.'iF;;'--"

12 £480 x Mo 393 ^(нетипич.) + _

#¡¡¡3 K 4K0 A-frt. * ■ ' • ■ ' Г-2 тетшжчл

Щ; v. rFi (яетипич.) ' v.. -L . ,

15 < A'480'MA. 393 . ЯНнеташн.) " В ' Ц ' ? ■ » • . ■: ; -f ;

16 % (нетипич.)' + ' л-

17 R 480 x Mo 393 F2 (нетипич.) _ -

18 R 480 x Mo 393 F2 (нетипич.) - -

19 Mo 393 x Money maker /i&-10 Fi (нетипич.) _ +

20 Money maker tds-10 x Mo 393 F2 (нетипич.) _ +

21 Money maker rds-10 x Mo 393 F2 (нетипич.) - +

Примечание: (+) продукт ПЦР присутствует; (-) продукт Г1ЦР отсутствует. Растения, у которых в геномной ДНК выделялись фрагменты с двумя анализируемыми праймерами выделены темно-серым цветом; геномная ДНК только с одним из праймеров, выделена светло-серым цветом. Образец под номером 6 - гибрид Мутант х Сорт.

В итоге у двух линий из 13 с участием в качестве родительской формы трангенного растения R 480 , несущего ген устойчивости к бронзовости томатов TSWV, а также в пересеваемом потомстве самой трансгенной родительской формы, вставки генов не обнаружено. У одной линии из 5 с участием в качестве родительской формы Money maker tds-10, несущей мобильный Di-элемент кукурузы, вставки генов также не обнаружено.

Проявление чужеродных генов у трансгенных растений с точки зрения классической генетики следует рассматривать как доминантные мутации. Поэтому генотип исходного растения, в геном которого произошло встраивание одной ДНК

инсерции, может быть определен как гемизигота. Например, при встраивании маркерного гена нуклеопротеина (Лр) вируса бронзовой пятнистости томата (ГЯИ'У) в составе одной ДНК инсерции на ядерный геном, генотип исходного трансформанта можно записать как пр*/пр\ При самоопылении такого трансформанта перенесенный ген пр станет комбинироваться в составе гамет и среди потомков будут выявляться три генотипических класса в соотношении 1 пр *1 пр* : 2 пр*!пр' : 1 пр'/пр', т.е. выявляются два класса: 3 пр* : 1 пр'. Отклонения от ожидаемых соотношений (3:1; 15 : 1; 63 : 1 и т. д. согласно законам Менделя) в случае одной и более независимых встроек при сохранении равновероятного расхождения хромосом в мейозе и равновероятном образовании всех типов гамет, одинаковой жизнеспособности зигот условно будут свидетельствовать о нарушении нормального и стабильного уровня экспрессии маркерного гена.

3.2. Цитологический анализ нарушений иейоза у гибридов между трансгенными и мутантными формами томата

Проводили цитологический анализ на стадии диакинеза - метафазы-1 выявляли характер конъюгации хромосом у изучаемых форм (табл. 5).

Таблица 5 - Анализ на

цушсний в диакинезе некоторых форм томата

Образец Всего клеток проана лизиро вано, шт. Количество клеток содержащих:

12 закрытых бивалентов (норма), шт. 11 закрытых и 1 открытый бивалент, шт. 11 закрытых бивалентов и 2 унивалента, шт. 10 закрытых бивалентов, 1 тривалент и 1 унивалент, шт.

Money maker 629 608 17 4 0

МоШ 248 238 8 2 0

Money maker tds-10 312 291 14 7 0

Money maker rrfs-lO x МоШ 361 340 13 5 3

Money maker x Mo 628 286 275 9 2 0

Установлено, что в метафазе I мейоза не все биваленты могут быть закрытого типа (то есть кольцеобразные, имеющие минимум две хиазмы). В разных клетках может наблюдаться разное количество открытых бивалентов, однако в нашем случае количество открытых бивалентов было не более одного на проанализированную клетку любой формы. Наличие открытых бивалентов не нарушает общего течения мейоза, но указывает на ослабление конъюгации.

Анализ материнских клеток пыльцы на стадии диакинеза - метафазы I показал, что большинство клеток у трансгенной формы Money maker Ids-10 и Fi гибрида, полученного с ее участием, имело бивалентную конъюгацию хромосом.

Сорт Money maker и маркерная линия Mo 628, а также F, Money maker х Mo 628 имеют более высокую долю клеток со всеми закрытыми бивалентами в сравнении с трансгенной формой Money maker tds-10 и F] Money maker tds-10 x Mo 628. Кроме того, у Money maker tds-10 и ее гибрида оказалась наивысшей среди всех изученных форм доля клеток с унивалентами - соответственно 0,022 и 0,014 по сравнению с 0,006 у Money maker, 0,008 у Mo 628 и 0,007 у F, Money maker х Mo 628 (табл. 6).

Таблица 6 - Доли и преобразованные в радианы (угловые меры) доли клеток с _нарушениями в метафазе I мейоза некоторых форм томата_

Образец Всего клеток проанализировано, шт. Доля клеток с хромосомными ассоциациями Доля клеток с нарушениями

12 закрытых бивалентов 11 закрытых и 1 открытый бивалент 11 закрытых бивалентов и 2 унивалента

Р Ф Р Ф Р <Р Р Ф

Money maker 629 0,967 2,776 0,027 0,33 0,006 0,155 0,033 0,365

Mo 628 248 0,96 2,739 0,032 0,36 0,008 0,179 0,04 0,403

Money maker tds-10 312 0,933 2,618 0,045 0,428 0,022 0,298 0,067 0,524

Money maker tds-10 x Mo 628 361 0,942 2,655 0,036 0,382 0,014 0,237 0,058 0,486

Money maker x Mo 628 286 0,962 2,749 0,031 0,354 0,007 0,168 0,038 0,392

Для оценки достоверности различий использовали критерий Фишера (табл. 7). Таблица 7 - Критерии Фишера при оценке общего числа нарушений в диакинезе

у трансгенных растений и гибридов с их участием

Образец Money maker Mo 628 Money maker tds-10 Money maker tds-10 x Mo 628 Money maker x Mo 628

Money maker X

Мот F, = 0,26 X

Money maker tds-10 F, = 5,27 F| = 2,02 X

Moneymaker * Mo 628 F, = 3,36 F| = 1,01 Fi = 0,24 X

Money maker x Mo 628 Fi = 0,14 F, = 0,02 Fi = 2,6 Fi = 1,41 X

Табличное значение на уровне 95% Б = 3,86. Таким образом, попарное сравнение долей клеток с общим числом нарушений в диакинезе по методу Фишера, с помощью которого можно сравнивать доли как из больших, так и из малых выборок,

причем с одной и той же точностью, показало достоверные отличия образца Money maker tds-10 от сорта Money maker.

Можно предположить, что данные различия обусловлены наличием Ds-эЛемента у образца Money maker tds-10.

При изучении анафазы I установлено увеличение доли нарушений у Money maker tds-10 (0,113) по сравнению с F( Money maker tds АО х Mo 628 (0,046), вторым родителем Мо 628 (0,052) и остальными формами Money maker (0,009) и Fj Money maker x Mo 628 (0,007). Возможно, повышенное число клеток с аномальным расхождением хромосому Money maker tds-10 также связано с влиянием /^-элемента на прохождение анафазы I. Сходные результаты получены и при анализе анафазы II мейоза, а именно только образцы Money maker tdsAQ и Money maker tds-\0 * Mo 628 имели соответственно 0,057 и 0,013 клеток с нарушениями.

Однако все отклонения, которые были обнаружены в ходе цитологических исследований, не отражались на фертильности пыльцы у родительских форм и гибридов томатов.

3.3. Морфо-биологический анализ гибридов трансгенных и мутантных форм

томата

3.3.1. Гибридологический анализ изменчивости rf в популяции F2 гибридов трансгенных и мутантных форм томата

При сцепленном наследовании генов характер расщепления в F2 зависит от многих факторов: расстояния между генами, частоты кроссинговера в микро- и макроспороцитах, типа гетерозиготы, наличия в генотипе перестроек хромосом и специфических мутаций, внешних условий - температуры, облучения и т.д. Мы предположили, что трансгены также могут оказывать влияние на этот процесс. Поэтому цитологический анализ мейоза был совмещен с гибридологическим анализом в потомстве F] гибридов.

В некоторых популяциях F2 анализ фенотипических маркерных признаков выявил отклонение их наследования от ожидаемого (3:1), так как экспериментальные значения х2 были больше теоретического при Р = 95 % (табл. 8).

Таблица 8 - Расщепления по маркерным признакам в линиях F2,2006-2008 гг.

№ п/п Вариант Количество растений в F2, шт. Маркер Соотношение расщеп. 3:1 D/R Доля рецес., % X2(3:1)

1 Мо 393 х Money maker 619 с 2,80 26,3±1,77 0,59

т-2 4,12 19,6±1,59 9,81

2 Mo 393 х R 480 671 с 2,42 29,2±1,76 6,34

т-2 5,05 16,5±1,43 25,60

3 R 480 x Mo 393 836 с 2,12 32,1±1,61 22,21

т-2 3,59 21,8±1,43 4,65

4 Mo 393 x Money maker tds-10 631 с 3,04 24,7±1,72 0,03

m-2 4,95 16,8±l,49 22,64

5 Money maker tds-10 x Mo 393 630 с 2,73 26,8±1,77 1,12

m-2 3,34 23,0±1,68 1,32

6 Mo 755 x R 480 615 aa 3,30 23,3±1,70 1,00

wv 6,41 13,5±1,38 43,41

d 3,62 21,6±1,66 3,73

7 ^480 x Mo 755 617 aa 3,44 22,5±1,68 2,01

wv 12,13 7,6±1,07 99,43

d 4,02 19,9±1,61 8,44

8 Mo 755 x Money maker tds-10 747 aa 2,75 26,6±1,62 1,07

wv 4,34 18,7±1,43 15,60

d 2,38 29,6±1,67 8,38

9 Money maker Wi-10 x Mo 755 615 aa 3,69 21,3±1,65 4,49

wv 3,92 20,3±1,62 7,17

d 2,66 27,3±1,80 1,76

10 Mo 628 x R 480 627 e 2,45 29,Oil,81 5,42

ful 4,14 19,5±1,58 10,27

hi 2,52 28,4±1,80 3,84

a 7,25 12,1±1,30 55,46

11 Money maker tds-10 x Mo 628 626 e 3,20 23,8±1,70 0,48

ful 4,96 16,8±1,49 22,60

hi 2,18 31,5±1,86 13,97

a 6,73 12,9±1.34 48,56

12 Mo 934 x R 480 640 are 3,08 24,5±1,70 0,08

wv 3,67 21,4±1,62 4,41

d 6,36 13,6±1,35 44,41

13 Mo 934 x Money maker tds-10 621 are 1,93 34,1±1,90 27,66

wv 3,25 23,5±1,70 0,73

d 4,01 20,0± 1,60 8,39

14 Money maker tds-10 x Mo 934 643 are 1,27 44,0±1,96 123,96

wv 3,43 22,6±1,65 2,06

* 2,25 30,8±1,82 11,51

Примечание: Теоретически ожидаемый х2—3,84

Частота мейотической рекомбинации (г/) в отдельных маркерных зонах хромосом достоверно отличалась от значений классической генетической карты томата (табл. 9).

Таблица 9 - Частота кроссинговера у F2 гибридов трансгенных и мутантных форм __томата, 2006-2008 гг._

Вариант Кол-во раст., шт. Рекомбинация в сегментах, %

с -т-2 (27) tem

Мо 393 х Money maker 619 27,4±1,88

Mo 393 х R 480 671 16,9±2,52 3,35 ***

R 480 x Mo 393 836 28,3±3,23 0,23

Mo 393 x Money maker tds-10 63! 18, ¡¿2,62 2,91

Money maker tds-10 x Mom 630 31,2±3,87 0,88

аа - wv (9) tem wv-d {29) tem aa-d (20) tem

Mo 755 x Money maker 1492 10,3±2,21 27,9±2,43 20,4±1,23

Mo 755 x R 480 615 2,2±0,63 3,53 *** 18,0±1,24 3,62 *** 18,0±1,97 1,04

R 480 x Mo 755 617 3,5±1,07 2,77 ** 18,2±1,64 3,29 ** 28,8±4,48 1,80

Mo 755 x Money maker tds-10 747 5,3±1,24 1,97 * 25,5±2,27 0,72 23,6±2,96 0,99

Money maker fife-10 x Mo 755 615 12,2±2,06 0,63 24,9±3,33 0,71 22,3±3,09 0,56

е-И (42) tern hl-a (20) Um

Mo 628 x Money maker 712 43,1±1,39 22,4±1,32

Mo 628 x R 480 627 19,4±2,83 7,52 *** 18,8±2,77 1,18

Money maker ftfc-10 x Mo 628 626 17,6±2,58 8,71 *** 18,1±2,76 1,42

wv-d (29) tem are - d (12) tem are - vcv (17) tem

Mo 934 x Money maker 933 28,8±2,49 12,6±1,89 16,8±1,65

Mo 934 xR 480 640 30,(ИЗ,66 0,24 17,3±2,54 1,50 15,5± 2,33 0,45

Mo 934 x Money maker tds-10 621 32,9±4,70 0,76 21,4±3,14 2,40 * 21,7±3,34 1,17

Money maker tds-10 x Mo 934 643 36,8±5,09 1,40 30,0±4,24 3,76 *** 29,2±3,74 3,03

Примечание: *, **, *** - отличия от L. esculentum (Money maker) значимы при Р>0,05; 0,01 и 0,001 соответственно. Критические табличные значения коэффициентов Стьюдента для Р-0,95 -1-1,96; для Р-0,99 -1-2,58; для Р-0,999 -1-3,29.

Хромосома 2. Установлено, что частота мейотической рекомбинации (rf) между маркерами wv и d 2-й хромосомы отличалась от значений генетической карты. В комбинации Мо 755 * R 480 и в обратной комбинации скрещивания R 480 х Мо 755 отмечено значимое уменьшение частоты кроссинговера в 1,5 раза.

Анализ частоты расщепления rfмежду генами wv-aa, показал, что у гибридов с участием трансгенных форм частота рекомбинации достоверно значительно ниже, чем у контроля (в 2 - 4 раза). В комбинации скрещивания Money maker tds-10 х Мо 755 частота рекомбинации на уровне контроля.

Анализ частоты rf между маркерными локусами aa-d, показал, что у гибридов с участием трансгенных форм частота рекомбинации на уровне контроля. У гибрида с комбинацией скрещивания R 480 х Мо 755 частота рекомбинации выше, чем у контроля.

Анализ результатов расщепления гибридов трансгепных форм томата с маркерной формой Мо 934 показал, что частота rf между маркерными локусами в сегменте are-d достоверно значительно выше, чем у контроля. По локусу are-wv, также локализованном в хромосоме 2, у гибрида Money maker tds-10 * Мо 934 наблюдается более высокая частота rf, у остальных комбинаций частота рекомбинации на уровне контроля.

Хромосома 4. При анализе rf в сегменте e-ful показано, что частота мейотической рекомбинации в потомстве гибридов, полученных от скрещивания с трансгенными образцами Money maker tds-10 и R 480, достоверно отличалась от значений генетической карты и была существенно ниже.

Хромосома 6. Анализ частоты rf между маркерными локусами с-т-2, показал, что у гибридов с участием трансгенных форм и мутантной формы Мо 393 частота рекомбинации на уровне контроля. Гибриды в комбинации Мо 393 х R 480 и Мо 393 х Money maker tds-10 достоверно выделяются пониженной частотой рекомбинации.

Хромосома 11. При анализе частоты мейотической рекомбинации в 11 хромосоме rf в сегменте hl~a достоверно не отличалась от значений генетической карты.

Таким образом, наличие трансгенов может оказывать влияние на частоту мейотической рекомбинации (rf), при этом их действие может быть хромосомоспецифично.

Полученные данные свидетельствуют, что частота рекомбинации между разными парами локусов может сильно варьировать в разных гибридных комбинациях. Так, между парами локусов aa-d и are-wv (2 хр.) и Ы~а (И хр.) выявленные частоты сходны с ожидаемой частотой rf, исходя из расстояния по генетической карте и с контролем. С другой стороны, показатель частоты rf между парой локусов wv-aa (2 хр.) и e-ful (4 хр.) был значительно ниже ожидаемого по генетической карте. При этом частота рекомбинации в хромосоме 2 по локусу are - d была также выше, чем в контроле.

Итак, наши экспериментальные данные по изучению мейотической рекомбинации (rf) дают основание утверждать, что интеграция трансгена (Ds-

элемент, Np-reu) в геном гибридных растений может приводить к локальному изменению частоты мейотической рекомбинации между маркерными генами, расположенными в одной хромосоме. Следовательно, применение в скрещиваниях трансгенных форм томата позволит изменить генотипическую структуру в расщепляющемся потомстве гибридов.

3.3.2. Анализ тератологических признаков при использовании для гибридизации трансгенных растений

В расщепляющемся поколении F2 были выявлены сеянцы растений с морфологическими изменениями, несвойственными исходным родительским формам. В частности, среди новых признаков были отмечены трёхдольные зародышевые листья, две точки роста, отсутствие точки роста, фасциация, изменённые листовые пластинки (рис. 3). Количество образцов, в которых встречались аномальные растения, изменялось по годам от 0,92 до 15,01% (табл. 10).

Если у контрольной гибридной комбинации F2 Мо 393 х Money maker количество растений с морфологическими изменениями встречались единично, в 2008 году - 3 шт. на 619 сеянцев, в 2009 году - 4 шт. на 592 сеянца, в процентном соотношении 0,48 и 0,68 % соответственно, то у трансгенных гибридов количество нетипичных растений увеличивалось в десятки раз - до 10-13 %. Это даёт повод предположить о влиянии трансгена как фактора, способствующего увеличению выхода в расщепляющихся поколениях растений с морфологическими изменениями.

К настоящему времени известно, что ДНК-инсерции в растительный геном вызывают изменения различных морфологических признаков. Диапазон таких изменений очень широк: морфология листовых пластинок и строение цветков; высота растений и карликовость; снижение апикального доминирования и дополнительное побегообразование; эмбриолетальность; мужская стерильность. Частота возникновения таких мутаций в популяции трансгенных растений различна - от 0,2 -0,9% до 10,0 - 26,4% [Дейнеко, 1998].

Так как экзогенная ДНК может встраиваться как в структурные, так и в регуляторные области генов, вызывая изменение их экспрессии, то в зависимости от места встройки в геноме, ДНК-инсерции могут вызывать изменения отдельных морфологических признаков и служить маркерами геномной локализации генов, детерминирующих эти признаки.

Аномальные новообразования могут представлять практический интерес для селекции. Так многозародышевость, и, связанная с ней, апомиктичность развитая семян, может быть источником гаплоидов, полиплоидов, андрогенно развивающихся растений. Различные формы стерильных растений представляют интерес для гетерозисной селекции. Неодинаковая частота появления уродств у различных видов, сортов, гибридов или потомств отдельных растений свидетельствует о наличии наследственной предрасположенности к появлению аномальной изменчивости, а, следовательно, и возможности отбора в этом направлении [Федоров, 1958;

Серебряков, 1960; Игнатова, 1971; Краевой, Махалова, 1975; Жученко, 1980; Бухарова, Бухаров, 2008].

Рисунок 3 - Морфологические изменения у растений томата:

а - трехдольные зародышевые листья; 6 - отсутствие точки роста после первых двух настоящих листьев (форма листа изменена); в - отсутствие точки роста; г - две точки роста; д - две точки роста, одна без антоциана; е - фасциация стебля

Таблица 10 - Частота проявлении аномальной изменчивости растений в поколении Fi,

2008-2009 гг.

Комбинация скрещивания Год Сеянцев, шт. Аномальных растений

шт. %

Мо 393 х Money maker 2008 619 3 0,48

2009 592 4 0,68

Mo 393 х Money maker r<&-10 2008 631 12 1,90

2009 349 12 3,44

Money maker ids-10 x Mo 393 2008 630 Л 1,75

2009 351 27 7,69

Mo 393 x R 480 2008 671 21 3,13

2009 573 86 15,01

R 480 x Mo 393 2008 836 34 4,07

2009 489 71 14,52

Mo 755 x Money maker tds-10 2008 747 28 3,75

Money maker r<&-10 x Mo 755 2008 615 7 1,14

2009 657 8 1,22

Mo 755 x R 480 2008 975 10 1,03

2009 760 7 0,92

R 480 x Mo 755 2008 617 9 1,46

2009 1013 11 1.09

Mo 628 x Money maker Ids-10 2009 452 66 14,60

Money maker tds-10 x Mo 628 2008 626 14 2,24

2009 474 50 10,55

Mo 628 x R 480 2008 627 31 4,94

Mo 934 x Money maker Kfe-10 2008 621 6 0,97

2009 431 5 1,16

Money maker tds-10 x Mo 934 2008 643 9 1,40

2009 320 8 2,50

Mo 934 x R 480 2008 640 12 1,88

На основании проведенных исследований установлено, что трансгены (05-элемент и ген пис1еорго1ет (А^)) способствуют увеличению выхода в расщепляющихся поколениях растений с морфологическими изменениями. Использование данных тератологической изменчивости важно для познания закономерностей протекания формо- и видообразования. Потенциальная возможность использования экзогенной ДНК заключается в поиске с их помощью и клонировании уникальных генов растений.

3.4. Анализ фотосинтетической активности F, трансгенных гибридов томата и

их родительских форм

Изменение структурной организации генома растений инсерцией экзогенной ДНК может происходить в транскрипционно активных районах растительного генома, что приводит к возможной экспрессии некоторых собственных генов и нарушениям физиологии этих растений. Введение чужеродного фрагмента ДНК может влиять на баланс эндогенных фитогормонов в растении, что приведет к существенному изменению метаболизма клетки и развития растения в целом.

В нашем исследовании мы провели сравнение фотосинтетической активности по фазам развития растений томата: 5-6 настоящих листьев, цветение и созревание плодов.

Интенсивность фотосинтеза по образцам опыта в разные фазы протекала не одинаково и зависела от числа листьев и их площади, интенсивности окраски листа и транспирации.

В фазу 5-6 листьев, когда идёт интенсивный рост вегетативной массы и усиливаются физиологические процессы, интенсивность фотосинтеза (интенсивность С02-газообмена листа) варьировала от 9,56 до 24,10 мкмольС02/м2/с (Money maker и Mo 628 соответственно).

В фазы цветение и созревание плодов, когда интенсивность роста вегетативной массы снизилась, интенсивность транспирации понизилась, соответственно уменьшилась и интенсивность фотосинтеза.

В среднем по образцам С02-газообмен листа составил 13,21 мкмольСОг/м2/с при варьировании от 7,93 (R 480) до 25,52 мкмольС02/м2/с (F| Mo 934 х Money maker iife-10). Среднее по группам составило, в порядке увеличения ГМО - Сорт - Мутант - Гибрид, соответственно 9,56 - 10,46 - 12,39 - 19,64 мкмольС02/м2/с (рис. 5А).

g 16

§ -«12 S3

Рисунок 5 - Интенсивность С02-газообмена (А) и транспирации листа (Б) по группам генотипа

Интенсивность транспирации у изученных образцов варьировала от 1,49 (й 480) до 6,51 (Мо 393), составив в среднем по опыту 3,38 ммольН20/м2/с. Среднее по

гмо сорт мутант гибрид Генотип

Е»

л §5 8 ¡4

§ §£

I го

ь s2

55 11 Q.

I 1

г - —

1— >_1 «

1 1 1 ■ ■ ■ ■

сорт гибрид мутант Генотип

группам составило, в порядке увеличения ГМО - Сорт - Гибрид - Мутант, соответственно 2,24 - 2,65 - 3,33 - 5,01 ммольН20/м2/с (рис. 5Б).

Из представленных данных видно, что образцы с наибольшей интенсивностью фотосинтеза имеют и большее значение интенсивности транспирации.

Расчет отношения интенсивности фотосинтеза к интенсивности транспирации показал, что это значение увеличивается в ряду Мутант - Сорт - ГМО - Гибрид, и соответственно составило 2,50 - 3,95 - 4,54 - 6,01, т.е. последние более экономно расходуют влагу, образуя больше сухого вещества на единицу поглощенной воды. Таким образом, гибриды в 1,5 - 2,4 раза более продуктивны, чем родительские растения.

Группы образцов томатов различались не только по содержанию, но и по соотношению пластидных пигментов.

Количество хлорофилла является одним из основных индикаторов степени адаптации растений к условиям произрастания. Суммарное содержание хлорофиллов а и Ь возрастало в ряду Мутант - ГМО - Сорт - Гибрид (рис. 6).

Шкаротиноиды ахлорофилл (а+в)

35 _ аотношениехл.а/хл.в Вотношение(хл.а+хл.в)/кар , т 8

сорт мутант гмо гибрид

Генотип

Рисунок 6 - Содержание пластидных пигментов, отношение хлорофиллов а/Ь и суммы хлорофиллов к каротиноидам в листьях томата по группам генотипа

В то время как в ряду Гибрид - Мутант - Сорт - ГМО увеличивалось соотношение хлорофилл а/Ь, уменьшалось соотношение хлорофиллов (а+Ь) / каротиноиды. Последнее связано с тем, что в листьях гибридов образуется больше хлорофилла а, участвующего непосредственно в преобразовании световой энергии в химическую и являющегося основным компонентом пигментной системы, а также каротиноидов, выполняющих функции светособирающей антенны, тем самым, расширяя световой диапазон действия фотосинтетического аппарата.

Таким образом, расчет отношения интенсивности фотосинтеза к интенсивности транспирации показал, что это значение увеличивается в ряду Мутант - Сорт - ГМО - Гибрид, т.е. последние более экономно расходуют влагу, ассимилируя большее количество углекислоты в расчете на единицу поглощенной воды. При этом гибриды в 1,5 - 2,4 раза более продуктивны, чем родительские растения. В этом же ряду увеличивается суммарное содержание хлорофиллов а+Ь и каротиноидов, что характеризует степень адаптации растений к изменениям факторов внешней среды и их приспособленности к различным экологическим условиям.

Специфика накопления фотосинтетических продуктов определятся генотипом, и в значительной степени влияет на фотосинтетическую активность хлорофилла, что, в свою очередь, влияет на рост и биологическую продуктивность растений и может быть использована в гибридной селекции томата.

ВЫВОДЫ

1. Интрогрессия в геном культурного томата гетерологичных генов вызывает нарушения основных процессов мейоза. Гемизиготное состояние трансгена Ds у Fj гибридов с участием трансгенных форм приводит к достоверному повышению частоты нарушений в метафазе I и анафазе I мейоза.

2. Интеграция трансгена (Dí-элемент, Лр-гсн) в геном растений может приводить к локальному изменению частоты г/ между маркерными генами, расположенными в одной хромосоме.

3. Наличие трансгенов может оказывать влияние на частоту мейотической рекомбинации (г/), при этом их действие может быть хромосомоспецифично. Частота рекомбинаций между разными парами локусов может сильно варьировать в разных гибридных комбинациях. Так показатель частоты rf между парой локусов wv-aa 2-ой хромосомы и e~ful 4-й хромосомы в потомстве гибридов, полученных с использованием трансгенных форм томата, был значительно ниже ожидаемого по генетической карте. А частота рекомбинации в комбинациях скрещивания с участием трансгенных форм в хромосоме 2 по локусу are - d была выше, чем в контроле.

4. Обнаружена аномальная изменчивость различных морфологических признаков в гибридных поколениях между трансгенными и мутантными формами томата. Спектр таких изменений очень широк: морфология листовых пластинок, отсутствие точки роста, две точки роста, фасциация стебля. Частота возникновения мутаций в популяции трансгенных растений различна, варьируя от 0,9% до 15,0%, свидетельствует о том, что экзогенная ДНК (Ds-элемент, Np-ген) может влиять на формообразовательный процесс.

5. Появление нетипичных форм в потомстве различных гибридов с неодинаковой частотой свидетельствует о наличии наследственной предрасположенности к появлению аномальной изменчивости, что существенно расширяет спектр генетической изменчивости культуры томата, а, следовательно, возможность отбора в этом направлении.

6. Использование комплексного гибридологического и молекулярно-генетического анализа популяций в потомстве самоопыленных Р[ гибридов позволяет оценивать влияние чужеродных трансгенных маркерных генов на изменение частоты г/. При этом анализ совокупных полученных сведений является одним из методов оценки влияния чужеродной трансгенной ДНК.

7. Фотосинтетическая продуктивность увеличивается в ряду Мутант - Сорт -ГМО - Гибрид, т.е. последние более экономно расходуют влагу, ассимилируя большее количество углекислоты в расчете на единицу поглощенной воды, причем гибриды в 1,5 - 2,4 раза более продуктивны, чем родительские растения. В этом же ряду увеличивается суммарное содержание хлорофиллов а+Ь и каротиноидов, что характеризует степень адаптации растений к изменениям факторов внешней среды и их приспособленности к различным экологическим условиям.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При создании исходного материала в селекции рекомендуется вовлекать в скрещивания доноров экзогенной ДНК или трансгенных форм томата, что позволяет расширить частоту кроссоверов в расщепляющихся потомствах гибридов и увеличивает спектр доступной отбору генотипической изменчивости.

2. Для интенсификации рекомбиногенеза и идентификации хозяйственно-ценных признаков у томата использовать ДНК-инсерции, которые, в зависимости от места встройки в геноме, могут вызывать изменения отдельных морфологических признаков и служить маркерами геномной локализации генов, детерминирующих эти признаки.

3. Для познания закономерностей процессов формо- и видообразования важно использование данных тератологической изменчивости Потенциальная возможность использования экзогенной ДНК (Д$-элемент, Ыр-тен) заключается в поиске с её помощью и клонировании уникальных генов растений.

4. Для расширения спектра генотипической изменчивости и введения в селекционные линии генов, контролирующих хозяйственно ценные признаки (В, Ъг, сри с1, ер, Д у, ]-2, тз, $1, ¿Се и др.) целесообразно более широко использовать маркерную коллекцию томата, позволяющую решать теоретические и практические задачи в селекционно-генетических исследованиях.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

I. Статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК

1. Юнусов З.Р. Влияние трансгенов на мейотическую рекомбинацию у высших эукариот на примере растений томата / З.Р. Юнусов, A.A. Соловьёв, С.Н. Михайленко, P.A. Комахин, A.A. Жученко // Сельскохозяйственная биология, 2009. -№3.-С. 52-59.

II. Статьи в материалах конференций и симпозиумов

2. Юнусов З.Р. Идентификация трансгенных форм томата / З.Р. Юнусов // «Биотехнология в растениеводстве, животноводстве и ветеринарии» 7-ая молодёжная научная конференция 4 апреля 2007 года. Сборник докладов. - ГНУ ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии. - Москва, 2007. - С. 44-45.

3. Юнусов З.Р. Маркерная коллекция томата как ресурсный потенциал изменчивости / С.Н. Михайленко, З.Р. Юнусов // «Генофонд, селекция и технологии возделывания пасленовых культур» Международная научно-практическая конференция 17 - 20 июля 2007 года. Материалы докладов, сообщений. - ГНУ ВНИИ орошаемого овощеводства и бахчеводства. - Астрахань, 2008. - С. 44-47.

4. Юнусов З.Р. Разработка теоретических и экспериментальных моделей механизма индукции частоты и спектра рекомбинации у гетерозиготных растений / A.A. Жученко, P.A. Комахин, Н.И. Бочарникова, В.В. Комахина, З.Р. Юнусов, С.Н. Михайленко // «Ориентированные фундаментальные исследования и их реализация в АПК России» Всероссийская научная конференция 21-24 апреля 2008 года. Материалы докладов, сообщений. - ГНУ ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии. - Санкт-Петербург, 2008. - С. 27-28.

5. Юнусов З.Р. Тератологические проявления у томата при гибридизации с трансгенными растениями / З.Р. Юнусов // «Современные тенденции в селекции и семеноводстве овощных культур. Традиции и перспективы» II Международная научно-практическая конференция (2-4 августа 2010 года). Материалы докладов, сообщений. - ГНУ ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур. - М.: Изд-во ВНИИСОК, 2010. -Т.1. - С. 578-588.

6. Юнусов З.Р. Влияние гибридизации трансгенной и мутантной форм томата на качество плодов / З.Р. Юнусов, A.A. Хохлова // «Биологическая защита растений как основа экологического земледелия и фитосанитарной стабилизации агрозкосистем» 6-я Международная научно-практическая конференция 21-24 сентября 2010 года. Материалы докладов, сообщений. - ГНУ ВНИИ биологической защиты растений. - Краснодар, 2010. - С. 676-680.

7. Юнусов З.Р. Анализ фотосинтетической активности трансгенных гибридов Fi томата и их родительских форм / З.Р. Юнусов // «Физиология трансгенного растения и проблемы биобезопасности» III Всероссийский симпозиум 18-21 октября 2010 года. Тезисы докладов. - ГНУ Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН. - М., 2010. - С. 89.

Отпечатано с готового оригинал-макета

Формат 60х84'/16 Усл.печ.л. 1,4. Тираж 100 экз. Заказ 234.

Издательство РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Юнусов, Зиннур Ризаевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Томат — модельный объект генетических исследований.

1.2. Генная инженерия и управление наследственностью.

1.2.1. Трансгенные растения в адаптивной системе селекции.

1.2.2. Общий статус биотехнологических культур в мире.

1.2.2.1. Необходимость эколого-генетической оценки трансгенных растений.

1.2.3. Трансгенные генетически модифицированные формы томата.

1.3. Механизмы генетической изменчивости.

1.3.1. Мейоз и мейотическая рекомбинация.

1.3.2. Пути расширения частоты и спектра рекомбинационной изменчивости:.

1.3.2.1. Эндогенные факторы.

1.3.2.2. Экзогенные факторы.

1.3.2.3. Мобильные генетические элементы.

ГЛАВА II. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ.

2.1. Материал исследования.

2.2. Условия проведения опытов.

2.3. Методы проведения исследований.

2.3.1. Гибридизация и выделение семян из плодов.

2.3.2. Фиксация пыльников и цитологический анализ материала

2.3.3. Гибридологический анализ.

2.3.4. Проведение ДНК-анализа.

2.3.5. Физиологические и биохимические исследования.

ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Анализ эффектов действия трансгена на проявление и наследование признаков у томата.

3.1.1. Молекулярно-генетический анализ трансгенных форм томата.

3.1.2. Анализ цитологических нарушений мейоза у гибридов между трансгенными и мутантными формами томата.

3.1.3. Гибридологический анализ изменчивости частоты рекомбинации в популяции ¥2 гибридов между трансгенными и мутантными формами томата.

3.1.4. Анализ тератологических признаков при использовании для гибридизации трансгенных растений.

3.1.5. Анализ нестабильности проявления формы плода в < гибридах.

3.2. Анализ некоторых физиологических и биохимических признаков у трансгенных гибридов растений томата.

3.2.1. Анализ фотосинтетической активности р1 трансгенных гибридов томата и их родительских форм.

3.2.2. Анализ качества плодов у трансгенных форм томата.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Трансгеноз как индуктор мейотической рекомбинации у томата"

Растущие потребности цивилизованного общества и развитие промышленности делают необходимым введение в практику новых растений.

Н.И.Вавилов (1935)

Традиционные методы повышения продуктивности сельскохозяйственных культур за последние полвека значительно усовершенствовались. Методами традиционной селекции, обогащёнными открытиями в области генетики и физиологии растений, создано немало выдающихся по урожайности и другим, показателям сортов и гибридов основных культур, возделываемых человеком.

Расширяются возможности исследователей для получения1 новых форм растений, создания нового генофонда за счёт новейших методов отдалённой гибридизации, трансгеноза, применения ДНК-маркеров, ускоренной гомозиготации гибридных потомств и направленного мутагенеза.

В основе традиционной селекции лежит, прежде всего, поиск оптимального сочетания в одном организме генов, полученных от разных родительских форм. Для этого проводят гибридизацию различных сортов или селекционных линий одного вида, обладающих какими-либо- ценными признаками (высокая урожайность, устойчивость к заболеваниям и вредителям и т.п.). Чем выше генетическая изменчивость внутри вида (широкий выбор селекционно-ценных генов), тем, как правило, выше эффективность селекции. Но есть виды сельскохозяйственных растений, для которых естественная внутривидовая изменчивость невысока (например, свекла). Многие хозяйственно ценные гены у видов культурных растений могут отсутствовать совсем (например, гены устойчивости к некоторым болезням, вредителям) (Жученко, 1980; 2008). В этой связи, в селекции широкое распространение получили методы, направленные на расширение генетического разнообразия вида с помощью экспериментального мутагенеза или отдаленной гибридизации (Жученко и др., 1973; 1975; 1977; 1984; Картель, 1981; Шевелуха, 1992; Кильчевский, Хотылёва, 1997). В первом случае организм подвергается действию факторов, вызывающих различные нарушения в структуре ДНК: а-, у-радиации, УФ-облучения, обработке химическими веществами, обладающими мутагенной активностью. Большинство индуцированных таким образом нарушений имеет неблагоприятные последствия для организма. Однако отдельные мутации могут быть полезны с селекционной точки зрения.

Отдаленная гибридизация между культурными растениями и родственными дикими видами позволяет не только расширить генетическую изменчивость культурного вида, но, что наиболее важно, и привнести отдельные ценные гены от дикого вида, отсутствующие у культурного вида (Цицин, 1981).

Проблема отсутствия рекомбинации у отдаленных гибридов может быть решена, например, посредством удвоения у них количества хромосом (Карпеченко, 1935).

Таким образом, традиционная селекция имеет целый ряд ограничений, не позволяющих эффективно использовать всю генетическую изменчивость, существующую в культуре. Одним из методов, дающим возможность обойти все естественные межвидовые репродуктивные и рекомбинационные барьеры является генная инженерия. Она позволяет оперировать (комбинировать, переносить от одного вида к другому) практически любыми

-л генами, принадлежащими совершенно не родственным организмам или даже синтезированными искусственно. Все это стало возможным благодаря достижениям в изучении законов наследственности, среди которых на первом месте стоит открытие универсальности построения и функционирования генетического материала — ДНК — живых организмов на планете Земля (Вавилов, 1935; Watson, Crick, 1953; Ермишин и др., 2005; Чесноков, 2007а).

Основными инструментами селекционной работы ещё совсем недавно были внутри- и межвидовые скрещивания, получение полиплоидов (организмов с увеличенным набором хромосом), гетерозисных и ценных мутантных форм (Жученко и др., 1973) С появлением клеточных технологий возможностей получения исходных форм для дальнейшей селекционной работы стало несравненно больше (Чесноков, 2007а).

Поскольку с помощью генной инженерии не создают, а только улучшают уже адаптированные сорта к определённым условиям внешней среды, а также технологии возделывания сортов и гибридов, то в комплексных селекционно-агротехнических программах должны быть изначально определены цели и этапы использования классических и биоинженерных методов управления наследственной изменчивостью при реализации той или иной морфологической модели сорта (гибрида) (Жученко, 2004; 2008).

В процессе интеграции методов адаптивной селекции и трансгеноза первостепенное внимание должно быть уделено решению следующих конкретных задач, повышению: резистентности к патогенам; резистентности к гербицидам; устойчивости к неблагоприятным температурам, различному качеству почв; улучшения характеристик продуктивности.

Особенно большие возможности генной инженерии могут открыться в плане использования методов трансгеноза для индукции мейотической рекомбинации на основе переноса в межвидовые гибриды растений эндогенных индукторов кроссинговера (Жученко, 2001; 2004; 2008).

В последние десятилетия особое внимание уделяется исследованию биологической активности экзогенной ДНК у высших организмов (Власова и др., 1994; Ларченко, 1989). Одним из наиболее важных аспектов изучения действия ДНК на растения является проблема генетической трансформации, а также физиолого-биохимического, мутагенного и модифицирующего действия ДНК. Вместе с тем проблема использования биологической активности ДНК у растений не может быть решена без изучения вопросов эффективного введения (проникновения) этого сложного биополимера в клетку (Картель, 1989).

С учётом первостепенной важности задачи повышения адаптивного потенциала культивируемых растений, а также биологической безопаности в связи с широкомасштабным распространением ГМО, вопрос об индуцированном изменении частоты и спектра рекомбинаций под воздействием нуклеиновых кислот чужеродного происхождения заслуживает особого внимания.

Целью работы являлась разработка и применение комплексного (с элементами молекулярно-генетического анализа) методического подхода к установлению изменения частоты и спектра генетической рекомбинации на основе индукции мейотического кроссинговера у маркированных мутантных форм томата под воздействием чужеродной трансгенной ДНК экзогенного происхождения.

Работа направлена на решение фундаментальной проблемы экологической генетики и селекции растений — установление механизмов формообразовательного процесса, обусловленного индуцированием генетической рекомбинации.

Для достижения цели были решены следующие задачи:

- проведен отбор маркерных мутантных форм томата с четким проявлением фенотипических признаков на ранней стадии онтогенеза;

- подобраны трансгенные формы томата и проведена молекулярно-генетическая оценка трансгенных форм томата;

- проведены скрещивания отобранных мутантных форм с трансгенными линиями томата, получены гибриды;

- проведен молекулярно-генетический анализ полученных гибридов; проведен комплексный морфотипический и молекулярный (генетический) анализ расщепляющихся гибридов потомства самоопыленных растений гибридов; проведена оценка изменения частот фенотипических классов и их спектра в присутствии чужеродной трансгенной ДНК в геноме одной из родительских форм.

- проведена оценка фотосинтетической активности трансгенных р1 гибридов и их родительских форм; оценка гибридных комбинаций и их родительских форм по содержанию пигментов в листьях томата.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Трансгены вызывают изменение частоты и спектра мейотической рекомбинации в Р] томата.

2. Экзогенная ДНК обуславливает вариации проявления фенологических и морфологических признаков в гибридных поколениях трансгенных и мутантных форм томата (трёхдольные зародышевые листья, отсутствие точки роста, две точки роста, фасциация, изменённые листовые пластинки).

3. Интрогрессия чужеродного генетического материала (трансгена) в гибриды позволяет значительно расширить спектр доступной отбору генотипической изменчивости, обогатить генофонд и сократить время на получение ценного исходного материала для селекции.

Научная новизна. Впервые у томата, строгого самоопылителя, доказана высокая роль воздействия чужеродной трансгенной ДНК (Оя-элемент кукурузы и ген нуклепротеина Ыр вируса бронзовой пятнистости томата) в расширении частот и спектра новообразований в классической мейотической схеме рекомбиногенеза.

Установлено, фотосинтетическая продуктивность увеличивается в ряду по типу Мутант — Сорт - ГМО — Гибрид, также в аналогичной последовательности увеличивается суммарное содержание хлорофиллов а + Ъ и каротиноидов.

Результаты работы используются в учебно-научной деятельности кафедры генетики и биотехнологии ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева» и в ГИГУ ВНИИ растениеводства им. Н.И.Вавилова Россельхозакадемии.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на следующих конференциях: VII молодежная научная конференция «Биотехнология в растениеводстве, животноводстве и ветеринарии», ГНУ ВНИИСБ (Москва, 4 апреля 2007); Международная научно-практическая конференция «Генофонд, селекция и технология возделывания пасленовых культур», ГНУ ВНИИОБ (Астрахань, 17-20 июля, 2007); V научно-практическая конференция молодых ученых и аспирантов «Проблемы и перспективы развития современных элементов технологий производства сельскохозяйственной продукции», ГНУ ВНИИОБ (Астрахань, 10 апреля, 2008); Всероссийская научная конференция «Ориентированные фундаментальные исследования и их реализация в АПК России», ГНУ

ВНИИСХМ (Санкт-Петербург, 21-24 апреля, 2008); 6-я Международной научно-практической конференции «Биологическая защита растений как основа экологического земледелия и фитосанитарной стабилизации агроэкосистем», ГНУ ВНИИБЗР (Краснодар, 21-24 сентября, 2010).

Связь с научными программами. Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ № 06-04-08097-офи «Разработка теоретических и экспериментальных моделей механизма экзогенной и эндогенной индукции частоты и спектра рекомбинаций у гетерозиготных растений» и № 08-04-13596-офиц «Разработка экспериментальных моделей для изучения и индукции мейотической рекомбинации с использованием трансгенных гетерозиготных растений, экспрессрующих ген recA Esherichia coli».

Объем и структура работы. Работа изложена на 164 страницах машинописного текста, включает 18 таблиц, 43 рисунка, состоит из;введения, трех глав с описанием современного состояния проблемы на основании источников литературы, описанием исходного материала и . методов, используемых при решении поставленных задач, экспериментальных результатов и их обсуждения, выводов, практических рекомендаций. Список литературы включает 247 источников, в том числе 127 на иностранных языках.

Личный вклад автора. Автор непосредственно осуществил большую часть лабораторных опытов и исследований в открытом и защищенном грунте, а также в ходе работ с коллегами лаборатории «Изучение и поддержание генетической коллекции томата» ГНУ ВНИИБЗР (Краснодар). Часть результатов получена во время совместной работы с сотрудниками МСХА им. К.А. Тимирязева (Москва), ВНИИ риса (Краснодар), СКЗНИИСиВ (Краснодар).

Автор выражает большую благодарность научному руководителю академику РАН и РАСХН, д.б.н., профессору A.A. Жученко за постоянное внимание и научный вклад. Особую признательность автор выражает куратору лаборатории д.с.-х.н. Н.И. Бочарниковой за ценные советы при обсуждении полученных результатов и содействие в выполнении данной работы; сотрудникам лаборатории «Изучение и поддержание генетической коллекции томата» ГНУ ВНИИ биологической защиты растений; а также д.б.н. В.И. Киль (ГНУ ВНИИ биологической защиты растений) и д.б.н. A.A. Соловьёву (РГАУ - МСХА им. К.А. Тимирязева), к.б.н. В.Г. Ладатко и к.б.н. И.И. Супрун (ГНУ ВНИИ риса), которые принимали участие в выполнении части исследований и в обсуждении результатов работы.

Заключение Диссертация по теме "Генетика", Юнусов, Зиннур Ризаевич

ВЫВОДЫ

1. Интрогрессия в геном культурного томата гетерологичных генов вызывает нарушения основных процессов мейоза. Гемизиготное состояние трансгена Ds у Fi гибридов с участием трансгенных форм приводит к достоверному повышению частоты нарушений в метафазе I и анафазе I мейоза.

2. Интеграция трансгена (^-элемент, Np-теи) в геном растений может приводить к локальному изменению частоты rf между маркерными генами, расположенными в одной хромосоме.

3. Наличие трансгенов может оказывать влияние на частоту мейотической рекомбинации {rf), при этом их действие может быть хромосомоспецифично. Частота рекомбинаций между парой несцепленных признаков для разных комбинаций скрещивания различна. Так показатель частоты rf между парой локусов wv—aa 2-ой хромосомы и e-ful 4-й хромосомы в потомстве гибридов, полученных с использованием трансгенных форм томата, был значительно ниже ожидаемого по генетической карте. А частота рекомбинации в комбинациях скрещивания с участием трансгенных форм в хромосоме 2 по локусу are — d была выше, чем в контроле.

4. Обнаружена аномальная изменчивость различных морфологических признаков в гибридных поколениях между трансгенными и мутантными формами томата. Спектр таких изменений очень широк: морфология листовых пластинок, отсутствие точки роста, две точки роста, фасциация стебля. Частота возникновения мутаций в линиях трансгенных растений различна, варьируя от 0,9% до 15,0%, свидетельствует о том, что экзогенная ДНК (^-элемент, А^р-ген) может влиять на формообразовательный процесс.

5. Появление нетипичных форм в потомстве различных гибридов с неодинаковой частотой, свидетельствует о наличии наследственной предрасположенности к появлению аномальной изменчивости, что существенно расширяет спектр генетической изменчивости культуры томата, а, следовательно, возможность отбора в этом направлении.

6. Использование комплексного гибридологического и молекулярно-генетического анализа популяций ¥2 от самоопыления растений Б] гибридов позволяет оценивать влияние чужеродных трансгенных маркерных генов на изменение частоты г/. При этом анализ совокупных полученных сведений является одним из методов оценки влияния чужеродной трансгенной ДНК.

7. Фотосинтетическая активность увеличивается в ряду Мутант — Сорт — ГМО — Гибрид, т.е. последние более экономно расходуют влагу,, ассимилируя большее количество углекислоты в расчете на единицу поглощенной воды, гибриды в 1,5 - 2,4 раза более продуктивны, чем родительские растения. В этом же ряду увеличивается суммарное содержание хлорофиллов а+Ь и каротиноидов, что показывает на степень адаптации растений к изменениям факторов внешней среды и их приспособленности к различным экологическим условиям.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

3. Трансгены (^-элемент, Ыр-ген) способствуют увеличению выхода в расщепляющихся поколениях растений с морфологическими изменениями. Использование данных тератологической изменчивости важно для познания закономерностей процессов формо- и видообразования. Потенциальная возможность использования экзогенной ДНК заключается в поиске с её помощью и клонировании уникальных генов растений.

4. В селекционно-генетических исследованиях по культуре томата целесообразно более широко использовать маркерную коллекцию, позволяющую решать теоретические и практические задачи — расширения спектра генотипической изменчивости, введения в селекционные линии генов, контролирующих хозяйственно ценные признаки (ярД В,¿7, тз, Ъг,с1,5,ер и др.).

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Юнусов, Зиннур Ризаевич, Москва

1. Авдеев Ю.И. Селекция томатов. Кишинев: Штиинца, 1982. - 281 с.

2. Авдеев Ю.И. Теоретические и прикладные исследования по овощным культурам. Астрахань, 2004. - 489 с.

3. Авдеев Ю.И., Кигашпаева О.П. «Прыгающий» ген gs Lycopersicon Lycopersicum (L.) KARSTEN ex FARW. Генетика, 2002. - Т. 38. № 5.

4. Авдеев Ю.И., Щербин Б.М. Трансгенные растения и мутационный процесс. Материалы II Международной научной конференции «Биотехнология в растениеводстве, животноводстве и ветеринарии». -М.: ВНИИ Сельскохозяйственной биотехнологии, 2000.

5. Албертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рэфф М., Роберте К., Уотсон Дж. Молекулярная биология клетки: В 3-х т. 2-е изд., перераб. — М.: Мир. Пер. с англ., 1994 (англ изд. 1989). Т. 1. - С. 517.

6. Алиханян С.И., Акифьев А.П., Чернин Л.С. Общая генетика. М.: Высш. шк, 1985. - С. 320-326.

7. Алпатьев. A.B. Помидоры. М., 1981. - 302 с.

8. Ангел В.Б. Гетерозиготность, гетерозисность гибридов Fi арабидопсиса и генетическая изменчивость в F2. — Автореф. дис. канд. биол. наук: 03.00.15. Минск, 1992. -18 с.

9. Андрианов Б.В., Шуппе Н.Г. Tyl — новое семейство ретротранспозонов Drosophila virilis. Генетика, 1994. - Т. 30. № 4. - С. 437-444.

10. Андрющенко В.К. Селекционно-генетические методы улучшения качества овощей. — Кишинев: Штиинца, 1987. С. 151.

11. Барахтенова Л.А., Николаевский B.C. Влияние сернистого газа на фотосинтез растений. Новосибирск: Наука, 1988. - С. 86.

12. Бейли Н. Математика в биологии и медицине. — М.: Мир, 1970. 326 с.

13. Богданов Ю.Ф., Коломнец O.JI. Синаптонемный комплекс индикатор динамики мейоза и изменчивости хромосом. - М.: Товарищество научных изданий КМК, 2007. — 358 с.

14. Бочарникова Н.И. Коллекция мутантных образцов томата. — Генетические коллекции овощных растений. — СПб.: ВИР, 2001. — Т. З.-С. 104-130.

15. Бочарникова Н.И. Мутантный генофонд томата и его использование в селекционно-генетических исследованиях. — Новосибирск: ИЦиГ СО РАН «Вестник ВОГиС», 2008. Т. 12. №. 4. - С. 644-653.

16. Бочарникова Н.И., Козлова В.М. Мутантные формы томатов. — Кишинев: Штиинца, 1992. — 63 с.

17. Брежнев Д.Д. Томаты. JL: Колос, 1964. — 318 с.

18. Бухарова А.Р., Бухаров А.Ф. Межвидовая гибридизация овощных паслёновых культур. Мичуринск: Изд-во МичГАУ, 2008. - 274 с.

19. Вавилов Н. И. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. М.- JL: Изд-во Сельхозгиз, 1935. - 56 с.

20. Веселовский И.А. Селекция и семеноводство овощных и плодовых культур. JL: Колос, 1965. - 232 с.

21. Викторов Д.П. Ученые записки Ленингр. гос. ун-та., 1955. Т. 186. № 39.

22. Власова И.Е., Нечаева М.В., Власов В.В. Системы доставки нуклеиновых кислот в клетки млекопитающих. — Успехи совр. Биологии, 1994. Т. 114. Вып. 6. - С. 715-727.

23. Внучкова В.А. Изменчивость томатов в результате воздействия мутагенных факторов. — Экспериментальная биология сельскохозяйственных растений. — М.: Колос, 1971. — С. 245-262.

24. Гавриленко Т.А. Влияние температуры на рекомбинацию у томатов. — Цитология и генетика. 1984. - №5. — С. 347-352.

25. Гавриленко Т.А. Особенности поведения хромосом при развитии пыльников у томата. — Науч.-тех. бюл. ВНИИ растениевод, 1985. — № 155.-С. 53-55.

26. Гетко Н.В. Растения в техногенной среде. — Минск, 1989. 208 с.

27. Глазко В.И. Кризис аграрной цивилизации и генетически модифицированные организмы. Киев, РА NOVA, 2006. - 206 с.

28. Голубовская И.Н. Генетический контроль поведения хромосом в мейозе. Цитология и генетика мейоза. - М.: Мир, 1975. — С.312-343.

29. Даскалов X. Итоги 25 летней работы по селекции томатов в Болгарии. -Культура томатов в странах народной демократии. — М., 1958. С. 6485.

30. Даскалов X., Михов А., Минков И. Гетерозис и его использование в овощеводстве. М.: Колос, 1978. - 309 с.

31. Дебелый Г.А., Бежанидзе О.И., Пташенчук В.Н. Химерность растений гороха и яровой вики в Mi при обработке семян мутагенами. Научные труды НИИ сельского хозяйства центральных районов нечернозёмной зоны, 1974. - Вып. 31. - С. 83-89.

32. Дейнеко Е.В. О потенциальных возможностях использования Т-ДНК почвенных бактерий. Информационный вестник ВОГиС, 1998. - № 4. - http-.//www.bionet.nsc.ru/vogis/vestnik.php?f= 1998&р=44.

33. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. 5-е изд., доп. и перераб. — М.: Агропромиздат,1985. - 351 с.

34. Дубинин Н.П. Общая генетика. Изд. 3-е, перераб. и дополн. М.: Наука, 1986.-559 с.

35. Ермаков А.И., Арасимович В.В., Смирнова-Иконникова М.И., Мурри И.К. Методы биохимического исследования растений. JL, 1952. - 520 с.

36. Ермишин А.П. Генетически модифицированные организмы: мифы и реальность. Минск: Тэхналопя, 2004. - 118 с.

37. Ермишин А.П., Подлисских В.Е., Воронкова Е.В., Аношенко Б.Ю., Зарьков В.М. Биотехнология. Биобезопасность. Биоэтика Минск: Тэхналопя, 2005. - 430 с.

38. Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика. Новосибирск: НГУ, 1998.-С. 6-19-6.-22.

39. Журбицкий З.И. Теория и практика вегетационного метода. М.: Наука, 1968.-224 с.

40. Жученко A.A. Генетика томатов. Кишинев: Штиинца, 1973. - 663 с.

41. Жученко A.A. Экологическая генетика культурных растений. -Кишинев: Штиинца, 1980. 587 с.

42. Жученко A.A. Адаптивная система селекции растений (эколого-генетические основы). М.: Изд-во РУДН и «Агрорус», 2001. - Т. 1 и 2. - 1492 с.

43. Жученко A.A. Экологическая генетика культурных растений и проблемы агросферы (теория и практика) М.: Изд-во «Агрорус», 2004.-Т. 1 и 2.-1154 с.

44. Жученко A.A. Адаптивное растениеводство (эколого-генетические основы) теория и прктика. — М.: Изд-во «Агрорус», 2008. — Т.1-3. — Т.2. 1098 с.

45. Жученко A.A. мл. Учёт изменчивости рекомбинационных параметров в пределах соцветия томата (на примере квазисцепления). — Рекомбиногенез: его значение в эволюции и селекции. — Кишинёв: Штиинца, 19866. С. 209-211.

46. Жученко A.A. мл. Влияние фактора загущения на репродуктивное развитие томата. — Селекция, агротехника и орошение овощных культур. Кишинев: Штиинца, 1989. - С. 36-47.

47. Жученко A.A. мл. Архитектура репродуктивной системы томата. — Кишинев: Штиинца, 1990. 201 с.

48. Жученко АА., Андрющенко В.К., Балашова H.H., Король М.М., Грати В.Г., Сокова С.А., Анюховская Г.А. Комплексная оценка рода Lycopersicon Tour п. в условиях орошаемого земледелия Молдавии. — Кишинёв: Картя Молдовеняскэ, 1973. — 308 с.

49. Жученко А А., Андрющенко В.К., Медведев В.В. К технике постановки вегетационных опытов с томатами. — Методика. — Физиол. и биохим. к. р. 1974.- Т. 6. Вып. 1. С. 99-105.

50. Жученко A.A., Андрющенко В.К., Медведев В.В. Влияние минерального питания на частоту рекомбинаций у томата в F2. — Адаптация и рекомбиногенез у культурных растений. — Тез. докл. Всес. конф. Кишинёв, 1979.-С. 19-20.

51. Жученко А А., Бочарникова H.H., Грати В.Г., Король А.Б. Ограничение рекомбинации при скрещиваниях в пределах рода Lycopersicon Tourn. — Экологическая генетика растений и животных. Кишинёв, 1984. С. 105-108.

52. Жученко А.А, Король А.Б. Индуцированное увеличение изменчивости частоты кроссинговера в F2 у томатов. Цитология и генетика, 1981. — Т. 15 № 3. - С. 23-28.

53. Жученко A.A., Король А.Б. Рекомбинация в эволюции и селекции. — М.: Наука, 1985.-400 с.

54. Жученко A.A., Король М.М., Король А.Б., Сокова С.А. Влияние экологических условий на частоту генетических рекомбинаций у томатов. Адаптация и рекомбиногенез у культурных растений: Тез. докл. Всес. конф. — Кишинев, 1979. — С. 14-15.

55. Жученко A.A. мл., Ущаповский И.В. Взаимосвязь гетерозиса и частоты кроссинговера у томата. Изв. АН МССР. Сер. биол. и хим. наук, 1989. -№1.- С. 39-42.

56. Захаров ИА. Генетические карты высших организмов. JL: Наука, 1979.- 157 с.

57. Золотова Л.И., Андрианов Б.В., Горелова Т.В. Полиморфизм вирусоподобных частиц ретротранспозонов в клетках дрозофилы и дрожжей. Генетика, 1996.-Т. 32. № 11.-С. 1528-1535.

58. Иванова P.M. Использование экспериментального мутагенеза в селекции масличного мака. Генетика, 1972. — Т. 8. № 1. — С. 30-37.

59. Игнатова С.И. Получение форм томата, не требующих кастрации при гибридизации в потомстве межвидовых гибридов. Сб. статей молодых ученых и аспирантов. Тр. конф. НИИОХ. - М., 1971. - В. 4.

60. Ильенко А.И. Зоол. ж. 1968. - Т. 47. № 9. - С. 1364-1370.

61. Карпеченко Г.Д. Теоретические основы селекции растений. М., 1935. -Т. 1.-С. 397-437.

62. Картель Н.А. Биоинженерия: методы и возможности. — Минск: Урожай, 1989.-144 с.

63. Кильчевский А.В., Хотылева JI.B. Генотип и среда в селекции растений. Институт генетики и цитологии АН БССР, Белорусская сельскохозяйственная академия, Белорусское общество генетиков и селекционеров. - Минск: Наука и техника, 1989. — 191 с.

64. Кильчевский А.В. Хотылева JI.B. Экологическая селекция растений. — Институт генетики и цитологии АН Беларуси, Белорусская сельскохозяйственая академия. — Минск: Тэхналопя, 1997. 372 с.

65. Кирай 3., Клемент 3., Шоймоши Ф., Вереш Й. Методы фитопатологии. Пер. с англ. М.: Колос, 1974. - 343 с.

66. Кириллова Г.А., Лукьяненко А.Н. Генетика томата. Генетика культурных растений: зернобобовые, овощные, бахчевые. - Л.: Агропромиздат, 1990.-С. 164-215.

67. Коваль С.Ф., Коваль B.C., Тымчук С.М., Богуславский Р.Л. Генетические коллекции: проблемы формирования, сохранения и использования. Цитология и генетика. - 2003. — № 4 — С. 46-53.

68. Коммерческая биотехнология. Томаты для Заполярья. Коммерческая биотехнология. — 28 мар., 2005. - http:// www.cbio.ru/modules/sections/index.php?op==viewarticle&artid=225.

69. Коммерческая биотехнология. Помидоры, которые пахнут лимоном и розой. Коммерческая биотехнология. - 28 июн., 2007. — http:// www.cbio.ru/modules/sections/index.php?op~viewarticle&artid=3037.

70. Король А.Б. Анализ формообразовательных процессов при гибридизации томатов. Автореф. дис. канд. биол. наук: 03.00.15 - М., 1976.-23 с.

71. Король А.Б., Бочарникова Н.И. Рекомбинация и межвидовой перенос генов. Interspecific hybridization in plant. - Sofia, 1988.

72. Король А.Б., Жученко A.A., Прейгель И.А. Генетико-математические модели и методы оценки уровня и спектра рекомбинаций. -Экологическая генетика растений и животных (тез. докл.). — Кишинёв: Штиинца, 1981.-4.2.-С. 189-192.

73. Краевой С.Я., Махалова М.Р. Об уродствах у томатов, возникших при межвидовой гибридизации. Проблемы онкологии и тератологии растений. Л., 1975. - С. 279-283.

74. Криволуцкий Д.А., Смуров A.B., Снетков М.А. Ж. общей биол. М., 1972.-Т. 33. №5.

75. Крищенко В.П. Методы оценки качества растительной продукции. -Москва: Колос, 1982. С. 415.

76. Кубарев П.И., Кадыров М.А. Связь рекомбиногенеза с онтогенетическим состоянием растений. Экол. генетика растений и животных. - Тез. докл. Всес. конф. — Кишинёв, 1981. - Т. 1. - С. 105106.

77. Кузёменский A.B. Мутантные формы в селекции томата на гетерозис. -Оптимизация селекционного процесса на основании генетических методов. Материалы международной конференции 18-20 августа 1999г. - Харьков, 1999. - С. 82-84.

78. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высш. шк., 1973. - 343 с.

79. Ларченко Е.А. Генетические эффекты, индуцированные у кукурузы экзогенной ДНК и облученной гамма-лучами пыльцы. -Эксперимнтальная генетика растений. Киев: Наукова думка, 1989. -С.18-27.

80. Лейсле Ф.Ф. Данные экспериментальной морфологии и вопрос о природе цветка. Морфогенез растений. Изд-во Московский университет, 1961. - Т. 2. - С.491-497.

81. Литтл Т.М., Хиллз Ф.Дж. Сельскохозяйственное опытное дело. Планирование и анализ. М.: Колос, 1981. - 320 с.

82. Логвиненко В.Ф., Шкварников П.К., Моргун В.В. Экспериментальная генетика растений. — Киев, 1981. С. 29-39.

83. Лях В.А. Изменение состава и спектра расщепляющихся популяций Р2 при воздействии различными факторами на пыльцу межвидовых гибридов томатов. Автореф. дис. канд. биол. наук: 03.00.15. — Минск, 1985.- 18 с.

84. Мюнтцинг А. Генетические исследования. — М.: Издательство иностранной литературы, 1963. 488 с.

85. Ничипорович А.А. Фотосинтез, азотное и минеральное питание как целостная система питания растений и основа их продуктивности: Проблемы почвоведения и агрохимии. -М.: Наука, 1986. С. 153-173.

86. Орлова Н.Н. Генетический анализ: Учебное пособие. М.: Изд-во МГУ, 1991.-318 с.

87. Палилова А.Н. Генетические системы у растений и их взаимодействие. Минск: Наука и техника, 1986. - 160 с.

88. Пивоваров В.Ф., Мамедов М.И., Бочарникова Н.И. Паслёновые культуры в нечернозёмной зоне России (томата, перец, баклажан, физалис). М., 1998. - 295 с.

89. Пирузян Э.С. Основы генетической инженерии растений. — М.: Наука, 1988.-304 с.

90. Полевой В.В. Физиология растений: Учеб. для биол. спец. вузов. М.: Высш. шк, 1989.-464 с.

91. Пухальский В. А., Соловьев A.A., Юрцев В.Н. Цитология и цитогенетика растений. — М., 2004. 118 с.

92. Ранчялис В.П., Лукшене A.M., Стасюкайте П.А. Снятие влияния ЭДГА на вторичное воссоединение хромосом некоторыми ионами металлов. — Радиочувствительность и мутабельность растений. — Ереван, 1974. — Вып. 2.-С. 215-217.

93. Ратнер В.А., Васильева JI.A. Индукция транспозиций мобильных генетических элементов стрессовыми воздействиями. — Соросовский образовательный журнал, 2000. -Т.6. № 6. С. 14-20.

94. Резник H.JL, Кидготко О.В., Золотова Л.И., Шуппе Н.Г. Гетерологичная индукция распространения 7^1: обратная транскриптаза играет ключевую роль в запуске цикла ретротранспозиции. Генетика, 1995. - Т. 31. № 12. - С. 1605-1613.

95. Рябушкина H.A., Галиакпаров H.H., Рахимбаев И.Р. Трансформация растений пищевого назначения в Китае. — Биотехнология. Теория и практика. Астана. Национальный центр биотехнологии, 2009. - № 3. -С. 22-33.

96. Самсонова И.А. Исследование мутабельности пластома. Сообщение I. Характеристика пластомного мутанта томата. - Генетика, 1970. - Т. 6. № 6. - С. 36.

97. Серебряков И.Г. Морфология вегетативных органов высших растений.- М.: Советская наука, 1960. 390 с.

98. Скорпан В.Г. Действие производственных доз пестицидов на частоту и спектр генетической рекомбинации у томатов. — Автореф. дис. канд. биол. наук: 03.00.15. Киев, 1987.

99. Соломатин М.И. Изменение сортовых признаков перца и получение ценных для селекции форм при воздействии химическими мутагенами.- Автореф. дис. канд. биол. наук: 03.00.15. Мичуринск, 1974. - С. 327.

100. Тимин Н.И. Экспериментальный мутагенез растений огурца и салата. -Автореф. дис. канд. биол. наук: 03.00.15. -М., 1968. — С. 1-16.

101. Уильяме У. Генетические основы селекции растений. М.: Колос. — 1968.

102. Урсул С.В. Гетерозиготность, гетерозисность гибридов Fi и генетическая изменчивость в F2 томата. Автореф. дис. канд. биол. наук: 03.00.15. - Минск, 1992. - 18 с.

103. Федоров A.A. Тератогенез и его значение для формо- и видообразования у растений. Проблема вида в ботанике. — M.-JL, 1958. -Т. 1.-С. 213-292.

104. Фишер P.A. Статистические методы для исследователей. — М.: Госстатиздат, 1958. — 280 с.

105. Харченко П.Н. Генная инженерия эффективный инструмент защиты растений. - М.: МГАУ, Сетевой научно-методический электронный Агрожурнал, 2005. - № 2. - http://agromagazine.msau.ru/index.php/-2/2008-03-20-14-13-3 0/79-2008-03-22-13-22-37.html.

106. Цицин Н.В. Теория и практика отдаленной гибридизации. М.: Наука, 1981.- 159 с.

107. Цэрану JI.A., Ганя А.И. Коллекция рода Lycopersicon (Tourn.) Mill, и возможности её использования в селекции культурного томата. — Овощеводство и бахчеводство, 2005. Вып. 51. - С. 50-63.

108. Чесноков Ю.В. Генно-инженерные манипуляции у растений и их естественная основа. СПб.: ВИР, 2007а. - 80 с.

109. Чесноков Ю.В. Генетические ресурсы растений и современные методы ДНК-типирования. Спб.: ВИР, 20076. - 80 с.

110. Чесноков Ю.В. Картирование локусов количественных признаков у растений. Спб.: ВИР, 2009. 100 с.

111. Четвериков С.С. О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики. Журн. эксперим. Биологии, 1926.-Т. 2.-С. 3-8.

112. Шевелуха В. С. Рост растений и его регуляция в онтогенезе. — М.: Колос, 1992.-598 с.

113. Шумный В.К., Токарев Б.И., Трофимова О.С. К вопросу о механизмах межаллельных взаимодействий. — Генетика, 1972. — Т. 8, № 5. С. 1520.

114. Щелкунов С., Саляев Р. Вакцины завтрашнего дня. — Наука из первых рук. Новосибирск. Сибирское отд. РАН: Инфолио, декабрь 2004. — С. 56-61.

115. Яшина И.М., Кирсанова Э.В. К вопросу получения наследственных изменений у картофеля при воздействии гамма-лучами. — Экспериментальный мутагенез животных, растений и микроорганизмов. — Москва, 1965. — Вып. 2. — С. 124-126.

116. Akita S., Mochizuki N., Yamada M., Tanaka I. Variations of heterosis in leaf photosynthetic activity of maize (Zea mays L.) with growth stages. — Jap. J. Crop. Sci., 1986. Vol. 55. № 4. -P. 404-407.

117. Albergoni F., Basso В., Ре E., Ottoviano E. Photosynthetic rate in maize. -Inheritance and correlation with morphological traits. Maidicia, 1983. Vol. 28. № 4. - P. 439-448.

118. Arkhipova I.R., Lyubomirskaya N.V., Ilyin Y.V. Drosophila retrotransposons. Molecular Biology Intelligence Unit. Austin Texas, USA: P. G. Langes Company, 1995. - P. 131.

119. В ABAS: Ethical Aspectcs of Agricultural Biotechnologi. Hague: Cambridge Biomedical Consultants. EFB Task Group on Public Perceptions of Biotehnology. - 1999.

120. Bachem C.W.B., Speckmann G.J., Vanderlinde P.C.G. Antisense expression of polyphenol oxidase genes inhibits enzymatic browning in potato tubers. — Biotechnology, 1994.-Vol. 12.-P. 1101-1105.

121. Baudat F., Nicolas A. Clustering of meiotic double-strand breaks on yeast chromosome III. PNAS, 1997.-Vol. 94. № 10.-P. 5213-5218.

122. Bennett M.D., Rees H. Induced variation in chiasma frequency in rye in response to phosphate treatments. Genet. Res., 1970. - Vol. 16. № 16. - P. 325-331.

123. Bertolla F., Simonet P. Horizontal gene transfers in the environment: natural transformation as a putative process for gene transfers between transgenic plants and microorganisms. Res. Microbiol., 1999. - Vol. 150. — P. 375384.

124. Blixt S., Gelin O., Mossberg R., Ahnstrom G., Ehrenberg L., Lofgren R.A. Studies of induced mutations in peas IX. Induction of Leaf spots in peas. -Agr. Hort. Genet., 1964. -Bd. 22. S. 1-2.

125. Bose S., Maiti S. N. Mutation induction in tomato (Licopersicon esculentum Mill.) by combined treatments with x-rays, colhicine and diethyl sulphate. — Indian J. Exp. Biol., 1972. Vol. 10. № 4. - P. 324-325.

126. Brink R.A., Styles E.D., Axtell J.D. Paramutation: Directed genetic change. -Science, 1968.-Vol. 159. № 3811. P. 161-170.

127. Brozmanova J. Mol. Gen. Genet., 1991. Vol. 227. № 3. - P. 473-480.

128. Castle L.A., Errampalli D., Atherton T.L., Franzmann L.H., Yoon E.S., Meinke D.W. Genetic and molecular characterization of embryonic mutantsidentified following seed transformation in Arabidopsis. — Mol. Gen. Genet., 1993.-Vol. 241.-P. 504-514.

129. Causse M., Caranta C., Saliba-Colombani V., Moretti et al. Valorisation des resources genetiques de la tomate par 1 utilization de marqueurs moleculaires. Cahiers Agricultures, 2000. - № 9. - P. 197-210.

130. Chesnokov Yu.V., Shutov A.D. 1 IS seed storage globulins: are they reliable as molecular markers? In: Recent Res. Devel. Genet. Breeding, 2004. -Vol. l.-P. 181-194.

131. Cheng L., Zou Y., Ding S., Zhang J., Yu X., Cao J., Lu G. Polyamine accumulation in transgenic tomato enhances the tolerance to high temperature stress. J. Integr. Plant. Biol., 2009. - Vol. 51. - P. 489-499.

132. Correns C. Nicht mendelnde Vererbung. Handb. Vererb. (Ed. F. V. Wettstein), 1937.-Bd. 11. H. 1.

133. Couzin D.A., Fox D.P. Chromosoma. 1974. - Vol. 46. - P. 173-179.

134. Daniell H., Streatfield S., Wycoff K. Medical molecular farming: production of antibodies, biopharmaceuticals and edible vaccines in plants. Trends in Plant Science, 2001. - Vol. 6. - P. 219-226.

135. Demerec M. A. A second case of Maternal inheritance of chorophill in maize.-Bot. Gaz., 1927.-Vol. 84. № l.-P. 91-104.

136. Dhesi J.S., Minocha J.L., Sidhu J.S. Effect of minerals on the chiasma freguency in desynaptic pearl millet. Curr. Sci., 1975. - Vol. 44. - P. 862863.

137. Doyle J.J., Doyle J.L. Isolation of plant DNA from fresh tissue. — Focus, 1990.-N 12. -P.13—15.

138. East E.M., Hayes H.K. Heterozigosis in evolution and in plant breeding. — USDA. Bur. Plant Ind. Bull., 1912. Vol. 58. - P. 243.

139. Ellis J., Dodds P.N., Pryor T. Structure, function and evolution of plants resistance genes. Curr. Opin. Plant Biol., 2000. - Vol. 3. - P. 278-284.

140. Fan Q.Q., Xu F., White M.A. et al. Competition between adjacent meiotic recombination hotspots in the yeast Saccharomyces cerevisiae. — Genetics, 1997. Vol. 145. № 3. - P. 661-670.

141. Fedak G. Increased chiasma frequency in desynaptic barley in response to phosphate treatments. Canad. J. Genet, and Cytol., 1973. - Vol. 15. № 3. -P. 647-649.

142. Finnegan D.J. Transposable elements and DNA transposition in eukaryotes. Curr. Opin. Cell Biol., 1990. - Vol. 2. - P. 471-477.

143. Flavell R.B. Science, technology and social responsibility the case of genetically modified plants for food. In: Science, Technology and Social Responsibility. Proceedings of a Discussion Meeting held at The Royal Society. - London, 1999. - P. 45-60.

144. Frimmel Fr. Uber die praktische Bedeutung der Bastarde erster Generation fur die Tomatenzuchtung. Z. Pflanzenzuchtung, 1925.

145. Fu T.K., Sears E.R. The relationship between chiasmata and crossing-over is Triticum aestivum. Genetics, 1973. - Vol. 75. № 2. - P. 231-146.

146. Fukuda T., Ohya Y., Ohta K. Conditional genomic rearrangement by designed meiotic recombination using VDE (Pl-Scel) in yeast. Mol. Genet. Genomics, 2007. - Vol. 278. № 4. - P. 467-478.

147. Garlinkel D.J., Boeke J.D., Fink G.R. Ty element transposition reverse transcriptase and virus-like particles. Cell., 1985. - Vol. 42. - P. 507-517.

148. Ghiselin M.T. The economy of nature and the evolution of sex. Berkeley, 1974.

149. Goldschmidt R.B. Theoretische Genetik. Ubers. Aus dem Engl. Berlin. Akad. Verl., 1961.-546 s.

150. Gorelova T.V., Resnick N.L., Schuppe N.G. Retrotransposon transposition intermediates are encapsidated into virus-like particles. FEBS. Lett., 1988. - Vol. 244. № 2. - P. 307-310.

151. Gorrnall R.J. Recombination systems and plant domestication. Biol. J. Linn. Soc., 1983. - Vol. 20. № 4. - P. 375-383.

152. Grierson D., Lycett G.W., Tucker G.A. Mechanisms and Application of Gene Silensing. Nottingham University Press. — Nottingham, 1996.

153. Griffing B., Langridge J. Austral. J. Biol. Sci. 1963. - Vol. 16. - P. 826837.

154. Halfhill M.D., Richards H.A., Mabon S.A., Stewart C.N. Expression of GFP and Bt transgenes in Brassica napus and hybridization with Brassica rapa. — Theoret. and Appl. Gen., 2001. Vol. 103. - P. 659- 667.

155. Halpin C., Barakate A., Askari B.M., Abbott J.C., Ryan M.D. Enabling technologies for manipulating multiple genes on complex pathways. — Plant Mol. Biol., 2001. Vol. 47. - P. 295-310.

156. Hammond-Kosack K.E., Jones J.D.G. Plant disease resistance genes. Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol., 1997. - Vol. 48. - P. 575-607.

157. Hedrick U.P., Booth N.O. Mendelian characters in tomatoes. Proc. Am. Soc. Hortic. Sci., 1907. - Vol. 5. - P. 19-24.

158. Helentjaris T., Slokum M., Uright S. et al. Theor. and Appl. Genet. 1986. -Vol. 72.-P. 761-769.

159. Hille J., Koornneef M., Ramanna M.S. and Zabel P. Tomato: a crop species amenable to improvement by cellular and molecular methods. Euphitica, 1989.-№42.-P. 1-23.

160. Holton T. A., Tanaka Y. Blue roses a pigment of our imagination? — Trends Biotechnol., 1994. - Vol. 12. - P. 40-42.

161. Hudson L.C., Chamberlain D., Stewart C.N. Jr. GFP-tagged pollen to monitor pollen flow of transgenic plants. Mol. Ecol. Notes, 2001. — Vol. 1. -P. 321-324.

162. Jiang X.L., He Z.M., Peng Z.Q., Qi Y., Chen Q., Yu S.Y. Cholera toxin B protein in transgenic tomato fruit induces systemic immune response in mice. Transgenic Res., 2007. - Vol. 16. - P. 169-175.

163. Kato T., Yamagata H. Reduction of meiotic homologous chromosome pairing due to high temperature in common wheat. — Jap. J. Genet., 1980. — Vol. 55. №5.-P. 337-348.

164. Khan M.R.I., Ceriotti A., Tabe I. Accumulation of a sulphur-rich seed albumin from sunflower in the leaves of transgenic subterranean clover {Trifolium subterraneum L.). — Transgenic Res., 1996. — Vol. 5. — P. 179185.

165. Koncz C, Mayerhofer R., Koncz-Kalman Z. et al. Isolation of a gene encoding a novel chloroplast protein by T-DNA tagging in Arabidopsis thaliana EMBO J., 1990. - Vol. 9, № 5. - P. 1337-1346.

166. Lai L., Huang T., Wang Y., Liu Y., Zhang J., Song Y. The expression of analgesic-antitumor peptide (AGAP) from Chinese Buthus martensii Karsch in transgenic tobacco and tomato. Mol. Biol. Rep., 2009. - Vol. 36. - P. 1033-1039.

167. Lamprecht H. Die Large der Gene Ve und Vim in den Chromosomen II bzv. IV von Pisum. - Agri hort. genet., 1957a.-Vol. 15. № 1-2.-P. 1-11.

168. Lamprecht H. Studien zur Genenkarte von Chromosom V. von Pisum. — Agri hort. genet., 1957c. Vol. 15. № 1-2. - P. 58-89.

169. Law C.N. An effect of potassium on chiasma frequency and recombination. Geneyica, 1963. - Vol. 33. № 4. - P. 313-329.

170. Lawrence C.W. The effect of dose duration in the influence of irradiation on recombination in Chlamidomonas. Mutat. Res., 1965. — Vol. 2. № 6. — P. 487-493.

171. Lee S., Mao L., Main D. A tomato Sequence-tagged Connector (STC) database. Report Tomato Gen. Cooper., 2000. - № 50. - P. 26-27.

172. L'Heritier P. Le problem de l'heredite non chromosomique. Année Biol., 1962.-Vol. 1. № 1-2.-P. 3-34.

173. Lichtentaller H.K., Wellburn A.R. Determinations of total extracts in different solvents. Biochem Soc. Transactions 1983, T. 11, № 5, p. 591-592.

174. Lu B.C. Genetics. 1974.-Vol. 78. №2.-P. 661-667.

175. Maguire M.P. Clustering of specific crossovers in maize microsporocytes. — . Genetics, 1976. Vol. 82. № 1. - p. 19-24.

176. Mann C.C., Plummer M.L. Can genetic engineering help restore "heritage" trees? Science, 2002. - Vol. 295. №. 5560. - P. 1628.

177. Mather K. The behavior of meiotic chromosomes after X-irradiation. — Hereditas, 1934. Vol. 19. № 3. - P. 303-322.

178. Mather K. Polygenic inheritance and natural selection. Biol. Rev., 1943. — Vol. 18. № 1.-P. 32-64.

179. Mather K. Species crosses in Antirrhinum. I. Genetic isolation of the species Majus, Gluti-nosum and Oronlium. Heredity, 1947. - Vol. 1. - P. 175-186.

180. Mazer S.J. Parental effects on seed development and seed yield in Raphanus raphanistrum: implications for natural and sexual selection. Evolution (USA), 1987. Vol. 41. № 2. - P. 355-371.

181. McClintock B. Induction of Instability at Selected Loci in Maize. -Genetics, 1953. Vol. 38. - P. 579-599.

182. Mezard C. Meiotic recombination hotspots in plants. — Biochem. Soc. Transact., 2006. Vol. 34. - P. 531-534.

183. Monti L.M. Effect of chronic gamma irradiation of gene recombination in peas. Ztschr. Pflanzenzucht., 1972. -Bd. 68. H. 1. - S. 64-72.

184. Monti L.M., Saccardo F. Poliploidy and induced mutations in plant breeding. Vienna, 1974. - P. 233-240.

185. Moore W.S. The mammalian skull. Cambridge. — 1981.

186. Osama M.R. Effect of temperature on crossing-over in Neurospora crassa. — Genetica, 1959. Vol. 30. № 4. - P. 312-323.

187. Panda B.B., Sharma C.B.C.R. Mutat. Res. 1980. - Vol. 78. № 4. - P. 342345.

188. Park Y., Cheong H. Expression and production of recombinant human inter-leukin-2 in potato plants. Protein Expr. Purif, 2002. - Vol. 25. - P. 160165.

189. Pilate G., Guiney E., Holt K et al. Field and pulping performances of transgenic trees with altered lignifications Nat. Biotechnol., 2002. - Vol. 20. No. 6.-P. 607-612.

190. Plough H.H. The effect of temperature on crossing-over in Drosophila. — J. Exp. Zool., 1917. — Vol. 24. № 2. P. 147-209.

191. Prakash V. Effects of chelating agents on crossing-over in Neurospora crassa. — Genetica, 1963.-Vol. 34. № 2.-P. 121-151.

192. Puchta H.B.D., Hohn B. Two different but related mechanisms are used in plants for the repair of genomic doublestrand breaks by homologous recombination. -PNAS, 1996a. Vol. 93. - P. 5055-5060.

193. Puchta H.B.D., Hohn B. From centiMorgans to base pairs: homologous recombination in plants. Trends Genet., 19966. - Vol. 1. - P. 340-348.

194. Ramage R.T. Proc. 1st. Int. Barley Genet. Sypm. Wageningen, 1964. P. 99115.

195. Rasmusson J. Hereditas, 1927. Vol. 10. № 1. - P. 11-52.

196. Rengo M.F. The effect of irradiation of segregation distorter at the onset of spermatogenesis in Drosophila melanogaster. — Genetics, 1970. — Vol. 64. №2.-P. 52-53.

197. Report of the Tomato Genetics Cooperative. University of Florida, Gulf Coast Research and Education Center. - Wimauma, USA, 2005 - Vol. 55 — P. 75.

198. Rice W.R. Amer. Natur., 1983. Vol. 121. № 2. - P. 187-203.

199. Rick C.M. Further studies on segregation and recombination in backcross derivatives of a tomato species hybrid. Biol. Zbl., 1972. — Bd. 91. H. 2. —5. 209-220.

200. Rick C.M., Butler L. Cytogenetic of the tomato. Adv. Genet., 1956. - Vol.6.-P. 267-382.

201. Rogers J.C. The inheritance of photoperiodic response and tillering in maize-teosinte hybrids. Genetics, 1950. - Vol. 35. - P. 513-540.

202. Russell P.J. Genetics. Menlo Park, California, 1998. - Vol. 5. - P. 655678.

203. Sasanuma H., Murakami H., Fukuda T. et al. Meiotic association between Spol 1 regulated by /tec 102, ReclM and Reel 14. Nucl. Acids Res., 2007. -Vol. 35. №4.-P. 1119-1133.

204. Shalev G., Sitrit Y., Avivi-Ragolski N., Lichtenstein C., Levy A.A. Stimulation of homologous recombination in plants by expression of the bacterial resolvase RuvC. -Proc. Natl. Acad.Sci. USA, 1999. Vol. 96. - P. 7398-7402.

205. Singh C.B. Effects of gamma irradiation and pyronin-Y treatments on meiotic recombination in tomato. Genetics, 1981. — Vol. 55. № 1. — P. 6165.

206. Song S.U., Gerasimova T., Kurkulos M. An envlike protein encoded by a Drosophila retroelement: evidence that gypsy in an infections retrovirus. -Genetics and Development. N. Y.: Cold Harbor Lab. Press, 1994. Vol. 8.— P. 2046-2057.

207. Srivastava H.K. Heterosis for chiasma frequency and quantitative traits in common beans {Phaseolus vulgaris L.). — Theor. and Appl. Genet., 1980a. — № 56. P. 25-29.

208. Srivastava H.K. Correlation between chiasma frequency and quantitative traits in upland cotton (Gossypium hirsutum L.). — Theor. and Appl. Genet., 19806.-№56.-P. 113-117.

209. Srivastava H.K. Intergenomic interaction, heterosis, and improvement of crop yield. -New York, Adv. Agron., 1981. Vol. 34. - P. 147-157.

210. Stadler L.J. Genetics, 1926. Vol. 11. № 1. - P. 1-37.

211. Stanev V.P., Tsonev Ts.D., Angelov M.N., Danailov Zh. Investigations on the photosynthetic activity of heterosis tomato hybridis and of their parent forms.-Dokl. BAN., 1981.-Vol. 34. №9.-P. 1293-1296.

212. Stephens S.G. Genetics, 1961. -Vol. 46. № 2. P. 1438-1500.

213. Stewart C.N. Jr. Insecticidal trangenes into nature: gene flow, ecological effects, relevancy, and monitoring. — 1999 bcpc Symposium Proceedings №.72: Gene Flow and Agriculture; Relevance for Transgenic Crop., 1999. — №72.-P. 179-190.

214. Stewart C.N. Jr., Halfhil M.D., Richards H.A. Transgenic plants and biosafety: science, misconceptions and public perception. — Biotechniques, 2000. Vol. 29. - P. 832-843.

215. Stoeva P., Hristova D., Donkova P., Petrova M., Gorinova N., Yankulova M., Inze D., Kamp van W., Atanassov A. Resistance to TSWV in transgenic tomato varieties. Report of the Tomato Genetics Cooperative, 1998. - Vol. 48.-P. 55.

216. Tabe L., Hagan N., Higgins T.J.V. Plastisity of seed protein composition in response to nitrogen and sulphur availability. — Current Opinion in Plant Biology, 2002. Vol. 5. - P. 355-363.

217. Tanksley S.D. Amer. Natur. 1987. - Vol. 130. - P. 46-61.

218. Tanksley S.D., Mutschler M.A. Linkage map of the tomato (Lycopersicon esculentum) Genetic Maps. 1989.— P. 6.3—6.15.

219. Tanksley S.D., McCouch S. Seed banks and molecular maps: unlocking genetic potential from the wild. Science, 1997. - Vol. 277. - P. 1063-1066.

220. Thomdre P. G., Atale S. B. Tetrasomy in gamma irradiated grane (Cicer areetinum L.). Sci. and Culture, 1973. - Vol. 39. № 4. - P. 186-188.

221. Thomzik J. E. et al. Synthesis of a grapevine phytoalexin in transgenic tomatoes (Lycopersicon esculentum Mill.) conditions resistance against Phytophthera infestans. Physiology and Molecular Plant Pathology, 1997. -Vol. 51. №265.-P. 78.

222. Topfer R., Martini N., Schell J. Modification of plant lipid synthesis. -Science, 1995. Vol. 268. - P. 681-686.

223. Tschermak E. Steigerung der Ertragsfahigveit der tomaten durch Bastardierhug in der Fj generation. Nachr. Dtsch. Landwirtesh Ges Ost., 1918.-Bd. 18.

224. Wahls W.P., Sicgel E.R., Davidson M.K. Meiotic recombination hotspots of fission yeast are directed to loci that express non-coding RNA. PLoS ONE., 2008. - Vol. 3. № 8. - P. 2887.

225. Walker G.W.R., Ting K.-P. Effect of selenium on recombination in barley. — Canad. J. Genet, and Cytol., 1967. Vol. 9. - P. 314-320.

226. Watson M.A., Casper B.B. Morphologenetic patterns of carbon distribution in plants. Ann. Rev. Ecol. Syst., 1984. - № 15. - P. 233-258.

227. Watson J.D., Crick F.H.C. Molecular structure of Nucleic Acids: A structure for deoxyribose nucleic acid. Nature: Nature Publishing Group, 1953. -171. -P.737-738.

228. Winton D. de, Haldane J.B.S. J. Genet., 1935. Vol. 31. № 1. -P. 67-100.

229. Xiong A.S., Yao Q.H., Peng R.H., Li X., Han P.L., Fan H.Q. Different effects on ACC oxidase gene silencing triggered by RNA interference in transgenic tomato. Plant Cell Rep., 2005. - Vol. 23. - P. 639-646.

230. Xu X., Hsia A.P., Zhang L. et al. Meiotic recombination break points resolve at high rates at the 5'-end of a maize coding sequence. The Plant Cell, 1995. - Vol. 7. - P. 2151-2161.

231. Yandeau-Nelson M.D., Qing Zhou Hong Yao et al. MuDR transposase increases the frequency of meiotic crossovers in the vicinity of a Mu insertion in the maize al gene. Genetics, 2005. — Vol. 169. - P. 917-929.

232. Yang J.Y., Sun Y., Sun A.Q., Yi S.Y., Qin J., Li M.H., Liu J. The involvement of chloroplast HSPlOO/ClpB in the acquired thermo tolerance in tomato. Plant Mol. Biol., 2006. - Vol. 62. - P. 385-395.

233. Zhang, H.-X., Blumwald E. Transgenic salt-tolerant tomato plants accumulate salt in foliage but not in fruit. — Nature Biotechnology, 2001. -Vol. 19(August). P. 765.

234. Zhang H., Zhao L., Chen Y., Cui L., Ren W., Tang K. Expression of human coagulation Factor IX in transgenic tomato (Lycopersicon esculentum). — Biotechnol. Appl. Biochem., 2007. Vol. 48. - P. 101-107.

235. Zrenner R., Salanoubat M., Willmitzer L., Sonnewald U. Evidence of the crutial role of sucrose synthase for sink strenght using transgenic potato plants (Solarium tuberosum Z,.). — Plant J., 1995. — Vol. 7. — P. 97-107.

Информация о работе

Юнусов, Зиннур Ризаевич
кандидата биологических наук
Москва, 2011
ВАК 03.02.07

Диссертация

Трансгеноз как индуктор мейотической рекомбинации у томата - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы