Первая конференция молодых ученых (с международным участием) биология растений и биотехнология




НазваниеПервая конференция молодых ученых (с международным участием) биология растений и биотехнология
страница8/16
Дата публикации26.02.2013
Размер1.96 Mb.
ТипДокументы
uchebilka.ru > Химия > Документы
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   16

^ НАКОПИЧЕННЯ ТА РОЗПОДІЛ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ В ОРГАНАХ

ВИНОГРАДНОЇ РОСЛИНИ

Кузьменко Є.І.

Національний науковий центр «Інститут виноградарства і виноробства ім. В.Є. Таїрова»
Одним із джерел забруднення ампелоценозу важкими металами (ВМ) є викиди автотранспорту. Накопичення ВМ у ґрунті безпечно лише до тих пір, поки рослини здатні протистояти їх транслокації в організм та акумуляцій в їстівних частинах. Якщо вміст металів в урожаї винограду перевищить їх гранично допустимі концентрації (ГДК), тоді виноградна продукція може представляти серйозну небезпеку для здоров’я населення.

Метою дослідження було визначення вмісту ВМ – Pb, Cu, Zn, Fe в органах виноградної рослини. Дослідження впливу ВМ, з викидів автотранспорту, проводили на технічному сорті винограду Сухолиманський білий на виноградній плантації, розташованої поруч з автотрасою. Ґрунт – чорнозем південний малогумусний важкосуглинковий на карбонатному лесі. Дослідна ділянка була умовно розділена на чотири зони – І (0–25 м), ІІ (25–50 м), ІІІ (50–75 м), ІV (75–100 м). Відлік починався з 1 ряду винограднику. Повторність досліду – триразова. Контрольна ділянка знаходилась на значній відстані від автошляху. Визначення вмісту ВМ проводили на ААС С–115. Для екстракції ВМ з рослинних зразків (однорічні пагони, листки, суцвіття, грона) використовували розчин 10 % НСl.

В результаті проведених досліджень було виявлено, що найбільший вміст свинцю містився в органах рослин І і ІІ зони. З віддаленням від джерела забруднення, в ІІІ і ІV зоні, вміст свинцю поступово зменшувався, досягаючи контрольних показників. Так, перевищення вмісту Pb в органах рослин І та ІІ зон відносно контролю становило: для пагонів – 1,6–1,4, для листків – 1,8–1,6, для генеративних органів – 1,5–1,3, відповідно. Вміст свинцю в органах рослин ІІІ зони, також, дещо перевищував показники контрольного варіанту. В IV зоні вміст свинцю в рослинах суттєво не відрізнявся від контролю.

Акумуляція міді, цинку та заліза в рослинах дослідних зон мала протилежний від свинцю характер. Так, при аналізі вмісту металів з І до IV зони спостерігалось, навпаки, підвищення вмісту вищевказаних металів. На нашу думку така закономірність пов’язана з значним накопиченням свинцю в ґрунті І-ІІІ зон, та значно меншою акумуляцією інших металів, що привело до формування антагоністичних відносин між Pb, з одного боку та Cu, Zn, і Fe, з іншого, при поглинанні металів рослиною. Вміст міді, цинку та заліза у рослинах IV зони суттєво не відрізнявся від контролю.

Було встановлено, що за ступенем насиченості ВМ органи виноградної рослини розташовувались в наступному порядку: листки > пагони > суцвіття/грона. Вміст ВМ у вегетативних органах рослин ми порівнювали з класифікацією В.Б. Ільїна [Ильин, 1991], а в гронах винограду – з показниками ГДК [Виноград, 1994]. Було виявлено, що вміст металів у вегетативних органах та врожаї винограду дослідних зон знаходився в межах встановлених норм.
Виноград свіжий технічний. Технічні умови: ДСТУ 2366–94. – Київ: Держстандарт України, 1994. – С. 2–3.

Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва–растение [Текст] / В.Б. Ильин. – Новосибирск: Наука, 1991. – 151 с.
Стресс и регуляция развития растений
^ ПОСТТРАВМАТИЧНІ РЕГЕНЕРАЦІЙНІ ПРОЦЕСИ РОДУ PYRUS L.

Кучер Н.М., Опалко О.А.

Національний дендрологічний парк «Софіївка» НАН України, Умань
В основі вегетативного розмноження багатьох рослин, у тому числі представників роду Pyrus L., є здатність до регенерації. Це стосується і вкорінення живців (відновлювальна регенерація), і зрощування тканин при щепленні (одна з форм посттравматичної регенерації). Регенерація є одним з головних неспецифічних способів захисту рослин від усякого роду пошкоджень, які погіршують стан рослин. Через травмовані місця проникають різні патогенні мікроорганізми, тому швидкість гоєння і його якість мають велике значення (Кренке, 1950; Косенко та ін., 2008), а особливо для багаторічних плодових, до яких належить груша.

Впродовж тривалого життя деревних рослини трапляються різноманітні травми, тому посттравматичну регенераційну здатність представників роду Pyrus L., як і інших рослин, необхідно враховувати як при проектуванні ландшафтних композицій, так і при плануванні строків садіння та операцій догляду (Опалко, 2006).

Груша, як і більшість плодових рослин, має велику кількість видів, декоративних і плодових форм (Матвієнко, 2006), що різняться за регенераційною здатністю.

Для вивчення динаміки регенераційного потенціалу деревних плодових культур, у Національному дендропарку «Софіївка», протягом 2008–2010 виконували дослідження посттравматичної регенераційної здатності in vivo представників роду Pyrus L. за розробленою О.А. Опалко (2004) методикою. Вивчали закономірності прояву регенераційної здатності сортів Бере Десятова, Уманська ювілейна, Княгиня Ольга і Софія, з яких у середньому за роки досліджень найвища регенераційна здатність була у Бере Десятова та Княгиня Ольга. Протягом сезону високу активність регенераційних процесів у досліджених сортів спостерігали у період з травня до середини серпня з двома-трьома хвилями підвищеного регенераційного потенціалу, що дещо різнилися за календарними датами у кожного з сортів та у різні роки досліджень.
Косенко І.С. Постравматичні регенераційні процеси у рослин / І.С. Косенко, О.А. Опалко, А.І. Опалко // Автохтонні та інтродуковані рослини України: Зб наук праць НДП Софіївка НАН Украіни –– Умань, 2008 –– С. 10–15.

Кренке Н.П. Регенерация растений / Кренке Н.П. –– М.; Л.: Изд- во АН СССР, 1950. –– 667  с.

Матвієнко М.В. Груша в Украні / Матвієнко М.В., Бабіна Р.Д., Кондратенко П.В. –– К.: Аграрна думка УААН, 2006. –– 320 с.

Опалко О.А. Вивчення посттравматичного регенераційного потенціалу вегетативних органів плодових культур непрямими методами / О.А. Опалко, А.І. Опалко // Селекція плодових і овочевих культур. Практикум: Навчальний посібник / Опалко А.І., ЯценкоА.О., Опалко О.А., Мойсейченко Н.В. –– Умань, 2004. –– C. 147–149.

Опалко О.А. Регенерационная способность как критерий использования рода Malus Mill. в ландшафтных композициях // Труды Тбилисского ботанического сада. / О. Опалко, А. Опалко. –– 2006. –– Т. 96. –– C. 187–189.
Стресс и регуляция развития растений
^ ВЛИЯНИЕ ФОТОПЕРИОДА НА состав И СОДЕРЖАНИЕ УГЛЕВОДОВ симбиотического аппарата ИЗОГЕННЫХ по Е-генам ЛИНИЙ СОИ

Попова Ю.В.

Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина, кафедра физиологии и биохимии растений
Фотопериодические условия значительно изменяют темпы развития растений, одной из причин этого является изменение накопления и оттока ассимилятов и их перераспределение между аттрагирующими центрами в растении (Чиков, 1987; Цибулько, 1998). Углеводы, синтезирующиеся растением, являются важным фактором для обеспечения веществом и энергией процесса фиксации молекулярного азота клубеньковыми бактериями бобовых растений (Проворов, 2006).

Однако влияние фотопериода на состав и содержание углеводов, поступающих в симбиотический аппарат изогенных линий сои, не исследовано. Нами ранее показано, что короткий день снижает содержание сахаров в клубеньках у фотопериодически нейтральных (ФПН) сортов и не влияет на их содержание у короткодневных (КД) сортов сои (Zhornyak, Avksentyeva, 2007).

Использование в качестве модельных объектов изогенных линий сои, созданных в генофонах сортов Clark, несущих доминантные и/или рецессивные аллели Е-генов, позволяет изучить эффекты этих генов на функционирование и формирование симбиотического аппарата.

В связи с изложенным, целью данной работы было изучить влияние фотопериода на состав и содержание углеводов симбиотического аппарата изогенных по Е-генам линий сои.

Материалом для исследования служили линии сои сорта Clark, различающиеся состоянием аллелей Е-генов: ФПН линия с генотипом е1е2е3, КД линия с генотипом Е1Е2Е3. Растения выращивали в полевых условиях на экспериментальном участке кафедры физиологии и биохимии растений Харьковского национального университета имени В. Н. Каразина. На стадии третьего настоящего листа одну часть растений подвергали влиянию короткого фотопериода (9 часов), а другую часть продолжали выращивать в условиях естественного длинного дня (16 часов). Содержание водорастворимых углеводов определяли в клубеньках по Швецову и Лукъяненко.

Результаты исследований показали, что содержание моно- и олигосахаров, а также общая сумма сахаров меньшая как у ФПН растений так и у КД растений при выращивании в условиях короткого дня. После прекращения воздействия коротким фотопериодом содержание углеводов в клубеньках обеих изогенных линий сои оставалось более низким, чем на длинном дне. Однако уровень снижения этого показателя более значителен у КД линии, чем у ФПН. Вероятно, Е-гены участвуют в накоплении продуктов ассимиляции в листьях и способствуют их поступлению в корневую систему для обеспечения симбиотического аппарата энергетическим и пластическим материалом.
Проворов Н.А., Долгих Е.А. Метаболическая интеграция организмов в системах симбиоза // Журнал общей биологии. – 2006. – Т.67, №6. – с. 403-422

Цибулько В.С. Метаболические закономерности фотопериодической реакции растений. – Киев.: Аграрна наука, 1998. – 182с.

Чиков В.И. Фотосинтез и транспорт ассимилятов. – М.: Наука, 1987. – 192с.

Zhornyak J., Avksentyeva O. The influence of photoperiod on the content and composition of sugars in Glycine Max (L.) Merr. // Proceedings of the 111 International Yong scientists conference “Biodiversity. Ecology. Adaptation. Evolution” (Odessa, 15-18 May, 2007). - Odessa: Pechtniy dom, 2007. – P. 79-80.
Стресс и регуляция развития растений
ДИФЕРЕНЦІЙНА ЕКСПРЕСІЯ ДЕФЕНЗИНУ PsDef2 В ОРГАНАХ СОСНИ ЗВИЧАЙНОЇ НА РІЗНИХ ЕТАПАХ ОНТОГЕНЕЗУ

^ Юсипович Ю.М., Ковальова В.А., Гут Р.Т.

Національний лісотехнічний університет України

79057 м. Львів, вул. Ген. Чупринки, 103;e-mail: rgoutmollab@ukr.net
Рослинні дефензини є складовою частиною індукованих і конститутивних механізмів захисту рослин проти стресових чинників (Thomma et al., 2002). На сьогодні для сосни звичайної відомо два представника цієї групи протеїнів – PsDef1 і PsDef2, гени якi було клоновано в лабораторії молекулярно-генетичних маркерів рослин кафедри лісівництва Національного лісотехнічного університету України (Ковальова та ін., 2007, 2008, 2010). Рівень гомології між двома протеїнами складає 87 %. Раніше нами було показано специфіку експресії дефензину PsDef1в різних органах Pinus sylvestris (Юсипович та ін., 2011).

Метою дослідження було визначити експресію гена PsDef2 (GenBank No. EF 455617) у різних органах на різних етапах онтогенетичного розвитку сосни звичайної. Експресію дефензину 2 визначали у зрілому насінні, незрілому насінні, яке зібране із серпневих стробіл, восьмиденних проростках, вегетативних (корінь, кора, хвоя, бруньки) та генеративних органах (макро-, мікростробіли, пилок) 15-річної сосни. Дослідження експресії здійснювали на рівні мРНК, методом полімеразної ланцюгової реакції з попередньою зворотною транскрипцією (ЗТ-ПЛР), використовуючи специфічні праймери до послідовності PsDef2. Умови проведення ПЛР: (95 °C – 5хв; 95 °C – 1хв; 53,5 °C – 1хв; 72°C – 1хв (25 циклів); 72 °C – 10 хв.). Довжина продуктів ампліфікації становила 210 п.н. Як контроль транскрипції слугував ген 60s рибосомального білка L 44.

Електрофоретичний аналіз ПЛР продуктів показав наявність ампліконів очікуваної довжини дефензину 2 сосни звичайної в зрілому насінні, корі, коренях, хвої та вегетативних бруньках (в період зимового спокою). Високий рівень експресії дефензину 2 виявлено у різних частинах восьмиденних проростків – корінці, гіпокотилі й сім’ядолі. Крім вегетативних PsDef2 експресується у генеративних органах Pinus sylvestris – мікростробілах і макростробілах поточного року. У пилку та незрілому насінні продукти гену PsDef2 не виявлено.

Присутність продуктів експресії гену PsDef2 у насінні, проростках, вегетативних та генеративних органах вказує на те, що дефензин 2 є невід'ємним компонентом імунної системи захисту сосни звичайної на різних етапах її онтогенетичного розвитку. Подальші дослідження впливу гормонів (саліцилату, ясминату) на рівень експресії дефензину 2 сосни звичайної дозволять з'ясувати шляхи регуляції експресії даного білка.

Робота підтримана грантом ДФФД України (проект № Ф41.4 /049).
Ковальова В.А. Дефензини в геномах рослин родини Pinaceae // Наук. вісник НЛТУ України: Зб. наук-техн. праць. – Львів: НЛТУ України. 2010. – Вип. 20.2. – С. 32–36.

Ковальова В.А., Гут І.Т., Гут Р.Т. Отримання рекомбінантного дефензину 1 сосни звичайної та його антифунгальна активність // Біополімери і клітина. – 2008. – Т 24, № 5. – C. 337–385.

Ковальова В.А., Криницький Г.Т., Гут Р.Т. Аналіз експресії дефензину в процесі проростання насіння сосни звичайної // Наук. вісник НЛТУ України: Зб. наук-техн. праць. – Львів: НЛТУ України. – 2007. – Вип. 17.8. – С. 24–27.

Юсипович Ю. М., Ковальова В.А., Гут Р. Т. Органоспецифічна експресія дефензину 1 (PsDef1) у Pinus sylvestris L. // Наук. вісник НЛТУ України: Зб. наук-техн. праць. – Львів: НЛТУ України. – 2011. – Вип. 21.3. – С. 44–49.

Thomma B., Cammue B., Thevissen K. Plant defensins // Planta. – 2002. – Vol. 216, № 2. – P. 193–202.

Стресс и регуляция развития растений
Формирование и продуктивность ассимиляционного аппарата изогенных по е-генам линий сои в процессе фотопериодической индукции

^ Юхно Ю.Ю., Малышко А.С.

Харьковский национальный университет имени В.Н. Каразина, каф. физиологии и биохимии растений
Процессы роста и развития растительного организма находятся под контролем генома и регулируются рядом внутренних и внешних факторов. Одним из факторов окружающей среды, которые сильнее всего влияют на скорость перехода к генеративной фазе, является фотопериод. Ответная реакция растений на продолжительность фотопериода, фотопериодическая реакция, не только затрагивает процесс развития растений, вызывая изменения ростовых процессов, а также является определяющим фактором по отношению к процессам фотосинтеза, влияя на его интенсивность и направленность распределения его продуктов (Киризий, 2004). В свою очередь, фотосинтез является необходимым условием осуществления фотопериодической реакции (Цибулько, 1998).

Материалом для исследований служили линии сои (^ Glycine max (L.) Merr.) сорта Clark, изогенные по Е-генам, любезно предоставленные Национальным центром генетических ресурсов растений Украины. Они отличаются по фотопериодической чувствительности, которая зависит от состояния Е-локусов: E1/е1, E2/е2 и E3/е3. Растения выращивали в полевых условиях на природном длинном дне (16 ч.) и искусственно сокращенном до 9 часов. В течение опыта – до начала фотопериодической индукции, через 7 и 14 дней ее действия – определяли индекс листовой поверхности – ИЛП, фотосинтетический потенциал посевов – ФСП и чистую продуктивность фотосинтеза – ЧПФ (Ничипорович, 1966). ­­

Результаты исследований показали, что на протяжении опыта у всех линий на длинном дне происходило возрастание ИЛП, ФСП и ЧПФ. Самый высокие значения данных показателей были у короткодневных (КД) линий Е1Е2Е3 и Е1е2е3, а также у фотопериодически нейтральной (ФПН) линии е1е2Е3, чуть меньше – у ФПН линии е1Е2е3. ФПН линия е1е2е3 характеризовалась самыми низкими значениями данных показателей среди всех линий на длинном дне.

Под влиянием короткого дня происходило снижение уровня изучаемых показателей в большинстве случаев по сравнению с длинным днем. Сильнее всего короткий фотопериод влиял на изменение ИЛП и ЧПФ. Наиболее чувствительными оказались линии с доминантными Е1 и Е3 локусами – Е1Е2Е3, е1е2Е3 и Е1е2е3: ИЛП соответственно ниже на 26%, 24% и 14%, а ЧПФ на 52%, 50 и 65%, чем на длинном дне. Сокращение фотопериода меньше всего влияло на изменение ИЛП и ЧПФ у линий с нейтральной фотопериодической реакцией – е1Е2е3 и е1е2е3.

Таким образом, исследованные лини с разной фотопериодической чувствительностью различаются по характеру и степени изменения ИЛП, ФСП и ЧПФ в разных фотопериодических условиях. Наиболее чувствительными к влиянию короткого фотопериода оказались линии с доминантными Е1 и Е3 локусами, самой низкой чувствительностью характеризовалась линия с полным рецессивным генотипом.
Киризий Д.А. Фотосинтез и рост растений в аспекте донорно-акцепторных отношений. – К.: Логос, 2004. – 192с.

Ничипорович А.А., Строганова Л.Е., Власова М.П. Фотосинтетическая деятельность растений в посевах. – Л.: Изд-во АН СССР, 1966. – С. 45-68.

Цибулько В.С. Метаболические закономерности фотопериодической реакции растений. – Киев: Аграрна наука, 1998. – 182с.

Молекулярная генетика растений
^ ПОЛІМОРФІЗМ УКРАЇНСЬКИХ СОРТІВ ПШЕНИЦІ ЗА 11-М ЕКЗОНОМ ЛОКУСУ LR34

Карелов А.В.1,2, Пірко Я.В.2, Козуб Н.А.1,2, Созінов І.О.1, Блюм Я.Б.2, Созінов А.А.2

1Інститут захисту рослин Національної Академії Аграрних наук України, м Київ

e-mail: plant_prot@ukr.net, hromogen-black@ukr.net

2Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України, e-mail: iht@i.kiev.ua
Бура іржа, що викликається дводомним грибом Puccinia triticina Erikss., є однією із найбільш розповсюджених і шкодочинних хвороб пшениці (Triticum aestivum L.), втрати врожаю від якої можуть скласти від 3 дo 10-15 ц/гa й більше (http://agroua.net). «Резистентний» алельний стан локусу Lr34 забезпечує невидоспецифічну стійкість до цієї хвороби на рівні дорослої рослини, в перші 7-10 днів інфікування зменшуючи кількість урединій на одиницю площі листа й інгібуючи розвиток гриба за «повільним» типом (Kolmer, 1996; Bolton et al., 2008). Гаплотипи пшениці по локусу Lr34 розрізняються за інсерцією-делецією в екзоні 11, що дало можливість створити кодомінантний STS-маркер cssfr5 (Evans et al., 2009), інсерцією-делецією в екзоні 10, нуклиотидними замінами в інтроні 4 та екзоні 12. Всього за останніми даними нараховують 5 гаплотипів із яких, проте, лише один фенотипічно проявляється як «резистентний», однак, цілком вірогідними є й інші гаплотипи (Dakouri et al., 2010).

Досліджували сорти озимої м'якої пшениці, створені в Селекційоно-генетичному інституті НААН України (СГІ), Миронівському інституті пшениці ім. В.М. Ремесла НААН України (МІП), Інституті фізіології рослин і генетики НАН України (ІФРіГ) на поліморфізм за 11-м екзоном, для чого використовували кодомінантний маркер cssfr5 (Evans et al., 2009). Метою дослідження був попередній аналіз вибірки сортів м’якої пшениці української селекції за одним із найбільш характерних молекулярно-генетичних маркерів «резистентного» алельного стану (Dakouri et al., 2010) із тим, щоби в подальшому більш глибоко проаналізувати кожну із отриманих груп сортів за можливими гаплотипами.

Із 51 сорту селекції СГІ, згідно результатам ПЛР, 31 ніс делецію в 11 екзоні, асоційовану із «резистентним» алельним станом локусу Lr34. Це свідчить про те, що при створенні сортів пшениці в СГІ, вірогідно, активно використовували селекційний матеріал, що містив локус Lr34 в «резистентному» алельному стані як і про певну спрямованість селекційного відбору в південній степовій зоні України. Серед сортів створених МІП та ІФРіГ лише 4 з 30 проаналізованих несли делецію в 11-му екзоні, асоційовану із «резистентним» алельним станом.

Частотність делеції у 11-му екзоні локусу Lr34 серед сортів пшениці української селекції є досить високою і становить приблизно 44%, що значно вище, ніж в європейських сортів. Проте важливим лишається питання про уточнення гаплотипів проаналізованих сортів, зокрема таких, які, згідно маркеру cssfr5, мають «резистентний» гаплотип.
Bolton M.D. Lr34-Mediated Leaf Rust Resistance in Wheat: Transcript Profiling Reveals a High Energetic Demand Supported by Transient Recruitment of Multiple Metabolic Pathways / M.D. Bolton, J.A. Kolmer, W.W. Xu, D.F. Garvin // MPMI. − V. 21, №12. – 2008. P. 1515–1527.

Dakouri A. Fine-mapping of the leaf rust Lr34 locus in Triticum aestivum (L.) and characterization of large germplasm collections support the ABC transporter as essential for gene function / A. Dakouri, B.D. McCallum, A.Z. Walichnowski, S. Cloutier // Theor. Appl. Genet. – V. 121 – 2010. − P. 373–384.

http://agroua.net/plant/chemicaldefence/sickness/s-3/

Kolmer L.M. Genetics of resistance to wheat leaf rust / L.M. Kolmer // Annu Rev. Phytopathol. – 1996 – V. 34. – P. 435−55.

Молекулярная генетика растений
^ УСПАДКУВАННЯ МОРФОЛОГІЧНИХ ОЗНАК ЛУСКИ У ІНТРОГРЕСИВНИХ ЛІНІЙ М’ЯКОЇ ПШЕНИЦІ

Єфіменко Т., Антонюк М., Терновська Т.

Лабораторія генетики та клітинної біології, Національний університет „Києво-Могилянська академія”, Київ; e-mail:centaureinae@gmail.com
Дослідження генетичного контролю морфологічних ознак м’якої пшениці (Triticum aestivum L.) має фундаментальне (Khlestkina et al., 2008) та практичне значення (Caballero et al., 2010). Рослинний матеріал, з яким ми працюємо, містить в геномі інтрогресії від дикорослих родичів пшениці з роду Aegilops (Жиров, 1989).

Інтрогресивні лінії пшениці відрізняються одна від одної та від рекурентного генотипу Аврора за кольором луски та наявністю опушення луски, а також за алелями мікросателітних локусів. Популяції F2 від схрещування ліній з контрастними характеристиками між собою та з генотипом Аврора були досліджені за морфологічними ознаками та деякими молекулярно-генетичними (мікросателітними локусами Xcfd92 та Xgdm111, специфічними до хромосоми 1D, генами Gli, специфічними до хромосом 1-ї та 6-ї гомеологічних груп) маркерами.

При вивченні популяцій F2 від циклічних схрещувань, було встановлено, що гени Rg2, Rg3 та iRg3 беруть участь у контролі коричневого забарвлення луски. Ген Bg2 контролює чорне забарвлення луски. Зчеплення між проаналізованими мікросателітними локусами та кольором луски відсутнє, скоріш за все через полігенний контроль ознаки. Три гени залучені в контролі ознаки опушення луски: Hg1, Hg2 та IHg. Інтрогресивні лінії відрізняються одна від одної за одним, двома чи трьома з цих генів. Один з цих генів зчеплений з геном Bg2. Для однієї комбінації схрещування показана переважна передача гліадинових компонентів, що контролюються геном GliD1 від одного з компонентів схрещування, локалізованим у хромосомі 1D. Всі інші гени Gli, локалізовані у хромосомах 1A, 1B, 6A, 6B та 6D, розщеплюються за Менделем у популяціях F2. Одна з ліній цієї комбінації схрещування походить від Аврозис (AABBSshSsh), що має гаметоцидну хромосому 4Ssh в своєму геномі. Отже, переважне спадкування гена GliD1 може бути пов’язано з транслокацією гаметоцидного гена на хромосому 1D.
Жиров Е.Г. Геномы пшеницы: исследование и перестройка: Дис. ... док. биол. наук: 03.00.15. – Краснодар. – 1989. – 366 с.

Caballero L., Peña R. J., Martin L. M. et al. Characterization of Mexican Creole wheat landraces in relation to morphological characteristics and HMW glutenin subunit composition // Genetic Resources and Crop Evolution. – 2010. – Vol. 57. – P. 657-665.

Khlestkina E. K., Röder M. S., Salina E. A. Relationship between homoeologous regulatory and structural genes in allopolyploid genome – a case study in bread wheat // BioMed Central Plant Biology. – 2008. – Vol. 8, №88. – P. 1-14.
Молекулярная генетика растений
^ ЦИТОГЕНЕТИЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА СТІЙКИХ ДО БОРОШНИСТОЇ РОСИ ЛІНІЙ ПШЕНИЦІ З ХРОМОСОМОЮ 4Ssh ТА БЕЗ НЕЇ І ГІБРИДІВ ЗА ЇХНЬОЮ УЧАСТЮ

Маньковська О.С., Терновська Т.К., Антонюк М.З.

Національний університет «Києво-Могилянська академія», лабораторія генетики і клітинної біології
М’яка пшениця Triticum aestivum (AABBDD) – одна з найважливіших сільськогосподарських культур на планеті, має гарну врожайність, цінні хлібопекарські якості, проте вона є збідненою на гени стійкості до біо- та абіотичних стресів (Qi et al, 2007). Дикорослі родичі пшениці є ресурсом стійкості, але для того, щоб передати її пшениці, потрібно подолати заборону на рекомбінацію між гомеологічними геномами. Гаметоцидні гени здатні в гетеро- та гемізиготному стані викликатти руйнування хромосом у зародку і у тих гаметах, які їх не містять, забезпечуюючи собі перевагу у спадкуванні і індукуючи рекомбінацію між негомологічними геномами (Endo, 1990).

Aegilops sharonensis (SshSsh) – дикорослий родич пшениці, який має в своєму геномі гаметоцидну хромосому з сильною дією 4Ssh. Крім того, цей вид містить гени стійкості до борошнистої роси. Перенести гени стійкості до геному м’якої пшениці стало можливим шляхом використання геномно-заміщеної форми Аврозис (AABBSS), яка є донором S-геному егілопсу. Було отримано стійкі до борошнистої роси лінії пшениці, як такі, що містять, так і ті, які не містять хромосому 4Ssh (Жиров, Терновская, 1993).

Нами було досліджено обидва типи таких ліній на предмет їх цитогентичної стабільності, передачі нащадкам гаметоцидної хромосоми з використанням її маркеру – ізоферменту бета-амілази, і характеру спадкування ознаки стійкості. Крім того, лінії було проскриновано з використанням поліморфізму алелів мікросателітних локусів, специфічних до хромосоми 3D пшениці, на наявність чужинних інтрогресій і проаналізовано електрофоретичні спектри гліадинів різних генерацій цих ліній.

В результаті було виявлено наявність значного поліморфізму гліадинів, як між генераціями одної лінії, так і між рослинами одної генерації. Цитологічне дослідження показало, що каріотип ліній має незначні відхилення від каріотипу сорту Аврора, проте усі лінії цитологічно стабільні. Розщеплення за алелями гена β-Amy-А1 серед нащадків F3 гібридів, у походженні яких брала участь лінія з 4Ssh, показало очевидний вплив гаметоцидної хромосоми на формування генотипів нащадків: було виявлено розщеплення за трьома алелями гена, в той час як на спектрі жодної з рослин, що брали участь у схрещуванні, не було одночасно компонентів, які відповідають усім трьом алелям. Очевидно, гаметоцидній ген ставши чинником перебудови ДНК при фомуванні гамет, спровокував появу нового алелю в нащадків. Розщеплення за алелями гена β-Amy-D1 серед нащадків F3 гібридів, у походженні яких брала участь лінія з 4Ssh характеризувалось перевагою гетерозигот 12 s з алелем A. sharonesis над гомозиготами за обома алелями. Це говорить про стійку гетерозиготність ліній, яка могла бути викликана дією гаметоцидної хромосоми. Було показано, що ген стійкості до борошнистої роси, розташований на хромосомі 3Ssh, має виражену перевагу в успадкуванні серед нащадків ліній-похідних Аврозісу, на основі чого зроблено припущення про транслокацію гаметоцидного гену на 3Ssh.
Жиров Е.Г., Терновская Т.К. Передача пшенице Triticum aestivum L. хромосомы Aegilops sharonensis Eig. придающей ей устойчивости к мучнистой росе // Генетика. 1993. - Т. 29. - № 4. - С. 639-645.

Endo T.R. Gametocidal chromosomes and their induction of chromosome mutations in wheat. // Jpn. J. Genetics. – 1990. – № 65. – Р. 135-152.

Qi L., Friebe B., Zhang P., Gill B.S. Homoeologous recombination, chromosome engineering and crop improvement. // Chromosome Research. – 2007. – Vol. 15. – P. 3–19.

Молекулярная генетика растений
^ МІНЛИВІСТЬ ЗА ОЗНАКОЮ НАЯВНІСТЬ ВОСКОВОЇ ОСУТИ У ГЕНЕРАЦІЯХ ШТУЧНИХ АМФІДИПЛОЇДІВ ПШЕНИЦІ

Шпильчин В.В., Терновська Т.К.

Національний університет «Києво-Могилянська академія»

вул. Г. Сковороди, 2, Київ, 04655, Україна; e-mail: vshpylchyn@bigmir.net
Передача селекційно-корисних ознак до м’якої пшениці від близькоспоріднених родичів із застосуванням методів хромосомної інженерії часто призводять до порушення геномного гомеостазу, результатом чого стають неочікувані зміни у прояві деяких ознак, які доступні для спостереження. Ознака воскова осуга є саме такою ознакою. У пшениці наявність/відсутність воскової осуги контролюється домінантними промоторами W1, W2, Ws, розташованими на хромосомах 2ВS, 2B та 1В, а також домінантними інгібіторами Iw1, Iw2, Iw3 (хромосоми 2В, 2D та 1ВL) (McIntosh, 2011). Прояв цієї ознаки досліджується на таких об’єктах: 1) Авротика (AABBTT), амфідиплоїд від схрещування тетраплоїдного компоненту ААВВ м’якої озимої пшениці сорту Аврора – Triticum aestivum, AABBDD, (має воскову осугу) з диплоїдним видом Aegilops mutica (не має воскової осуги) (Жиров, 1989). Ініціальний амфідиплоїд був зеленим, тобто не мав осуги. Амфідиплоїд ААВВТТ одразу розщепився на три морфологічно різні форми: Авротику 1, яка нічим не відрізнялася від ініціального амфідиплоїда, Авротику 3 з більш рихлим колосом та Авротіку 2, яка мала на колосі невеликі остеподібні відростки. Саме в Авротіці 2 за кілька генерацій серед зелених рослин виявились блакитні, тобто і колос і листя були вкрити восковою осугою. Пізніше, за 8-10 років, блакитні рослини стали з’являтися серед зелених рослин Авротіки 1. Блакитна форма амфідиплоїда є константною, зелена у кожній генерації вищеплює блакитні рослини. 2) Міоза (AABBMtMt), амфідиплоїд між лінією твердої пшениці Mutiko italicum (AABB), з осугою, та диплоїдом Ae. comosa (MtMt ), без осуги. Ініціальний амфідиплоїд осуги не мав. За кілька генерацій серед зелених рослин стали з’являтися блакитні, та рослини з зеленим колосом на блакитному стеблі, які не відрізнялись від зеленої форми за жодною з інших ознак морфології рослин (Shpylchyn, 2011). Наші дослідження свідчать, що зелені та блакитні форми Авротіки 2 відрізняються за спектрами гліадинів та бета-амілази, а контрастні за восковою осугою форми Міози є ідентичними за даними біохімічними маркерами. В свою чергу аналіз із застосуванням SSR-праймерів показує різницю у спектрах блакитної та зеленої форми Міози. Результати гібридологічного аналізу даних форм не дають змоги пояснити успадкування ознаки жодною з моделей успадкування за Менделем. Можливою причиною цього є прояв нестабільності генома, а також епігенетичні механізми генетичної мінливості, що відбуваються в амфідиплоїдах під час формування їхнього геному (Shpylchyn, 2011). Одним із таких факторів, що спричиняє значні зміни у геномі та впливає на прояв та успадкування ознак є рух мобільних генетичних елементів. В даному повідомленні представлені результати аналізу геномно-доданих форм Авротіки 2 та Міози, що відрізняються за ознакою воскова осуга, із застосуванням праймерів до ретротранспозонів. Аналіз за допомогою маркерних систем IRAP та REMAP (Kalendar, 1999) дав змогу виявити різницю між формами штучно створених амфідиплоїдів, контрастних за ознакою воскова осуга.
Жиров Е. Г. Геномы пшеницы: исследование и перестройка // Краснодар. – Диссертация на соискание ученой степени доктор наук. – 1989. – 366 С.

Kalendar R, Grob T., Regina M., et al IRAP and REMAP: two new retrotransposon-based DNA fingerprinting techniques // TAG. – 1999. – Vol. 98. – P. 704-711.

McIntosh R.A. et al. Catalogue of gene symbols for wheat.

Shpylchyn V., Ternovska T. Changes in appearance of glaucousness in generations of amphidiploids in the Triticinae subtribe // Istanbul. – 9 Plant Genomics European Meetings. – 2011. – Abstract book. – P.68.

Молекулярная генетика растений
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   16

Похожие:

Первая конференция молодых ученых (с международным участием) биология растений и биотехнология iconОбщество молодых учёных сгма
Всероссийская научно-практическая конференция студентов и молодых ученых с международным участием

Первая конференция молодых ученых (с международным участием) биология растений и биотехнология iconМеждународная научно-практическая конференция "Клеточная биология...
Международная научно-практическая конференция "Клеточная биология и биотехнология растений"

Первая конференция молодых ученых (с международным участием) биология растений и биотехнология iconГосударственное учреждение
Приглашаем Вас принять участие в работе Первой конференции молодых учёных «Биология растений и биотехнология», которая состоится...

Первая конференция молодых ученых (с международным участием) биология растений и биотехнология iconНа конференции будут обсуждаться следующие вопросы: Репродуктивная...
Приглашаем Вас принять участие в работе ii-й Всероссийской научной конференции с международным участием «Карпология и репродуктивная...

Первая конференция молодых ученых (с международным участием) биология растений и биотехнология iconVі международная конференция молодых ученых «биология: от молекулы до биосферы» Харьков, Украина
Приглашаем Вас принять участие в работе VІ международной конференции молодых ученых «Биология: от молекулы до биосферы», которая...

Первая конференция молодых ученых (с международным участием) биология растений и биотехнология iconVііі международная конференция молодых ученых «биология: от молекулы...
Приглашаем Вас принять участие в работе VІІІ международной конференции молодых ученых «Биология: от молекулы до биосферы», которая...

Первая конференция молодых ученых (с международным участием) биология растений и биотехнология iconОао "интерхим" IVХ конференция молодых ученых и студентов-химиков...
Конференции молодых ученых и студентов-химиков южного региона Украины, посвященной 125-летию со дня рождения член-корреспондента...

Первая конференция молодых ученых (с международным участием) биология растений и биотехнология iconВсеукраинская научная конференция с международным участием студентов,...
...

Первая конференция молодых ученых (с международным участием) биология растений и биотехнология icon01601, г. Киев-601, бульвар Т. Шевченка, 13 тел. 234-60-63
Национального медицинского университета имени А. А. Богомольца будет проходить Седьмая научно-практическая конференция студентов...

Первая конференция молодых ученых (с международным участием) биология растений и биотехнология iconВсероссийская конференция с международным участием
Приглашаем Вас принять участие в работе Всероссийской конференции с международным участием «Состояние лесов и актуальные проблемы...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<