Використання молекулярно-генетичних маркерів в генетико-селекційних дослідженнях соняшнику

Abstract

В роботі наведені результати використання різних систем молекулярно-генетичних маркерів в теоретичних та прикладних дослідженнях соняшнику. Вивчено поліморфізм ізоферментних систем. Показано, що алельні варіанти ферментних локусів розподілені не рівномірно. Було ідентифіковано рідкі алельні варіанти. Вивчено генетичний контроль анодної естерази, катодної естерази, катодної кислої фосфатази та НАД-залежної малатдегідрогенази, а також ідентифіковано дві групи зчеплення між ними. По генам анодної і катодної естерази показана різна експресія в тканинах сім'янки та листка. Ідентифіковані генотипи 46 інбредних ліній соняшника. У вивченій виборці ліній були зразки повністю ідентичні за компонентним складом ізоферментів. Виявлено позитивну залежність між генетичним різноманіттям батьківських форм за ізоферментами та урожаєм насіння, висотою рослин і вмістом масла в сім'янках гібридів F1. Виділено гібридні комбінації з високим рівнем прояву ознаки, а також гетерозису, батьківські форми яких мають велику генетичну відстань між собою. Встановлено рівень гібридності простих гібридів соняшнику за допомогою ферментних маркерів. З використанням 4 ізоферментних систем вдалось класифікувати колекцію вихідного матеріалу, який налічує 79 ліній. Вивчено внутрішньовидовий поліморфізм за допомогою RAPD-аналізу. Зроблено порівняння RAPD- і ізоферментного аналізу у вивченні генетичних взаємовідносин між інбредними лініями

В работе представлены результаты по использованию различных систем молекулярно-генетических маркеров в теоретических и прикладных исследованиях подсолнечника. Изучен генетический контроль анодной эстеразы, катодной эстеразы, катодной кислой фосфатазы и НАД-зависимой малатдегидрогеназы. Показано, что анодная эстераза контролируется генами: Est1, Est2, Est3 и Est4; катодная эстераза – cEst5, cEst6; катодная кислая фосфатаза – cAcp1 и НАД-зависмая малатдегидрогеназа – Mdh1/Mdh2, Mdh3. Было идентифицировано две группы сцепления. Первая группа представлена следующими генами: Mdh3-Est1-Est2-Est3-cEst5, вторая – Est4-cAcp1. Гены Mdh1/Mdh2 наследуются независимо по отношению к этим группам сцепления ферментных генов. По генам эстеразы, показана различная экспрессия в тканях семени и листа. В семенах экспрессируются следующие гены: Est1, Est2, Est3, Est4 и cEst5, а в тканях листа Est2, cEst5, cEst6. В пределах изученной коллекции было отмечено неравномерное распределение аллельных вариантов ферментных локусов. Идентифицированы генотипы 46 инбредных линий подсолнечника. В изученной выборке линий были образцы полностью идентичные по компонентному составу изоферментов. Выявлена положительная зависимость между генетическим разнообразием исходных родительских форм по изоферментам и урожаем семян, высотой растений и содержанием масла в семенах гибридов F1. Выделены гибридные комбинации с высоким уровнем проявления признака, а также гетерозиса, родительские формы которых имеют большое генетическое расстояние между собой. Установлен уровень гибридности простых гибридов подсолнечника. Было показано, что гибридность большинства гибридов низкая. С использованием 4 изоферментных систем удалось классифицировать коллекцию исходного материала, состоящего из 79 линий. Изучен внутривидовой полиморфизм с помощью RAPD-анализа. Средний уровень полиморфизма составил 72,6%. Были идентифицированы уникальные фрагменты, присутствующие у единичных линий. Проведено сравнение RAPD- и изоферментного анализа в изучении генетических взаимоотношений между инбредными линиями. Показано, что для дифференциации исходного материала более приемлемым является RAPD-анализ

In the dissertation the results on the use of different systems of molecular-genetic markers in theoretical and applied studies of sunflower are submitted. There has been studies a genetical control of anode esterase, cathodal esterase, cathodal acid phosphatase and NAD-dependable malatedehydrogenase as well as two groups of linkage between them have been identified. By the gene of esterase there has been shown a different expression in seed and leaf tissues. The genotypes of forty six inbred lines of sunflower have been identified. There were the samples fully identical as to the component composition of isoenzymes in the studied sampling of lines. It was a success to classify the original material collection consisting of seventy-nine lines by the use of four isoenzymic systems. A positive correlation has been revealed between genetic diversity of primary parental forms by isoenzymes and seed yield, plant height and oil content in seeds of F1 hybrids. There have been determined hybrid combinations with a high level of trait's expression as well as heterosis, the parental lines of these have a great genetical distance between them. The intraspecific polymorphism has been studied by means of RAPD-analysis. The comparison of RAPD- and isoenzymic analyses while studying genetic intercorrelations among inbred lines has been made.