МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ СОРТОВ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РЕТРОТРАНСПОЗОНОВ
Main Article Content
Authors
О.Н. Хапилина
РГП «Национальный центр биотехнологии» КН МОН РК, Казахстан, г. Астана
О.Б. Райзер
РГП «Национальный центр биотехнологии» КН МОН РК, Казахстан, г. Астана
Abstract
Мировые генетические ресурсы растений являются основным источником улучшения сельскохозяйственных культур. В первую очередь - это количественные и качественные признаки, такие как устойчивость к абиотическим и биотическим стрессам, качество зерна, признаки продуктивности [1, 2].
Проблема сохранения биологического разнообразия на уровне генов является весьма актуальной. Одной из первостепенных задач является выбор подходов, технологий и критериев оценки генетического разнообразия. К приоритетным направлениям науки относятся развитие технологий анализа геномов растений. Одним из важных аспектов генетики и практической селекции растений является детальная характеристика используемого материала. Для решения этой задачи внедряются новые технологии, которые базируются на анализе полиморфизма ДНК. Созданные в результате селекции сорта растений сочетают уникальные комбинации аллелей генов, обеспечивающих адаптацию к условиям жизни и необходимый уровень развития ценных технологических признаков. Особенности набора аллелей генов и, следовательно, последовательностей нуклеотидов ДНК, по сути, представляют «генетический паспорт» сорта [3, 4].
Целью данных исследований было поиск наиболее информативных IRAP маркеров для выявления генетической оригинальности сортов пшеницы. В качестве объектов исследований использованы семена яровой мягкой пшеницы различных сортов.
В результате исследований для дальнейших исследований по идентификации генотипов пшеницы были выделены наиболее информативные праймеры, обладающие наиболее высокими значениями индекса полиморфизма: 2109 Daniela (PIC равен 0,875), Sukkula (PIC равен 0,731), и 1095 (PIC равен 0,718).
Keywords
яровая мягкая пшеница, молекулярный маркер, IRAP, генотипирование, полимеразная цепная реакция, ДНК
Article Details
References
Конарев А.В. Использование молекулярных маркеров в работе с генетическими ресурсами растений // Сельскохозяйственная биология. - 1998. - С. 3-25.
Rieger R., Michaelis A., Green M.M. Glossary of Genetics. Classical and Molecular. - Springer. – Verlag. - 1991. - Р. 550-553.
Использование ПЦР-анализа в генетико-селекционных исследованиях / под ред. Ю.М. Сиволапа. — Киев: Агропромиздат, 1998. - 271 с.
Сиволап Ю.М., Кожухова Н.Е. ДНК-технології вреєстрації і охороні прав на сорти рослин // Сорто-вивчення та охорона прав на сорти рослин. - 2005. - №1. - С. 66-74.
Kalendar R.N., Price Z., Schulman A.H., Mays S.. Development of new marker methods – an example from oil palm // Plant Genetic Resources. – 2004. - №1. – Vol. 2/3. – Р. 103-113.
Глазко В.И., Цветков И.А., Иванов А.Н. IRAP маркеры в оценках дифференциации сортов риса // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. - 2007. - №7. - С. 153-159.
Llorens C., Futami R., Covelli L. et al. The Gypsy Database (GyDB) of Mobile Genetic Elements: Release 2.0 // Nucl. Acids Res. (NARESE). - 2011. - Vol.39(1). - Р.70-74.
Vershinin A.V., Allnutt T.R., Knox M.R. Transposable elements reveal the impact of introgression, rather than transposition, in Pisum diversity, evolution, and domestication // Mol. Biol. Evol. - 2003. - Vol.20. - P. 2067-2075.
Сулимова Г.Е., Удина И.Г., Зинченко В.В. Анализ полиморфизма ДНК с использованием метода полимеразной цепной реакции. - М.: Макс Пресс, 2006. – 80 с.
Woodrow P., Pontecorvo G., Fantaccione S., Fuggi A., Kafantaris I., Parasi D., Carillo P. Polymorphism of a new Ty-1-copia retrotransposon in durum wheat under salt and light stresses // Theor. Appl. Genet. - 2010. – Р.311–322.
Ungerer M.C., Kawakami T. Transcriptional Dynamics of LTR Retrotransposons in Early Generation and Ancient Sunflower Hybrids // Genome Biol. Evol. – 2013. – Vol. 5(2). – P. 329–337.
Woodrow P., Pontecorvo G., Ciarmiello L.F., Fuggi A., Carillo P. Ttd1a promoter is involved in DNA-protein binding by salt and light stresse // Mol. Biol. Rep. - 2011. – Vol. 38. – P. 3787–3794.
Botstein D., White R., Skolnick M., Davis W. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms // Am. J. Hum. Genet. - 1980. - Vol.32. - P. 314-331.
Боронникова С.В., Календарь Р.Н. Использование IRAP-метода для анализа генетической изменчивости популяций ресурсных и редких видов растений // Генетика. - 2010. - T. 46, №1. - C. 44-50.
Боронникова С.В. Генетическая паспортизация популяций редких видов растений рода Adonis c использованием ISSR- и IRAP-маркеров // Известия ТСХА. - 2009. - №1. - С. 83–89.
Боронникова С.В. Молекулярно-генетическая идентификация и паспортизация редких и находящихся под угрозой уничтожения видов растений / Перм. ун-т. – Пермь, 2008. - 120 с.
Боронникова С.В., Нечаева Ю.С. Молекулярно-генетическая идентификация и паспортизация редкого вида растений Пермского края A. lilifolia (L.) А. DC // Вестник Пермского университета. – 2012. – №1. – С. 41-44.
Брик А.Ф., Календар Р.Н., Стратула О.Р., Сиволап Ю.М. IRAP- и REMAP-анализ сортов ячменя одесской селекции // Цитология и генетика. – 2006. - №3. – С. 24-33.
Novakova A. Utiliztion of molecular markers in potato for variety identification and GMO detection and quantification // Phd. Thesis. – University of South Bohemia. – 2009. – 117 p.
Pereira S. A.G., Silva M., Bento M. Genomic analysis of commercial varieties of tetraploid wheat / Institute Superior de Agronomia. – Lisbon, 2012. – 15 p.
Carvalho A., Guedes-Pinto H., Martins-Lopes P., Lima-Brito J. Genetic variability of Old Portuguese bread wheat cultivars assayed by IRAP and REMAP markers // Annals of Applied Biology. – 2010. – Vol. 156. – P. 337–345.
Calendar R., Schulman Alan H. Transposon-Based Tagging: IRAP, REMAP, and iPBS // Molecular Plant Taxonomy: Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology. – 2014/ 01. - Edition: Volume 1115, Chapter: 12, Publisher: Humana Press, Editors.
Сулимова Г.Е., Удина И.Г., Зинченко В.В. Анализ полиморфизма ДНК с использованием метода полимеразной цепной реакции. - М.: Макс Пресс, 2006. – 80 с.
Campbell B.C., LeMare S., Piperidis G., Godwin I.D. IRAP, a retrotransposon-based marker system for the detection of somaclonal variation in barley // Mol Breeding. - 2011. - Vol. 27. - P. 193–206.
Botstein D. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length po-lymorphisms // Am. J. Hum. Genet. - 1980. - Vol. 32. - P.314-331.