Введение к работе
Актуєчьность проблеми. Интенсивная работа в области частной генетики растений невозможна без осуществления цитогенвтических исследований, необходимым этапом которых является идентификация хромосом. Надежная идентификация хромосом важна для селекционных работ, одним из направлений которых являются инженерно-хромосомные методы по созданию различных амфидишюидов, дополненных и замещенных линий, линий с перенесенными фрагментами хромосом. Однозначная идентификация всех семи хромосом набора у ржи затруднена отсутствием четких морфологических маркеров хромосом, сходством их в отношении длины и расположения первичной перетяжки, а также вследствие изменчивости распределения и размеров гетерохроматиновых блоков. Наиболее надежным способом классификации хромосом в терминах единой для всей подтрибы Triticlnae международной номенклатуры в настоящее время является изучение конъюгации хромосом у гибридов между изучаемыми образцами и тестерными линиями, имеющими маркерные узнаваемые в мейозе хромосомы (Sybenga,l983). С этой целью в лаборатории генетики растений СПбГУ проводится работа по созданию коллекций разнообразных озимых тестерных линий, например, линий с ге-терохромапшовыми маркерами, линий с транслокациями и др. Используя надежные цитологические маркеры хромосом, можно вести работу по установлению соответствия групп сцепления определенным хромосомам.
Спутничная хромосома ржи легко идентифицируется в диакинезе. Имеющийся в генетической коллекции лаборатории генетики растений СПбГУ набор линий, характеризующихся С-блоками разной величины в трех районах спутничной хромосомы - на обоих теломерах и в районе ядрышкового организатора, позволяет изучить частоту рекомбинации этих цитологических маркеров. Изучение совместного наследования С-блоков, морфологических признаков и изозимных локусов с точной локализацией в спутничной хромосоме дает возможность построения генетической карты этой хромосомы.
Цель и задачи исследования. Целями работы были: 1. Идентификация хромосом, вовлеченных в транслокации Т, и Т2, и маркерных (с измененными С-блоками) хромосом инбредных линий из коллекции лаборатории генетики растений СПбГУ. 2. Изучение, совместного наследования гетерохроматиновых маркеров спутничной хромосомы ржи, морфологических признаков и изозимных локусов. В задачи работы входило: 1.1. Изучениз конъюгации хромосом в мейозе у гибридов, полученных п
4 результате скрещивания линий с маркерными хромосомами (1,6,6) и тестерных линия с идентауицирозаіішш транслокациями (TQl'a).
1.2. Изучение конъюгации хромосом у гибридов, полученных от скре
щивания гетерозигот по транслокации Т, с тремя тестерными линиями
1.3. Изучение конъюгации хромосом у гибридов, полученных от
скрещивания линий с гетерохроматшювими маркерами и линий, несущих
транслокации Т1 и Т^. из собственной генетической коллекции.
1.4. Выделение линий, гомозиготных по транслокациям Т. и То.
-
Получение гибрида Р,, гетерозиготного по морфологическим признакам, гетероморфного по трем гетерохроматиновым Олокам, гетерозиготного по изозимным локусам и проведение скрещивания гибрида с линией анализатором.
-
Анализ расщвшшния и оценка частоты рекомбинации во изучаемым морфологическим признакам в потомстве от анализирующего скрещивания гибрида F,.
-
Изучение при помощи метода дифференциальной окраски по Гимза всех вариантов спутничшх хромосом и анализ расщепления по гетерохроматиновым маркерам в потомстве гибрида Fj.
2.4. Анализ совместного наследования цитологических,
морфологических и биохимических маркеров.
Научная новизна и значимость работы. Идентифицированы в терминах международной номенклатуры хромосомы, вовлеченные в изучаемые транслокации, Г1 и ї2. маркерные (с измененными С-блокаш) хромосомы инородных лиши из коллекции лаборатории генетики растений СЛОГУ.
Впервые выявлены гетерозиготные по транслокации растения, у которых частота клеток о бивалентным мейозом достигла 100. что позволяет существенно дополнить классические ' представления о конъюгации хромосом.
Получены лшши, гомозиготные по идентифицированным транслокациям Т^ и То- Впервые установлено сцепление между точкой разрыва транслокации То и изозимным локусом Aat3 (хромосома 3R).
Определены частоты рекомбинации между гетерохроматиновыми маркерами спутничной хромосомы (1R), генами морфологических признаков (о предполагаемой локализацией в хромосома 1R) и изозимным локусом (с точной локализацией в 1Н). Впервые установлено генетическое расстояние между иэозимшм геном Асо2 (хромосома 5R) и генами R,
5 Hl(L'dwl), что позволяет локализовать последние в хромосоме 5П рзки.
Теоретическая и практическая ценность работы. Идентификация в терминах международной номенклатуры маркерных (с измененными С-блока-ми) и тракслоцированшх хромосом Г, и Г? позволяет использовать гомозиготные по ним линии в качестве тестерных при прове/егаш цито-генетических исследований. Полонено начало построению генетических карт групп сцепления, соответствующих изученной транслокации Т,. Полученные в диссертации результата открывают дальнейшие перспективы для использования гетерохроматиновых блоков в качестве генетических маркеров, поиска сцепления с ними разнообразных признаков, в том числе хозяйственно ценных.
Апробация работы. Материалы диссертации представлены на всесоюзной конференции "Цитогенетика зерновых культур" (Таллин,1989), на III всесоюзной конференции по генетике и цитологии мейоза (Новосибирск, 1990), на XIII конгрессе MJCARPIA (Angers,France, 1992), на VI съезде ВОГиС (Минск,1992), на II совещании "Изогенные линии и генетические коллекции (Новосибирск,1993).
Публикащіи. По материалам диссертации опубликовано 6 работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 178 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, трех глав с описанием материалов и методов исследования, результа-ш и обсуждением, заключения и выводов, содержит 18 таблиц, 39 рисунков. Список литературы включает 199 наименовании.