Введение к работе
Актуальность проблемы. Жемчужное просо [Permisemm glaucurn (L.) BL Br J явдяетсж одной из основных гфодовольствеакых культур полу-засушливых тропиков Индии ц Западной Африки. Одо является основной сельскохозяйственной культурой, возделываемой в этих районах, адахггярокшшо к условиям чрезвычайно низкого количества осадков н отльноыагреваемых песчаных почв. Поэтому, улучшение питательные качеству повышение продуктивности й устойчивости к различным заболеваниям является первостепенной задачей в
СЄЛЄКВДИ жеМчужНот* Пуода ДЯ* ЭтОЙ ЗОНЫ.
Наибольший вред посевам жемчужного проса наносят Scltr&$pt>rai4 g*<№teicoto (Sacc.) Sbrot - облигатный биогропный гриб. Он * является возбудителем ложной мучнистой росы (ЯМР), поражающей жемчужное просо» приводя к катастрофическим потерям урожая. В Индии, с началом возделывания в конце 60-х годов высокоурожайных гибридов жемчужного проса, созданных'на основе восприимчивого сорта с мужской ігитїівладаатнческой стерильностью, случаи поражения ложной мучнистой росой приняли характер эпнфитотий, при которых Потери урожая достигают 70%. Устойчивость к заболеванию созданных позднее гибридных сортов также оказалась непродолжительной.
МОЖЙО ВЬШеЛИТЬ НеСКОЛЬКО ЙрКЧИИ* ЗаТруДИЯЮЩКХ СЄЯЄКЦШО новых
гибридных copto» жемчужного пр^с* па устойчивость к Ложной мучнистой росе, Во-первых* степень устойчивости растения-хозяина постоянно варьирует,ч та> может быть объяснено высокой степенью генетической изменчивости патогена* а также, зачастую.. неполной гомоЭйготносГью роднгельсжвдс сортов. Во-вторых^ устойчивость носит территориальный характер, vro обуславливается в большей части генетическими различиями между популяциями пагопеяа из разных районов. Теоретически» еддоедкя »а устойчивость гибридного материала к пойулядаягм патогена из разных райоиоа может проводиться в одном исследовательском центре путем единовременнот тестирования полным набором рас патогеаіа. Однако, это не представляется возможным для селекшктеров Африки и Индии, из-за жестких карантинных норм*
В последнее десятилетие, направленна* селекция гс использованием различных типов молекулярных маркеров (MAS) получила широкое развитие в области создания сортов культурных растений, устойчивых к различным заболеваниям, вредителям и неблагоприятным условиям внешней среды* При использовании данного подхода полностью исключаются эффекты, вызванные влиянием внешней среды, а также сцепленный дрейф генов» присутствующий обычно ft традиционной селекции. Благодаря созданию полных генетических карт сцепления на основе молекулярных маркеров, стало возможным точное картирование генов, ответственных за изменчивость сложных колачсетве*щкх признаков, с щелью использования их в различных селекционных программах. Молекулярные маркеры, сцепленные с генами устойчивости позволяют проводить селекцию на устойчивость к различным популяциям патогена в одном исследовательском центре, в отсутствие патогена. Осуществимость такого подхода была показана в целом ряде работ по картированию локусо», *октролирующ.Мх количественную изменчивость по устойчивости к болезням у таких культур, как
ЦНБ МСХА j
фонд научной питераїурьИ
картофель ( щіст-нематода и фятофторозХУаа der Voott ct aJ., 2000), кассия( бактериальная лшль) (Jorge ct aL, 2000), кухурУ39 ( серая пятнистость листьев) (Buteck et at, !W3X каяуста (кнла ^т>сстоодстпі^ЛїЛ02апагса-0аи{^ах ct aU 2000, сосудистый бактериоз, AM .Игнатов н др. ,2000) и других.
В . молекулярном плане жемчужзде просо іадастс* т. надо изученной
культурой. Первые генетические карты на основе RFLP были опубликованы лишь
в 1994 году и tio сей день остаются основными в исследованиях жемчужного
проса* Наличие карт сделало возможным каргарование генов устойчивости к
различным расам патогена, возбуждающих ложную мучнистую росу». н нх
последующее введение * элитные сорта жемчужного проса. .
Поэтому разработка новых подходов к цнтрогрессит* генов устойчивости к этому патогену в новые сорта является чрезвычайно аісіуальяой. Одвовременно неоевддам постоянный контроль за быстро ыодвфмцирз^вдч** патогеном н, соответственно* степенью устойчивости к нему различных сортов. Поиск новых источников устойчивости к патогену, детальное картирование генов устойчивости и их эффективный перенос в создаваемые сорта, является сданы из главных направлений современных селекционных программ но жемчужному просу.
Цель данной работы состояла в локализации кластеров генов, детерминирующих
устойчивость жемчужного проса к ложной мучнистой росе.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
* Создал генеютескяс карты сцеплеикя дм сортов W 504-1-1 к Р 3100 7-В .
- Сравнять эти генетические карты сцепления с ранее опубликованными для данного вида картами сцепления с целью выясдеяия возможности использования одних н тек же маркеров при раїличньи скрещиваниях,
Провести каргарошшне гаюв, койпгролйру*ощид устойчивость 1С ложной
мучнистой росе,
- Идентифицировать ыодекумрные маркеры, слепленные с генами, контролирующими устойчивость к ложной мучнистой росе,
Научна* новизна. Впервые было проведено сравнение генетических карт жемчужного прос% полученные при анализе пяти гибридных комбинаций, которое показало лритщиаальног единообразна в последовательности і расположат* молекулярных маркеров на всех семи группах сцепления. Это позволяло считать выявленный порядок маркеров типичным для ъм^РеппЬешт giavctm (L)R-Br, Впервые были картированы локусы генов устойчивости к ложной мучнистой росе а сортах W 504-1-1 и ? 310-17-В, ПроисхоДзпдих соот^тственао т Индии и Африки, Впервые были картированы локусы генов устойчивости, имеющие широкий спектр действия н эффективные против как Индийских, так н Африканских популяций патогена.
Впервые были картированы локусы, контролирующие специфическую устойчивость исключительно к идолятам "Индийского или Африканского происхождения,
Практическая ценность полученных результатов. С локализацией кластеров генов ycrouWRocre к ложкой мучнистой росс и идентификацией молекулярных маркеров* спепленкьа с ними* открывается возможность направленной селекции (MAS) на устойчивость к заболеванию. Отбор с использованием молекулярных маркеров даст возможность селекционера}^ создавать устойчивые к болезни сорта в отсутствии патогена» что, в свою очередь» позволит проводить селекцию * любой точке земного шара.
Наші давдые значительно довдщодш «информацию о генетике )-стойчивости к ложной мучнистой росе у жемчужного вросз. Используя результаты представленной работы, селекционеры получат возможность быстрого вдедренля устоЙ1вдаости широкого спектре е сорта, что также значительно увеличит время ев эффективности.
Апробация работы- Результаты исследований были Представлены на
1. Международной конференции "Науки о жизни в следующем тысячелеттГ
(Хайдарабад, Индия, декабрь 1999).
2. Международном совещании цо стратегии подделывания Жемчужного
проса ( Уэльс, Великобритания* ноябрь. 2000),
Публикации* По материалам диссертации опубликовано 4 работы.
у. +ч*
Объем и структура диссертационной работы. Диссертация*состоит из введения,,
обзора литературы, описания материалов и методов исследования» изложения
результатов и их обсуждения^ вшодов и списка литературы1, включающего. 145
наименования. Работа изложена на .страницах машинописного текста и
