Введение к работе
Актуальность проблемы. Одним из основных источников адаптивно и эволкщионно значимой генетической изменчивости организмов является рекомбинация, в основе которой лежит кроссинговер. Хиазмы являются цитологическим отражением процесса, обмена участками гомологичных хромосом, т.е. кроссинговера. По литературным данным, частота хиазм, подсчитанная в конце первой профазы мейоза, отражает частоту - рекомбинации, а распределение хиазм по длине хромосомы соответствует распределению кроссоверных обменов (Taylor, 1965; Henderson, 1969; Hulten, 1974; Tease, Jones, 1978, 1979; Allen, 1979; Poknt et aL, 1979; Maudlin, Evans, 1980; Kando, Kato, 1980; Holm, Rasmussen, 1980; Jones, Tease, .1981; Moens, Short, 1983; Albini, Jones, 1984; Santos, Cipres, Lacadena, 1989). Следовательно, анализируя частоту и распределение хиазм, можно получить характеристику рекомбинационных параметров кариотипа.
' Цитологическое исследование частоты и локализации хиазм в
мейотических бивалентах имеет ряд преимуществ перед
классическим генетическим анализом кроссинговера, т.к. позволяет
учитывать большинство рекомбинационных обменов в клетке.
:' При этом на частоту и распределение хиазм не может оказать
влияние дифференциальная жизнеспособность и
конкурентоспособность гамет и зигот, а также отдельных
генотипов на последующих этапах онтогенеза. В диакинезе мейоза
томатов хиазмы хорошо видны при монохромном окрашивании. В
то же время, при указанной методике у томата можно надежно
идентифицировать только бивалент, образованный 2-й
хромосомой. ''-". *
Частота образования и распределение хиазм — генетически контролируемые признаки, специфичные для вида, которые могут изменяться в результате влияния генетических факторов и окружающих условий, а также различного рода воздействий (Bodmer,- Parsons, 1962; Rees, 1961; Riley, Law, 1965). Закономерности прохождения рекомбинационных событий можно выявить при сравнительном цитогенетическом изучении
u,Ot'i rWioriAji !
НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА Моск. ce/!b~;:oK03. ачадэмми им. К. А, їимирязвза . ^
раз чичных видов в пределах одного рода
Цель. Оценка рекомбинашюнного потенциала генетического
разнообразия рода Lvcopersicon Tourn на основе оценки частоты
и распределения хиазм
Задачи исследования.
-
Усовершенствовать методика оценки частоты и распределения хиазм v представителей рода Lvcopersicon Tourn в днакинезе мейоза
-
Провести цито готическую оценку частоты и распределения хиазм в днакинезе мейоза v дикорастуших представителей рода Lycopersicon Tourn, к\'\ьтурного томата сорт Марглоб (М), набора мутантных образцов, а также гибридов hi с их участием
-
Изучить частоту и распределение хиазм v автотетраплоида L pimpmelltfohum {2п — 4х) Описать топы хромосомных ассоциаций, наблюдаемых в днакинезе этого тетрап\ои\а
-
Провести анализ образования хиазм по второй паре гомологичных хромосом, которая легко идентифицируется у всех видов томата вследствие наличия ядрышкоорганизутощих регионов
-
Сравнить частоту и распределение хиазм в целом по геному и по биваленту, образованному второй хромосомой, у дикорастущих видов L pimpmelltfohum и L parxijlurum в различные годы исследований
-
Провести сравнение по частоте и распределению хиазм растений, выращенных в раз чичных клігмагических зонах
-
Проследить изменчивость частоты и распре \еления хиазм v диплоидного растения L pimpmelltfohum {2п 24) в онтогенезе по кистям
Новизна работы. Впервые проведено летальное исследование частоты и распределения хиазм \ представителей рода Lvcopersicon Tourn Дана сравнительная характеристика частоты и распределения хиазм у пяти дикорасп гцих втгдов томата При этом выявлены общие закономерности распределения хиазм по генот, изучено распределение хиазм по второй паре хромосом, показано своеобразие ооразования хиазм второй ялрышкообразушщей хромосомой томата
Установлена изменчивость частоты хиазм по второй хромосоме в зависимости от зоны выращивания растений.
Изучена частота и распределение хиазм.у автотетраплоида томата Lpitnpinellifolm. Впервые показано изменение частоты
кроссинговера при изменении урОВНЯ ПЛОИДНОСТИ J рЗСТЄНИИ
томата. "
Изучена частота и распределение хиазм по кистям у L. pimpinellifolium. Выявлена изменчивость частоты я распределения хиазм по второй хромосоме в течение всего периода вегетации по кистям. Выявлены изменения в мейозе у растения второго года жизни.
Изучена частота и распределение хиазм по геному у томата в различных экологических зонах.
Практическая значимость работы. Разработан метод получения высококачественных препаратов для изучения числа и распределения хиазм у томата. Показано влияние полиплоидии, а также возраста растений, на частоту и распределение хиазм. Установлена экологическая зависимость распределения хиазм. Выявлена мутантная форма Мо 938 с высокой частотой интерстициальных хиазм, которая может использоваться в качестве индуктора генетической изменчивости.
Апробация работы. Результаты работы были представлены на:
конференциях молодых ученых и специалистов МСХА им. К.А.
Тимирязева в 1997-2000 годах; rV совещании по кариологии и
кариосистематике растений, С.-Петербург, 25-27 мая 1999;
Российской агропромышленной выставке, ВВЦ, Москва, 7-11
октября 2000; Первой конференции памяти Грегора Менделя,
Москва, 20 февраля 2001.
По материалам диссертаций опубликовано 6 научных работ. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав, выводов, рекомендаций, списка литературы и приложения. Работа изложена на 101 странице, содержит 25 таблиц и б графиков. Список литературы включает 220 источников, в том числе 177 на иностранных языках. Приложение содержит 55 фотографий.
