Введение к работе
Актуальность темы: Мейоз находится в центре внимания биологов со времени его открытия в 1884 году. Понимание происходящих в ходе мейоза процессов, обеспечивающих формирование доступной отбору генотипической изменчивости, особенно важно для генетиков и селекционеров.
Мейотическая рекомбинация (перераспределение генетического
материала родителей в потомстве) и система её оіраничений являются
механизмами реализации баланса между численностью ... гамет
(воспроизводительная функция мейоза) и долей среди них генотипов с новыми
сочетаниями генов (преобразующая функция мейоза)(Жученко А.А.,1980,1988).
В процессе мейотической рекомбинации образуется и преобладающая часть
хозяйственно ценных и адаптивно значимых генотипов. Поэтому гибриды
первого поколения можно рассматривать в качестве цели селекции, если
требуется проявление гибридного или гетерозисного эффекта, или средства
селекции, когда' необходимо получить - как можно более разнообразное
потомство э расщепляющихся поколениях. , .
Для изучения воспроизводительных и преобразующих функций мейоза в качестве модельного объекта нами использовалась генетическая коллекция томата, представленная основными видами рода Lycopersicon Тоит., а также - одно- и многомаркерньїми генотипами. Преобразующая функция мейоза оценивалась по частоте и спектру (распределению долей фенотипических классов) рекомбинации, а воспроизводительные функции - по количеству и качеству пыльцы и семян.
Цель и задачи: Цель данной работы, состоит в выявлении закономерностей воспроизводительных и преобразующих процессов в мейозе для увеличения частоты и спектра хозяйственно ценных и адаптивно значимых рекомбинантов в расщепляющихся поколениях.
Задачи исследования: '..,'..,
- изучить генотипические особенности формирования пыльцевой и семенной
продуктивности в гибридах Ft и их родительских формах; .
определить изменчивость количества пыльцы и ей признаков в цветках
основных видов рода Lycopersicon Тоит. и маркерных форм; ;
разработать методику отбора цветков для сравнения по пыльцеобразующей
способности;
выяснить особенности влияния межвидовых и внутривидовых гибридов Fi
на частоту и спектр кроссоверных обменов;
подобрать доступные и эффективные методы эндогенного изменения
частоты и спектра рекомбинации в гибридах Fi;
I научная с zr; ОТЕКА
I Моск. соль; .с;-,- ;. «ацамии \ ш. К. Ад, и.^жщ
проверить возможность изменения спектра рекомбинации с помощью
экзогенных обр Зоток Научная новизна выполненных исследований заключается в системном подходе к изучению влияния эндогенных и жзогенных факторов на воиіроизводитсшше и прсобраз}гащие функции мейоза При этом в качестве критериев оценки использовались показатели пыльцевой и семенной продуктивности, а также частота и спектр рекомбинации в гибридах Fj В результате такого дискретно-системного подхода к мейозу выявлены особенности проявления взаимосвязи его воспроизводительных и преобразующих функций на разных генотипических фонах гибридов Гі и в разных условиях внешней среды Изучены также изменения фенотипичеокой структуры популяций под влиянием ядерно-цитоплазматических взаимодейстзий и обработок бутонов гибридов Fi на ранних этапах мейоза Впервые получены данные о пыльцевой продуктивности диких видов и маркерных образцов і енетической коллекции томата, а также в гибридах между ними Установлено, что в неблагоприятных условиях внешней среды в гибридах Fj усиливается частота кроссоверных обменов, а за счет подбора компонентов скрещивания возможно увеличить долго отдельных рекомбинантных классов
Практическая значимость работы состоит в том, что предложены как эндогенные, так и экзогенные методы изменения воспроизводительной и преобразующей функции мешна гибридов F], в том числе проявления гетерозисного эффекта по пыльцевой и семенной продуктивности, а также частоты и спектра рекомбинации, в частности, увеличения доли карликовых растений в гибридах F} Разработаны методические рекомендации по отбору цветков для сравнения генотипов по их пыльцевой и семенной продуктивности Апробация: Основные результаты работы были апробированы на конференциях молодых ученых и специалистов МСХА им К А Тимирязева, а также на конференциях преподавателей и сотрудников МСХА в 1997 и 1998 годах По результатам исследований опубликовано 6 научных работ и 4 находятся в печати
Структура и объем работы: Диссертация состоит из 3 глав, выводов и рекомендаций, списка литературы, включающего 265 наименовании, в т ч 146 иностранных авторов Экспериментальная часть включает 3 раздела Работа изложена на 157 страницах, содержит 32 таблицы и 18 рисунков