|
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ
ІНСТИТУТ КЛІТИННОЇ БІОЛОГІЇ ТА ГЕНЕТИЧНОЇ ІНЖЕНЕРІЇ
Попов Віталій Миколайович
УДК 633.854.78:631.527:575
Використання молекулярно-генетичних маркерів в генетико-селекційних дослідженнях соняшнику
03.00.15 – генетика
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата біологічних наук
Київ – 2002
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Інституті рослинництва ім. В.Я.Юр'єва УААН, м. Харків
Науковий керівник:
кандидат біологічних наук,
Кириченко Віктор Васильович,
Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН, завідувач відділом олійних культур, директор інституту
Офіційні опоненти:
Доктор біологічних наук Парій Федір Микитович, Інститут цукрових буряків УААН, провідний науковий співробітник лабораторії селекції цукрових буряків
Кандидат біологічних наук Солоденко Анжелла Євгенівна, Південний біотехнологічний центр в рослинництві, старший науковий співробітник
Провідна установа:
Інститут фізіології рослин та генетики НАН України, м.Київ
Захист відбудеться 23.04.2002 р. о 14 годині на засіданні cпеціалізованої вченої ради Д.26.202.01 Інституту клітинної біології та генетичної інженерії НАН України за адресою: 03143, Київ, вул. Акад. Заболотного 148
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту клітинної біології та генетичної інженерії НАН України за адресою: 03143, Київ, вул. Акад. Заболотного 148
Автореферат розісланий 22.03.2002 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради
кандидат біологічних наук Науменко В.Д.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. В Україні соняшник у структурі посівних площ посідає одне з перших місць серед олійних культур. Харчова цінність насіння і олії пов'язана не лише із жирнокислотним складом, а й з наявністю вітамінів, пігментів, природних інгібіторів окислення. У зв'язку з цим в селекції соняшнику з'явились нові напрямки, що потребують всебічного вивчення біології цієї культури.
Значні успіхи в селекції гетерозисних гібридів соняшнику, насамперед, пов'язані з використанням стійких до основних патогенів, несприятливих умов середовища інбредних ліній. Нині процес створення ліній займає 8-12 років. Це пов'язане з тим, що добір йде за комплексом полігенних ознак, що зазнають значної модифікаційної мінливості. Це ускладнює добір потрібних генотипів, а також вихідних форм для схрещування. Одним з шляхів прискорення селекційного процесу є використання молекулярно-генетичних маркерів.
Використання ізоферментних систем в генетико-селекційних програмах дозволить вивчати мінливість вихідного матеріалу, здійснювати добір вихідних форм для схрещування, оцінювати генетичну чистоту вихідного матеріалу і встановлювати рівень гібридності гібридів, занесених до “Реєстру рослин України”, а також проводити маркування важливих господарсько-цінних ознак. Останнім часом у світі широко використовуються ДНК-маркери, зокрема RAPD-маркери. Вивчення генетично детермінованого поліморфізму RAPD-локусів у багатьох культур дозволило виявити високий рівень поліморфізму, маркувати цінні агрономічні ознаки, сконструювати генетичні карти, класифікувати колекції. Використання аналогічного типу маркерів у соняшнику могло б підвищити результативність селекційного процесу. Однак відомості про генетично детермінований поліморфізм ферментних локусів і RAPD-локусів в інбредних лініях соняшнику селекції Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр'єва відсутні.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційну роботу виконано в Інституті рослинництва ім. В.Я.Юр'єва протягом 1997-2000 р. в рамках завдання “Створити і передати до державного сортовипробування високопродуктивні міжлінійні гібриди соняшнику різних груп стиглості, стійкості до основних хвороб, з урожайністю насіння 35-42 ц/га, олійністю 52-54%, збором олії 16-18 ц/га, технологічних в переробці, з високим виходом олії” (номер державної реєстрації 019U012413).
Мета і завдання досліджень. Основною метою роботи було з'ясування рівня поліморфізму ізоферментних систем та їх генетичного контролю, з'ясування рівня поліморфізму RAPD-локусів і можливості використання молекулярно-генетичних маркерів в генетико-селекційних дослідженнях соняшнику. У зв'язку з цим були поставлені завдання:
1. З'ясувати внутрішньовидову мінливість ізоферментних систем і можливості їх використання в селекції і генетиці соняшнику.
2. З'ясувати характер спадкування і генетичного контролю таких ізоферментних систем: анодна естераза, катодна естераза, катодна кисла фосфатаза і НАД-залежна малатдегідрогеназа.
3. Визначити залежність між генетичним різноманіттям вихідного матеріалу за ізоферментами та господарсько-важливими ознаками.
4. Оцінити генетичне різноманіття вихідного матеріалу за RAPD-локусами.
Об'єкт досліджень - інбредні лінії соняшнику селекції Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр'єва. Вибір об'єкта дослідження зумовлений їх селекційною і комерційною цінністю.
Предмет досліджень - ізоферментні системи, а також RAPD-локуси, що виявляли за допомогою полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР).
Методи досліджень. У роботі використані сучасні біохімічні та молекулярно-генетичні методи. Генетично детермінований поліморфізм ферментів і ДНК вивчали відповідно за допомогою методу електрофорезу в поліакриламідному гелі і ПЛР з довільними праймерами. Для розподілу продуктів ампліфікації використовували метод електрофорезу в агарозному гелі.
Наукова новизна роботи. Вперше в світовій практиці вивчено генетичний контроль катодної естерази і катодної кислої фосфатази. Детально вивчений генетичний контроль генів насіннєвої анодної естерази і НАД-залежної малатдегідрогенази за допомогою електрофорезу в поліакриламідному гелі. Показано, що анодна естераза контролюється генами Est1, Est2, Est3 і Est4; катодна естераза –геном сEst5; катодна кисла фосфатаза – геном сAcp1; малатдегідрогеназа – генами Mdh1, Mdh2, Mdh3. Встановлено генетичний контроль генів анодної й катодної естерази в листках. Показано, що в насінні й листках експресуються різні гени. У листках спостерігається експресія таких генів: Est2, cEst5 і cEst6, а в насінні – Est1, Est2, Est3, Est4 і cEst5. Виявлено дві групи зчеплення між вивченими генами.
Вперше в Україні вивчений міжлінійний поліморфізм, проведено біохімічну паспортизацію, класифікацію інбредних ліній соняшнику харківської селекції і встановлено рівень гібридності простих гібридів соняшнику за допомогою ізоферментних систем. Показана також можливість використання ізоферментних маркерів для прогнозування ефекту гетерозису у соняшнику.
Вивчено молекулярно-генетичний поліморфізм інбредних ліній соняшнику селекції Інституту рослинництва ім. В.Я.Юр'єва з використанням RAPD-аналізу, а також отримано їх розподілення за ступенем генетичної віддаленості.
Практичне значення одержаних результатів. Отримані результати можуть бути використані у дослідженнях спряженої мінливості алельних варіантів ферментних локусів і господарсько-цінних ознак, визначення груп зчеплення, вірогідності й чистоти інбредних ліній, при реєстрації рослинних ресурсів, а також для встановлення рівня гібридності міжлінійних гібридів.
Дані стосовно RAPD-локусів можуть бути використані для побудови детальної генетичної карти соняшнику, виявлення зчеплення з вивченими ферментними локусами, а також для маркування важливих агрономічних ознак.
Особистий внесок здобувача. Основні результати досліджень, представлені у дисертації, отримані автором самостійно у відділі якості зерна Інституту рослинництва ім. В.Я.Юр'єва УААН. Полімеразна ланцюгова реакція була проведена в лабораторії молекулярної генетики Інституту генетики і цитології НАН Білорусі (м. Мінськ).
Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертації були представлені на міжнародній конференції “Наукові основи стабілізації виробництва продукції рослинництва” (Харків, 1999); на конференції молодих вчених “Проблеми фізіології рослин і генетики на рубежі третього тисячоліття” (Київ, 2000); на 5-й Пущинській конференції молодих вчених “Биология – наука 21-го века” (Пущино, 2001); на міжнародній конференції молодих вчених “Современные проблемы генетики, биотехнологии и селекции растений” (Харьков, 2001) та міжнародній конференції “Genetic collection, isogenic and alloplasmic lines” (Novosibirsk, 2001).
Публікації. Основні результати дисертаційної роботи були викладені в 6 статтях і 5 тезах доповідей.
Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, п'яти розділів, висновків, та списка використаної літератури.
Робота викладена на 143 сторінках машинописного тексту, вміщує 31 рисунків та 16 таблиць. Список використаних літературних джерел містить 215 назв, з них 121 іноземні.
МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ
Матеріалом для досліджень були інбредні лінії соняшнику селекції Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр'єва.
По кожній лінії аналізували не менш 30 сім'янок . Лінії, які були залучені в схрещування, також перевіряли на однорідність. По кожній лінії вивчалось по 100 сім'янок.
Для вивчення генетичного контролю ізоферментів анодної естерази, катодної естерази, катодної кислої фосфатази і НАД-залежної малатдегідрогенази в сухому насінні використовували такі популяції F2: Сх2552хХ982 (схрещування 1) , Сх2552хХ854 (схрещування 2) і Сх2552хХ790 (схрещування 3). Генетичний контроль листкової анодної естерази і катодної естерази вивчали у популяції F2 від схрещування двох інбредних ліній Сх2552 і Х982. По кожній гібридній комбінації було проаналізовано таку кількість насінин: схрещування 1 – 96, схрещування 2- 33, схрещування 3 – 107 та 160 рослин F2 для встановлення генетичного контролю листової анодної та катодної естерази.
Для встановлення рівня гібридності було взято 6 простих гібридів соняшнику, які були надані дослідними господарствами. По кожному гібриду аналізували не менш 100 насінин.
Для вивчення мінливості досліджували колекцію з 46 інбредних ліній. 79 інбредних ліній селекції Інституту рослинництва ім. В.Я.Юр'єва використовували для їх класифікації й вивчення генетичних зв'язків між ними.
Екстракцію ферментів проводили з окремих насінин і свіжої рослинної (листкової) тканини 0,02 М Трис-HCl буфером (pH 7,5), що містив 0,01 мМ PVP, 0,006 мМ EДTA, 0,1 мМ DTT і 20% сахарозу при охолодженні протягом 1 год. Екстракти ферментів одразу ж використовували для електрофорезу.
Для розділення ізоферментів ізоцитратдегідрогенази, алкогольдегідрогенази і малатдегідрогенази (НАДФ) використовували Трис-гліцинову буферну систему – 0,009 M Трис; 0,06 М гліцину (pH 8,9).
Для електрофорезу анодної естерази, малатдегідрогенази (НАД), 6-фосфоглюконатдегідрогенази, лейцинамінопептидази, аспартатамінотрансферази використовували Трис-EДTA-боратну буферну систему - 0,09 М Трис; 0,09 М H3BO3; 0,0031 М ЕДТА (pH 8,3). Розділяючий гель містив 7% акриламіду і 0,37% метиленбісакріламіду.
Для розподілу ізоферментів катодної естерази і катодної кислої фосфатази використовували алюміній-лактат буферну систему - 0,035 М алюміній-лактата. Концентруючий гель містив 5% акриламіду та 0,5% метіленбісакріламіду, а розділяючий 7% і 0,34% відповідно.
Гістохімічне забарвлення гелів проводили за Шоу і Прассад з модифікаціями (Shaw, Prasad, 1970).
ДНК виділяли з 6-10 зрілих насінин екстрагуючим буфером, як описано (Plаschke et al., 1995). Концентрацію ДНК визначали з використанням калібрувальної кривої, створеної на основі смуг з відомим вмістом ДНК (програма “Quantity One”).
Ампліфікацію проводили в 30 мкл буферної суміші, що містила 50 мМ KCl, 10 мМ Трис-HCl (pH 9,0), 0,01% тритон Х-100, 2,5 мМ MgCl2, 0,2 мкМ відповідного праймеру, 0,2 мМ кожного dATP, dCTP, dGTP, dTTP, 30 нг ДНК і 1,5 од. Tag-полімерази. В пробірки на реакційну суміш нашаровували 20 мкл мінерального масла. У роботі було використано 12 праймерів, з яких P36, P37, P38, P46, P53 розроблені авторами роботи (Сиволап и др., 1998), а праймери OPT-08, OPW-04, OPW-06, OPW-09, OPW-10, OPW-15 фірмою Operon Technologies, USA.
Умови ампліфікації були такими: перша денатурація 94 0С – 5 хв; 94 0С – 1 хв; відпал - 36 0С – 1 хв; елонгація - 72 0С – 2 хв – 45 циклів; фінальна елонгація 72 0С – 7 хв. За даних умов результати ампліфікації відтворювалися. Електрофорез продуктів ампліфікації проводили в 2%-ному агарозному гелі. Як буфер гелю і електродний буфер використовували Трис-ацетатний розчин, що містив 0,04 М Трис з додаванням 0,002М EDTA.
Зображення одержували за допомогою системи Gel-Doc 1000/2000 (Bio Rad, USA). Аналіз треків здійснювали за допомогою програмного пакета “Quntity One”. Як маркери для визначення розмірів ампліфікованих фрагментів використовували 1 kb ladder.
Статистична обробка даних. Ймовірність відповідності очікуваних і отриманих даних при вивченні генетичного контролю окремих ферментів визначали за допомогою критерію c2.
Оцінку зчеплення між ознаками визначали за допомогою методу максимальної правдоподібності (Allard, 1956) з використанням програми MAPMAKER 3,0 (Lander et al., 1987). Групи зчеплення формували за допомогою команди “Group” при LODmin=3,0 і rmax = 0,316. Локуси вважалися зчепленими при LOD>3,0 і при рекомбінації, що не перевищувала значення 0,316.
Як одну з характеристик генетичного різноманіття використовували генетичну відстань за Nei, Li (Nei, Li, 1979). Кластеризацію проводили незваженим парно груповим методом (UPGMA) (Sneath et al., 1973) з використанням програми TREES (Календарь,1994).
Вихідні дані з урожаю насіння, висоти рослин і вмісту олії у насінні гібридів F1 були отримані співробітниками відділу селекції соняшнику Інституту рослинництва ім. В.Я.Юр'єва у період 1994-1996 рр і надані нам.
Кореляційний аналіз проводили за Доспеховим (Доспехов, 1985). Статистичну обробку даних проводили з використанням пакету прикладних програм “ОСГЕ” складеного співробітниками відділу генетики Інституту рослинництва ім.В.Я.Юр'єва Літуном П.П., Бєлкіним О.О. та Бєлянським О.І.
Істинний гетерозис оцінювали як відношення різниці показника гібриду і кращої батьківської лінії до показника кращої батьківської лінії.
Рівень гібридності визначали як відношення кількості гібридного насіння до загальної кількості проаналізованого насіння.
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ
Міжлінійний поліморфізм ізоферментів. У результаті аналізу колекції 46 інбредних ліній соняшнику харківської селекції за 10 ізоферментними системами було виявлено від 2 до 3 алельних варіантів на ген. За генами анодної естерази (Est1, Est2, Est3), катодної естерази (сEst5), анодної кислої фосфатази (Acp1), лейцинамінопептидази (Lap1, Lap2) виявлено 3 алозима, позначені нами як S – “повільний”, F – “швидкий” і vF – “дуже швидкий”. Решта локусів, такі як Est4, 6-Pgd1, Idh2, cAcp1, Me1, Me2 були представлені двома алозимами – “швидким” F і “повільним “ – S.
За генами, що контролюють синтез НАД-залежної малатдегідрогенази і аспартатамінотрансферази, були виявлені “нуль”-алелі, що синтезують неактивні субодиниці ферменту.
Частотний розподіл алельних варіантів у вивченій виборці ліній було представлено нерівномірно. З 33 ідентифікованих алелів були виявлені рідкісні алельні варіанти за такими генами: Est1 – vF, Est2 – vF, Est3 – vF, Got1 – 0, Lap1 – S, Lap1 – vF, Lap2 – S, Lap – vF, Me1 – S, Acp1 – F, Acp1 – vF. Разом з тим, у вивченій виборці були представлені алелі, що мають досить високу частоту. Наприклад, алелі Got1- N, Me1 – F, Acp1 – S.
Отримані дані показали нерівномірний розподіл алозимів. Це може свідчити про те, що алельні варіанти мають різну адаптивну і селекційну цінність.
Генетичний контроль анодної естерази. У вихідних батьківських лініях було виявлено чотири поліморфні зони анодної естерази. У гібридів F2 було виявлено три типи зимограм. Перша і третя групи були ідентичні вихідним батьківським формам. Друга група була представлена електрофоретичними спектрами, що поєднували одночасно компоненти обох батьків. Розщеплення за кожною із зон відповідало 1:2:1, що свідчить про моногібридний кодомінантний тип спадкування (табл.1). Додаткових зон активності ферменту у даних гібридних комбінаціях не виявлено, що підтверджує мономірну структуру ферменту. Виявлені зони активності ферменту контролюються, очевидно, чотирма генами, позначеними нами як Est1, Est2, Est3 і Est4.
Генетичний контроль катодної естерази. Вихідні інбредні лінії були представлені однією поліморфною зоною катодної естерази. Три типи зимограм було виявлено при аналізі гібридів F2. Співвідношення фенотипічних класів в F2 відповідало розщепленню 1:2:1, що також свідчить про моногібридний кодомінантний тип спадкування (табл.1). Ген катодної естерази ми позначили як cEst5.
Генетичний контроль катодної кислої фосфатази. Інбредні лінії, взяті в аналіз, мали дві зони активності катодної кислої фосфатази. У результаті гібридологічного аналізу було виявлено, що перша зона активності ферменту розщеплюється у співвідношенні близькому до 1:2:1, тобто компоненти цієї зони контролюються алелями одного гена, позначеного нами cAcp1 (табл.1). На зимограмах відповідних гетерозиготам був виявлений додатковий компонент. Це стало підставою для припущення про димерну структуру катодної кислої фосфатази. Компоненти, виявлені у другій зоні активності ферменту в обох батьківських ліній не відрізнялися за електрофоретичною рухомістю. Характер спадкування за даною зоною ферментативної активності визначити не вдалося.
Генетичний контроль НАД-залежної малатдегідрогенази. Вихідні інбредні лінії були представлені трьома зонами активності НАД-залежної малатдегідрогенази. У лінії Сх2552 у першій і третій зонах активності ферменту були виявлені “нуль”-алелі, що контролюють утворення неактивних молекул малатдегідрогенази. Лінія Х790 була представлена активними субодиницями. Кожна зона ферментативної активності мала три компоненти. Випадків рекомбінації між ізоферментами не спостерігалось.
Чисельне співвідношення фенотипічних класів для першої зони ферментативної активності наближалось до 9:7 (табл.1). Ізоферменти, що виявляються у цій зоні, ймовірно, контролюються двома незалежно спадкованими генами.
Співвідношення класів за наявністю ізоферментів у третій зоні активності ферменту склало 3:1 (табл.1). Гени НАД-залежної малатдегідрогенази ми позначили як Mdh1/ Mdh2, Mdh3.
Генетичний контроль листкової анодної і катодної естерази. У ліній Сх2552 і Х982 було виявлено одна і дві зони активності анодної і катодної естерази відповідно.
У результаті аналізу було виявлено, що кожна з ферментативних зон розщеплюється у співвідношенні близькому до 1:2:1, що дозволяє зробити висновок про кодомінантний тип спадкування (табл.1).
У першій зоні активності анодної і катодної естерази додаткових компонентів не виявлено, що свідчить про мономерну структуру ферменту. Виняток склала друга зона ферментативної активності. На відміну від першого гену (cEst5), у гетерозигот за другим геном (cEst6) виявлені додаткові компоненти. Напевно, вони являють собою міжалельні взаємодії продуктів одного гена. Це дає підстави для припущення про димерну природу ферменту.
Ізоферментний спектр анодної і катодної естерази насіння і листків соняшнику.
При вивченні інбредних ліній соняшнику Сх2552 і Х982 було виявлено відмінність в експресії генів анодної і катодної естерази в тканинах насіння і листка. У насінні виявлена активність генів Est1, Est2, Est3, Est4. Активність генів Est1, Est3 і Est4 у листках не виявлена, а спостерігається експресія генів Est2. Ген катодної естерази cEst5 активний як в насінні, так і у тканинах листка. У листках експресується ген cEst6 і зовсім не виявляються ізоферменти, що контролюються цим геном в зрілому сухому насінні соняшнику.
Групи зчеплення ізоферментних локусів. Тест на зчеплення показав, що група генів Est1, Est2, Est3 спадкується як єдиний блок. Випадків рекомбінації між цими локусами не виявлено. Такий самий тип спадкування був виявлений у жита (Wehling et al., 1984).
Аналіз на зчеплення виявив незалежне спадкування гена Est4 відносно генів Est1, Est2, Est3. Ген cEst5, що спадкується незалежно відносно гена Est4, знаходиться в одній групі зчеплення з генами Est1, Est2, Est3. Рекомбінація в схрещуваннях 1-3 склала 0,5; 11,2 і 6,7% відповідно.
Аналіз розщеплення показав, що гени Mdh1/Mdh2 та Mdh3 сегрегують незалежно один від одного. При оцінці зчеплення генів Mdh1/ Mdh2 та Mdh3 з генами естерази Est1, Est2, Est3, cEst5 виявлено наявність зчеплення гена Mdh3. Рекомбінація між геном Mdh3 і генами Est1, Est2, Est3Табл.1. Розчеплення по ферментним локусам у гібридів F2.
Локуси Сх2552xХ982 c2 P Сх2552xX854 c2 P Сх2552xХ790 c2 P
Анодна естераза
Est1 28:44:25 1,00 0,70-0,50 13:15:5 4,14 0,20-0,10 22:57:28 1,11 0,70-0,50
Est2 28:44:25 1,00 0,70-0,50 13:15:5 4,14 0,20-0,10 22:57:28 1,11 0,70-0,50
Est3 28:44:25 1,00 0,70-0,50 13:15:5 4,14 0,20-0,10 22:57:28 1,11 0,70-0,50
Est4 32:49:16 5,27 0,10-0,05 8:15:10 0,50 0,70-0,50 23:54:31 1,18 0,70-0,50
Катодна естераза
cEst5 26:41:30 2,63 0,30-0,20 12:16:5 2,99 0,30-0,20 29:45:24 1,15 0,70-0,50
Катодна кисла фосфатаза
cAcp1 30:44:23 1,83 0,50-0,30 8:16:9 0,07 0,98-0,95 17:48:18 2,04 0,50-0,30
НАД-залежна малатдегидрогеназа
Mdh1/ Mdh2 - - - - - - 62:46 0,05 0,90-0,80
Mdh3 - - - - - - 75:33 1,77 0,20-0,10
Листова анодна естераза
Est2 49:74:37 2,69 0,30-0,20 - - - - - -
Листова катодна естераза
cEst5 35:77:42 0,62 0,70-0,50 - - - - - -
cEst6 35:59:40 2,50 0,30-0,20 - - - - - -
склала 25,6%, а для генів Mdh3 і cEst5 – 28,0%. Гени Mdh1/Mdh2 спадкуються незалежно відносно усіх виявлених генів.
За допомогою тесту на зчеплення виявлено, що ген Est4 зчеплений з геном cAcp1. Рекомбінація склала 9,8% (схрещування 1); 1,5% (схрещування 2) і 10,9% (схрещування 3).
Ймовірне розташування ізоферментних генів представлено на рис.1. Результати оцінки зчеплення між ферментними локусами у гібридних комбінаціях F2 наведені в табл.2.
Рис.1. Схематичне розташування генів у групі зчеплення.
При аналізі на зчеплення між генами листової анодної й катодної естерази було показано, що ген Est2 зчеплений з геном cEst5 з рекомбінацією 5,6% (LOD=44,84). Не виявлено зчеплення гена cEst6 з генами Est2 і cEst5.
Табл.2. Дані з оцінки зчеплення між локусами в трьох комбінаціях схрещування F2.
Пара генів Сх2552х982 Сх2552хХ854 Сх2552хХ790
% рекомбінації LOD % рекомбінації LOD % рекомбінації LOD
Est1-Est2 0,0 45,76 0,0 15,35 0,0 47,26
Est1-Est2 0,0 45,76 0,0 15,35 0,0 47,26
Est2-Est3 0,0 45,76 0,0 15,35 0,0 47,26
Est1/Est2/Est3-cEst5 0,5 43,34 11,2 6,34 6,7 26,46
Est4-cAcp1 9,8 20,52 1,5 13,10 10,9 14,82
Est1/Est2/Est3-Mdh3 - - - - 25,6 4,48
cEst5-Mdh3 - - - - 28,0 3,69
Примітка: решта генів спадкується незалежно (LOD<3,0)
Використання біохімічних маркерів у генетико-селекційних дослідженнях
Біохімічна ідентифікація інбредних ліній соняшнику. У вивченій вибірці ліній було ідентифіковано 33 алельні варіанти за ферментними генами. При аналізі даної вибірки виявлено 4 пари ліній, що мають однакові генотипи за всіма ферментними локусами. Це лінії Х780 і Х840, Х790 і Х764, Х1007 і Х660, Х830 і Х659. Виявлена схожість цих ліній може бути зумовлена насамперед особливостями їх добору або наявністю спільного предка. Наприклад, лінії Х790 і Х764 у своїх родовідних мають лінію Х711, що в свою чергу, створена шляхом добору з югославського зразка Os5. Лінії іншої пари – Х1007 і Х660 мають різне походження, але ідентичні генотипи. Напевно, це пов'язано з особливостями добору в конкретній агроекологічної зоні. Для розрізнення ідентичних ліній необхідне залучення додаткових маркерів. Інші 38 ліній мали унікальний набір алелів за вивченими генами.
Отримані дані можна використовувати для контролю чистоти на всіх етапах насінництва, паспортизації ліній, а також визначення рівня гібридності у гібридів соняшнику.
Можливості використання ізоферментів для прогнозування ефекту гетерозису. Одним з підходів до прогнозування гетерозису є оцінка генетичного різноманіття вихідного матеріалу за молекулярно-генетичними маркерами, зокрема, за ізоферментними.
Генетичне різноманіття інбредних ліній соняшнику змінювалося від 0,078 до 0,615. Найбільшою генетичною віддаленістю від інших характеризувалася лінія Х2552.
У результаті кореляційного аналізу між генетичними дистанціями і урожаєм насіння, висотою рослин і вмістом олії у гібридів F1 була виявлена позитивна залежність. У табл.3 наведені результати кореляційного аналізу.
| 
