
- •Эффективность пцр-маркеров генов устойчивости пшеницы к бурой ржавчине
- •5.3.3 Обсуждение результатов исследования маркеров
- •1.1.3 Симптомы болезни
- •1.2 Использование молекулярных маркеров для идентификации генов устойчивости пшеницы к бурой ржавчине
- •1.2.1 Гены устойчивости пшеницы к бурой ржавчине (Lr-гены)
- •1.2.2 Молекулярные маркеры Lr-генов
- •1.2.2.1 Restriction Fragment Length Polymorphism (rflp) и Randomly Amplified Polymorphic dna (rapd) – маркеры
- •1.2.2.2 Sequence Tagged Site (sts) маркеры
- •1.2.2.3 Sequence-Characterized Amplified Regions (scar) маркеры
- •1.2.2.4 Cleaved Amplified Polymorphic Sequences (caps) маркеры
- •1.2.2.5 Микросателлитные маркеры (ssr – маркеры)*
- •1.2.2.6 Single Nucleotide Polymorphism (snp) маркеры
- •1.2.3 Использование молекулярных маркеров для идентификации генов устойчивости пшеницы к бурой ржавчине Lr24 и Lr34
- •1.2.3.1 Идентификация гена Lr24
- •1.2.3.2 Идентификация гена Lr34
- •2 Патентный поиск
- •3 Цель и задачи работы
- •4 Экспериментальная часть
- •4.1 Материалы исследования
- •4.2 Методы исследований
- •4.2.1 Выделение днк из пшеницы
- •4.2.2 Электрофорез в горизонтальных агарозных гелях [75]
- •4.2.3 Проведение полимеразной цепной реакции [75]
- •5 Результаты и обсуждения
- •5.1 Определение концентрации днк в рабочем растворе
- •5.2 Изучение маркера гена Lr24
- •5.2.1 Оценка специфичности пяти днк-маркеров гена Lr24
- •5.2.2 Оценка специфичности пяти днк-маркеров гена Lr24 на сортах мягкой пшеницы
- •5.2.3 Обсуждение результатов исследования маркеров гена Lr24
- •5.3 Изучение маркеров гена Lr34
- •5.3.1 Оценка специфичности трех днк-маркеров гена Lr34
- •5.3.2 Идентификация гена Lr34 у сортов мягкой пшеницы
- •5.3.3 Обсуждение результатов исследования маркеров гена Lr34
- •6 Выводы
- •7 Список использованных источников
5.2 Изучение маркера гена Lr24
5.2.1 Оценка специфичности пяти днк-маркеров гена Lr24
При проведении ПЦР с использованием ДНК-проб 50-ти изогенных линий с маркерами J09 и SC-H5 характерные фрагменты амплификации размером 310 и 700 п.о., соответственно были идентифицированы нами только у контрольной линии Тэтчер с геном Lr24 (Рисунок 4, 5).
Рисунок 4 — Использование маркера J09 для идентификации гена Lr24 у контрольных Lr-линий
Рисунок 5 — Использование маркера SC-H5 для идентификации гена Lr24 у контрольных Lr-линий
При использовании маркеров Sr24≠12 и Sr24≠50 характерные для Lr24 фрагменты амплификации размером 200 и 500 п.о., соответственно были выявлены дополнительно на линиях KS90WGRC10 (Lr41), KS91WGRC11 (Lr42), KS91WGRS16(Lr43) (Рисунок 6, 7).
Рисунок 6 — Использование маркера Sr24≠50 для идентификации гена Lr24 у контрольных Lr-линий
Рисунок 7 — Использование маркера Sr24≠12 для идентификации гена Lr24 у контрольных Lr-линий
Для уточнения присутствия фрагмента амплификации у линий Lr41, Lr42, Lr43, Lr25 была выполнена повторная ПЦР с ДНК-пробами этих образцов различного происхождения (Рисунок 8, 9). Было выявлено, что только у одной репродукции контрольных линий присутствует характерный фрагмент, у других источников он отсутствует, что позволяет сделать утверждение об отсутствии генов Lr41, Lr42, Lr43 у контрольных образцов. Однако, поскольку для тестирования всех маркеров использовался единый набор Lr-линий, то данные результаты указывают на более высокую эффективность маркеров Sr24≠12 и Sr24≠50 при идентификации гена Lr24.
Рисунок 8 — Использование маркера Sr24≠12 для уточнения результатов наличия фрагмента у линий Lr41, Lr42, Lr43,
Рисунок 9 — Использование маркера Sr24≠50 для уточнения результатов наличия фрагмента у линий Lr41, Lr42, Lr43,
При использовании маркера Barc71 на наличие гена Lr24 указывает присутствие на электрофореграмме двух фрагментов подвижностью 103 п.о и 85 п.о. [61]. Проверка эффективности данного маркера на Lr-линиях показала, что на всех линиях имелся аналогичный фрагмент амплификации, который не позволял произвести разделение образцов между собой.
Рисунок 10 — Использование маркера barc71 для идентификации гена Lr24 у контрольных Lr-линий
5.2.2 Оценка специфичности пяти днк-маркеров гена Lr24 на сортах мягкой пшеницы
Для дополнительной проверки достоверности маркера в эксперимент были включен набор сортов (15 шт.), носителей этого гена и без него (Таблица 7).
При использовании маркера Sr24≠12 характерный фрагмент амплификации размером 500 п.о. был выявлен у образцов № 1, 3, 4, 8, 9, 13, 14, 15 (Рисунок 11).
М – маркер молекулярного веса 100bp, 1 – Agent, 2 – Arapahoe, 3 – Collin, 4 – Siouxland, 5 - TAM 106, 6 – Colt, 7 - K51289 FOX, 8 - К92385 Arapahoe, 9 - К51787 Оsage, 10 – Фаворит, 11 – Воевода, 12 – Белянка, 13 - TcLr24, 14 – Agent, 15 - Agent
Рисунок 11 — Использование маркера Sr24≠12 для идентификации гена Lr24 у набора сортов мягкой пшеницы
При использовании маркера Sr24≠50 характерный фрагмент амплификации размером 200 п.о. был выявлен у образцов № 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 13, 14, 15 (Рисунок 12).
Рисунок 12 — Использование маркера Sr24≠50 для идентификации гена Lr24 у набора сортов мягкой пшеницы
При использовании маркера J09 характерный фрагмент амплификации размером 310 п.о. был выявлен у образцов № 1, 2, 3, 4, 8, 9 (Рисунок 13).
Рисунок 13 — Использование маркера J09 для идентификации гена Lr24 у набора сортов мягкой пшеницы
При использовании маркера SC-H5 характерный фрагмент амплификации размером 700 п.о. был выявлен у образцов № 1, 2, 3, 4, 8, 14 (Рисунок 14).
Рисунок 14 — Использование маркера SC-H5 для идентификации гена Lr24 у набора сортов мягкой пшеницы
При использовании маркера Barc71 как и у изогенных линий фрагмент амплификации выявлялся не четко. Однако достоверно он отсутствовал у сортов Фаворит, Белянка, Воевода (№ проб 10, 11, 12). Таким образом, еще раз подтверждается низкая эффективность этого маркера для массового использования (Рисунок 15).
Рисунок 15 — Использование маркера Barc71 для идентификации гена Lr24 у набора сортов мягкой пшеницы