1.2.3.2 Идентификация гена Lr34

Для получения сортов с высоким уровнем устойчивости от заболевания эффективным является тип устойчивости замедляющий развитие болезни или "slow rusting". Проявление данной устойчивости очень часто зависит от условий окружающей среды, однако селекционеры пшеницы могут использовать "slow rusting" гены или гены частичной устойчивости совместно с расоспецифическими генами. Наличие молекулярных маркеров значительно облегчает их идентификацию при селекционном процессе.

Лишь несколько из известных Lr-генов обладают данным типом устойчивости (Lr34 и Lr46). Эти гены обеспечивают более высокий уровень устойчивости в фазе взрослых растений, но их эффект менее сильный, чем у раса-специфичных генов. Lr34 недавно был клонирован, и было показано, что это тот же самый ген, что и Yr18 (ген возрастной устойчивости к желтой ржавчине), Pm38 (мучнистой росе) и Ltn1 (некроз кончиков листьев). Аналогичное тесное сцепление или плейотропный эффект наблюдался между генами Lr46 и Yr29.

Ген Lr34 был впервые описан в сорте Frontana в 1966 году. Он расположен на коротком плече хромосомы 7D, рядом с локусом Xgwm295. Устойчивость обеспечиваемая этим геном проявляется в увеличении латентного периода и снижением числа пустул и их размера.

Lagudah др. разработан STS маркер, csLV34, расположенный в 0.4 cM от гена. Его эффективность была подтверждена на многих линиях и сортах из различных селекционных программах во всем мире.

Ген Lr34 присутствует во многих линиях растений, которые были использованы для разведения многообразия коммерческих сортов по всему миру. Доказано, что STS маркер csLV34 способен эффективно различать линии содержащие ген Lr34 и другими изогенными линиями без гена [73].

Кроме STS маркера csLV34 для идентификации гена Lr34 были предложены два микросателлитных маркера Xgwm130 и Xbarc352. Микросаттелиты Xgwm130 и Xbarc352 фланкируют количественный локус (QTL) гена Lr34. Эта пара маркеров была создана для конктретных гибридных комбинаций и протестирована на нескольких линиях, несущих ген Lr34.

Микросателлитный локус Xgwm130 расположен проксимально относительно участка количественного локуса гена Lr34 [73]. По данным Schnurbusch и соавторов основная проблема при использовании данного маркера состоит в том, что он может обнаруживать более чем один локус. В связи с этим, информацию, полученную с использованием данного маркера авторы рекомендуют расценивать как предварительную.

Поскольку все три вышеперечисленных маркера используются в научных учреждениях России, то необходимы более детальные исследования по проверке их эффективности.

2 Патентный поиск

По теме дипломной работы был произведен патентный поиск глубиной 5 лет. Поиск проводили по следующим ключевым словам: метод, ДНК, маркер, экстракция, идентификация, скрининг, пшеница, устойчивость, листовая, бурая, ржавчина, ПЦР, электрофорез. Источники информации — сайты Европейского патентного агентства (http://ep.espacenet.com), Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам (РОСПАТЕНТ) (http://www.fips.ru/), Агентство патентов и торговых марок США (http://www.uspto.gov/). Результаты патентного поиска представлены в таблице 3.

Таблица 3 — Результаты патентного поиска

Год	Страна	Индекс МПК	Номер заявки	Название	Патентовладелец	Дата публикации
2008	Китай	C12N15/11 C12Q1/68	CN20081054810 20080421	Method for screening leaf rust resisting wheat and special-purpose primer for the same	Daqun Liu; Zaifeng Li; Wenxiang Yang; Xiaoli Zhao; Ting Zhang; Lirong Zhang; Haiyan Wang; Qingfang Meng; Hongfei Yan	2008-09-10
2008	Китай	C12N15/11 C12Q1/68	CN20081049873 20080527	Primer sequence for screening wheat brown leaf rust-resistance and use thereof	Zhoukou academy of agricultura	2008-11-12
2008	Япония	C12N15/09 C12Q1/68	JP20080044048 20080226	Detection method of wheat	House foods corp	2009-04-23

Продолжение таблицы 3

Год	Страна	Индекс МПК	Номер заявки	Название	Патентовладелец	Дата публикации
2009	Германия Швейцария	C12Q1/68	WO2009EP02264 20090327	Detection of PCR products in gel electrophoresis	Roche diagnostics GMBH; Hoffmann LA roche; Birkner Christian	2009-10-15
2009	Россия	A01H1/04	2009125884/10	Способ создания линий мягкой пшеницы, устойчивых к бурой листовой ржавчине	Учреждение Российской академии наук Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН (ИЦиГ СО РАН)	2010-12-27