Содержание

Введение	3
Глава 1 Обзор литературы	6
1.1Морфологические и биологические особенности кукурузы.	6
1.2 Современная классификация	13
1.2.1 Кукуруза лопающаяся	14
1.2.2 Кукуруза крахмалистая	15
1.2.3 Кукуруза кремнистая	16
1.2.4 Кукуруза зубовидная	17
1.2.5 Кукуруза сахарная	19
1.3. ПЦР как один из молекулярно-генетических методов	20
1.4. Полиморфизм нуклеотидной последовательности ДНК. Варианты использования ПЦР при выявлении полиморфизма.	26
1.5. Использование молекулярных маркеров в генетике и селекции	31
ГЛАВА II Методика проведения эксперимента и характеристика объекта исследований.	37
ГЛАВА III Экспериментальная часть	41
Выводы	45
Список литературы	46

Введение

Полноценное питание людей, их здоровье, источники энергии — это основные проблемы, которые волнуют все человечество. Особенно важно обеспечение населения продовольственными продуктами.

Быстрый рост народонаселения в последние десятилетия привел к тому, что его потребности существенно опережают производство сельхозпродукции. Особенно резко этот разрыв проявляется в развивающихся странах, где проживает две трети населения нашей планеты, а производится только 38% сельскохозяйственной продукции. Для решения этой проблемы с учетом столь бурного роста населения земного шара необходимы научные методы ведения сельского хозяйства, производства продуктов питания в условиях интенсивного земледелия. Ключевая роль в решении продовольственной проблемы принадлежит селекции растений.

В решении задачи увеличения производства продуктов питания, центральное место отведено производству продовольственного и фуражного зерна. В связи с этим важно разработать эффективные способы и методы создания сортов с высокой урожайностью и устойчивостью к различным отрицательным воздействиям.

В мировом земледелии кукуруза является важнейшей сельскохозяйственной культурой. Более четверти ее урожая используют на пищевые цели. Среднегодовое потребление кукурузы на душу населения во многих государствах достигает 28-38 кг и более, в то время как в России и на Украине оно едва составляет 3-7 кг (Конопля, Мацай, 2002).

Основными подвидами кукурузы, используемыми на пищевые цели, являются сахарная, лопающаяся, крахмалистая, восковидная кукуруза. В нашем государстве производство данных подвидов незначительно. Основными причинами этого являются не разработанность экологически безопасных технологий возделывания и гибких технологий переработки сырья, недостаточная осведомленность населения о пищевых достоинствах такой кукурузы.

Сахарная кукуруза отличается высоким содержанием сахаров и декстринов и низким содержанием крахмала в зерне технической спелости. Наилучшее соотношение углеводов достигается, когда содержание сахаров в зерне молочной спелости 13-17%, декстринов 23%, крахмала не более 30% на сухую массу зерна (Парамонов 1965).

Значительное количество возделываемых земель сегодня приносится в жертву все возрастающей урбанизации и маловероятно, что в будущем появятся новые земли, на которых будет производиться выращивание сельскохозяйственной продукции. Это означает, что, на сегодня, улучшение генетических свойств возделываемых культур остается наиболее перспективным, а главное жизнеспособным подходом, с помощью которого производство пищевых и других необходимых человечеству продуктов сельского хозяйства, может коррелировать с ожидаемой скоростью роста увеличения численности человеческой популяции. Совершенно очевидно, что для достижения ощутимых результатов в этой области необходимо использовать изобилие генетической изменчивости и богатство разнообразия, присутствующие в природе (Чесноков 2007).

Источником генетического разнообразия растений, как и других живых существ любого уровня организации, является полиморфизм нуклеотидной последовательности молекул ДНК, который уникален для любого индивидуума. Очевидно, что анализ и классификация этого огромного резерва изменчивости, выявляемого на уровне ДНК и определяющего генетическое разнообразие культивируемых видов растений, является исключительно актуальным для генетики и селекции, так как часть этих нуклеотидных изменений определяет фенотипическую изменчивость - главную область интересов селекции.

Ранее возможности по картированию генов зависели исключительно от синтетических популяций, насыщенных морфологическими маркерами, которые обычно представляют собой макромутации (например, короткие крылья или красная окраска глаз у дрозофилы) и в естественных популяциях встречаются редко. Использование молекулярных маркеров позволило фиксировать многочисленные генетические различия между индивидуумами, не проявляющиеся фенотипически.

Исходя из выше изложенного, выбранная нами тема квалификационной работы является актуальной. На кафедре общей генетики, селекции и семеноводства были получены самоопыленные линии мутантной кукурузы, которым нужно было дать генетическую оценку.

Целью данной работы является изучение полиморфизма мутантных линий и популяции сахарной и кремнистой кукурузы с помощью RAPD-анализа в сравнении с образцами различных подвидов из коллекции ВИР.

Для достижения поставленных целей нами были определены следующие задачи:

- изучить имеющуюся научную литературу по исследуемой проблеме;

- прорастить в течение 5-8 дней семена линий и сортов кукурузы;

- освоить методику выделения ДНК из растений и выделить ДНК из проростков кукурузы;

- провести ПЦР с некоторыми RAPD праймерами;

- визуализировать полученные фрагменты с помощью электофореза.

Научная новизна работы состоит в том, что подобное сравнительное исследование проводится впервые.