Анотація до роботи:

Мартиненко В.С. Принципи генетичного аналізу жита посівного (Secale cereale L.) за генетично моно- або поліморфними ознаками. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.15 – генетика. – Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України, Київ, 2005.

Дисертаційну роботу присвячено розробці принципів генетичного аналізу виду рослин з генетично обумовленою складною системою самонесумісності (Secale cereale L.) за ознаками, які контролюються генами з мономорфною та поліморфною основою у популяціях, що аналізуються. Вивчено 4 короткостеблих популяції жита, походження яких пов’язано з 30-річним спрямованим добором на певну висоту стебла. У дослідженні показано, що за генами, що контролюють висоту стебла, вивчені популяції жита є гомозиготними та мономорфними і відрізняються одна від однієї різною кількістю генів із загальної їх кількості три: один адитивний та два напівдомінантних. Структура всіх популяцій за генами, які контролюють бета-амілазу, зернову естеразу та запасні білки (секаліни) є поліморфною та такою, що відповідає закону Харді-Вайнберга. Вивчення динаміки частот алелів та генотипів за цими генами у гібридних популяціях F₂ від циклічних схрещувань короткостеблих популяцій надало можливість локалізувати гени короткостеблості у певних хромосомах через встановлення зчеплення цих генів з генами біохімічних ознак та зробити прогноз щодо перспективи їх використання у якості донорів ознаки коротке стебло.

Основну складність генетичного аналізу жита Secale cereale обумовлено біологією його розмноження: облігатне перехресне запилення забезпечується трьома генами самонесумісності, локалізованими у трьох з семи хромосом жита. Це є підставою для отримання різних результатів з генетичного аналізу жита за одними і тими ж ознаками залежно від того, якого роду деформації піддається геном жита перед його вивченням (інбредні лінії, житньо-пшеничні хромосомно-заміщені або додані лінії, трисомики).

1. Доведено, що тривалий добір (до 30 поколінь) на певний кількісний вираз однієї ознаки з неперервною мінливістю (висота рослини) в популяції жита з вільним запиленням усередині перетворює популяцію на чисту лінію стосовно головних генів, QTL, що контролюють критичну ознаку. Для генетичного аналізу таких популяцій придатні звичайні методи гібридологічного аналізу чистих ліній.

2. Визначено, що за генами, які не підлягали добору (гени бета-амілази, зернової естерази, секалінів), в популяції зберігаються співвідношення між різними генотипами, які властиві поліморфній популяції з вільним схрещуванням усередині, відповідно до закону Харді-Вайнберга.

3. Показано, що всі випадки порушення закону Харді-Вайнберга для окремих батьківських популяцій жита, а також невідповідність емпіричних часток генотипів у популяціях F₂ теоретично очікуваним на основі частот алелів у батьківських популяціях пов’язані зі зчепленням відповідних генів з генами самонесумісності.

4. Встановлено, що вирішальним показником ефективності застосування поліморфних генів у популяційно-генетичному аналізі як генів-маркерів є частки окремих алелів, що не повинні наближатися до 1 або до 0.

5. Визначено генотипи чотирьох короткостеблих популяцій жита за головними генами (QTL) висоти рослини. Різниця між популяціями контролюється трьома генами: ген А (Ddw1) з адитивною міжалельною взаємодією та напівдомінантні гени В і С з протилежним впливом на фенотип.

6. Сумісна передача QTL короткостеблості з ідентифікованими в нашому дослідженні генами-маркерами (b-Amy-R1, b-Amy-R2, Sec1, Sec2, Sec3, Est1– Est7) вказує на хромосомну локалізацію QTL: 5R — ген А (Ddw1), 2R — ген В.

Публікації автора:

1. Мартыненко В.С., Скорик В.В., Антонюк М.З. Генетический анализ короткостебельных популяций ржи (Secale cereale L.) по признаку высота растений // Цитология и генетика. – 2003. – Т. 37, № 5. – С. 21-29.

2. Мартиненко В.С., Скорик В.В. Спадкова основа короткостеблих сортів жита як чинник формування сталих агроекосистем // Агроекологічний журнал. – 2003. – №4. – С. 46-50.

3. Martynenko V.S., Yegorova T.V., Ternovskaya T.K. Genetic analysis of a cross-pollynated species, Secale cereale L., for the character with polymorphyc genetic basis // Цитология и генетика. – 2003. – Т. 38, № 3. – С. 29-37.

4. Мартыненко В.С., Антонюк М.З., Терновская Т.К. Наследование генов эстеразы в популяциях ржи (Secale cereale L.) // Цитология и генетика. – 2004. – Т. 38, № 5. – С. 16-23.

5. Martynenko V., Lyashuk O.Е., Antonyuk M. Cross-pollinated plant species for assessment and genetic analysis: methodical approaches // Abstracts of International Symposium “Biotechnology approaches for exploitation and preservation of plant resources.” – Yalta, 2002. – p. 12.

6. Мартыненко В.С., Антонюк М.З. Полиморфизм некоторых образцов ржи (Secale cereale L.) по генам, кодирующим синтез ферментов //Сб. тезисов международной конференции молодых ученых “Современные проблемы генетики, биотехнологии и селекции растений.” —Харьков, 2001.— С. 45-46.

7. Мартиненко В.С., Скорик В.В. Успадкування висоти рослин у нового донора карликовості озимого жита // Сб. тезисов П международной конференции молодых ученых (19–23 мая 2003 г.). — Харьков, 2003. — С. 45-46.

8. Мартыненко В.С., Скорик В.В. Наследственная основа короткостебельности у донора Гном 3 и перспективы его использования в селекции ржи // Сборник тезисов научно-практической конференции "Озимая рожь. Селекция, семеноводство, технологии и переработка." – Киров, 2003. – С. 87-89.

9. Martynenko V.S., Antonyuk M.Z. Investigation of uncommon rye population for assessment of the polymorphism permanency with respect to some molecular genetic markers // Proc. International Symposium “Molecular Mechanisms of Genetic Processes and Biotechnology.” Moscow – Minsk, 2001.– P. 93-94.

10. Мартиненко В.С., Антонюк М.З. Генетична основа короткостеблості карликового жита Гном 3 // Збірник наукових праць "Фактори експериментальної еволюції організмів". – Київ: Аграрна наука. – 2003. – С. 158-162.

11. Мартиненко В.С. Генетический анализ популяций ржи, Secale cereale L., по електрофоретическому спектру бета-амилазы. // Збірник тез міжнародного наукового симпозіуму “Сучасні технології селекційного процесу сільськогосподарських культур”. – Харків, 2004. — С. 161–162.