Анотація до роботи:

Баришева І.А. Внутрішньосортова молекулярно-генетична мінливість винограду роду Vitis L. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.15 – генетика. – Інститут клітинної біології і генетичної інженерії НАН України, Київ, 2008.

Дисертація містить теоретичний та експериментальний матеріал із детекції генетичної мінливості клонів, що становлять сорт винограду, та аналізу зв’язку поліморфізму фрагментів ДНК з мінливістю фенотипових ознак, а також використання специфіки їхнього зв’язку для підвищення ефективності традиційних методів добору в селекції винограду.

При вивченні кінетики процесу відновлення вторинної структури ДНК винограду (сорт Рислінг рейнський (Vitis vinifera)) отримано характеристики фракцій різної частоти повторення, оцінено їх кількісний вміст. Найбільшу частину геному винограду становлять малокопійні і унікальні послідовності нуклеотидів (59,5 %), найменшу – часто повторювані (11,5 %).

Для дослідження ПДРФ з блот-гібридизацією за Саузерном ДНК винограду створено бібліотеку фрагментів ДНК винограду (сорт Рислінг рейнський (V. vinifera)), виділено і охарактеризовано ряд послідовностей фракціїї частих повторів як молекулярних проб. Згідно з результатами Саузерн-аналізу комбінації pRr71/EcoRI, pRr133/EcoRI, pRr133/TaqI є перспективними для детекції варіабельності ДНК винограду.

Для детекції внутрішньосортвої мінливості відібрано комбінацію проба/фермент, довільні та ISSR-праймери, за допомогою яких отримано найбільшу кількість поліморфних фрагментів гібридизації та ампліфікації ДНК серед сортів V. vinifera. Для довільних та ISSR-праймерів, рекомендованих для детекції внутрішньосортової мінливості визначено крітерій інформативності, якій становить понад 55%.

Проведено дослідження генетичної мінливості клонів підщепних сортів Ріпаріа х Рупестріс 101-14, Ріпаріа Глуар де Монпельє і технічних сортів Каберне Совіньон, Рислінг рейнський за допомогою відібраних комбінації проба/фермент, довільних та ISSR-праймерів. Клони сортів Ріпаріа х Рупестріс 101-14, Ріпаріа Глуар де Монпельє, Каберне Совіньон представлено кількома групами.

Аналіз зв’язку поліморфізму фрагментів ДНК з мінливістю фенотипових ознак є основою для виявлення і добору клонів з популяції з певною морфологією та перспективних за врожайністю. Виділено групи клонів підщепного сорту Ріпаріа х Рупестріс 101-14 і технічного сорту Каберне Совіньон, які являють собою цінний селекційний матеріал для подальшої селекції.

1. Детектовано генетичну мінливість клонів підщепних сортів Ріпаріа х Рупестріс 101-14, Ріпаріа Глуар де Монпельє, технічного сорту Каберне Совіньон. Показано, що клони сортів Ріпаріа х Рупестріс 101-14, Ріпаріа Глуар де Монпельє представлено двома групами, сорту Каберне Совіньон – трьома групами.

2. При вивченні кінетики процесу відновлення вторинної структури ДНК винограду сорту Рислінг рейнський встановлено, що малокопійні і унікальні послідовності становлять 59,5 %, повторювані послідовності – 40,5 %, з яких фракція частих повторів – 11,5 %.

3. Створено бібліотеку фрагментів ДНК винограду сорту Рислінг рейнський. Відібрано 25 клонованих послідовностей фракції ДНК, що часто повторюються, проведено аналіз 94 комбінацій проба/фермент. За результатами Саузерн-аналізу комбінації pRr71/EcoRI, pRr133/EcoRI, pRr133/TaqI є перспективними для детекції варіабельності ДНК винограду.

4. На основі аналізу поліморфізму ДНК сортів V. vinifera запропоновано принцип підбору праймерів для детекції внутрішньосортової варіабельності ДНК винограду. Критерієм інформативності довільних і ISSR-праймерів для відбору є рівень поліморфізму ДНК серед сортів, що становить понад 55 %.

5. Встановлено, що генетична мінливість клонів досліджених сортів винограду зумовлена поліморфізмом ДНК, виявленим за допомогою методів ПДРФ (комбінація проба/фермент – pTU3/AluI) та ампліфікації з довільними (Р5, Р8, Р14, Р18) і ISSR-праймерами ((GTG)₇A, (ACC)₆G, (GAG)₆C, (AG)₉C, (GA)₉C).

6. На основі статистичного аналізу зв’язку мінливості фенотипових ознак з поліморфізмом фрагментів ДНК клонів сортів Ріпаріа х Рупестріс 101-14 і Каберне Совіньон запропоновано спосіб добору перспективних клонів та клонів з певною морфологією.

Публікації автора:

1. Сиволап Ю.М. Анализ генетических дистанций ПДРФ у винограда / Ю.М.Сиволап, Т.Г.Вербицкая, М.И.Тулаева, И.А.Барышева // Цитология и генетика. – 1993. – № 6. – С. 24-29.

Особистий внесок дисертанта: проведено генотипування видів, сортів і клонів винограду ПДРФ-методом за допомогою чотирьох проба/фермент комбінацій. Визначено генетичні дистанції між представленими видами, сортами і клонами. Для подальшої роботи відібрано одну комбінацію проба/фермент.

2. Барышева И.А. Исследование внутрисортовой изменчивости ДНК винограда ПДРФ и ПЦР-методами / И.А.Барышева, М.И.Тулаева, В.С.Чисников // Цитология и генетика. – 2003. – Т. 37. – № 6. – С. 31-38.

Особистий внесок дисертанта: проведено детекцію варіабельності клонів сортів винограду за допомогою відібранних комбінації проба/фермент, довільних, ISSR-праймерів. Отримано специфічні ДНК-локуси для клонів кожного сорту. Запропоновано спосіб підбору праймерів для детекції внутрішньосортової мінливості ДНК. Показано ефективність аналізу за допомогою ампліфікації з довільними та ISSR-праймерами порівняно з ПДРФ-аналізом для визначення внутрішньосортової мінливості ДНК.

3. Барышева И.А. ДНК-маркерные системы для идентификации сортов винограда / И.А.Барышева // Физиология и биохимия культурных растений. – 2004. – Т. 36. – № 6. – С. 463-477.

4. Баришева І.А. Аналіз молекулярної структури ДНК винограду Рислінг рейнський (Vitis vinifera) / І.А.Баришева // Науковий вісник Національного аграрного університету. – 2006. – № 102. – С. 24-30.

5. Баришева І.А. Аналіз зв’язку мінливості фенотипових ознак з поліморфізмом локусів ДНК клонів підщепного сорту винограду Ріпаріа х Рупестріс 101-14 / І.А.Баришева, І.А.Ковальова, М.І.Тулаєва, В.С.Чісніков // Науковий вісник Національного аграрного університету. – 2007. – № 105. – С. 57- 66.

Особистий внесок дисертанта: проведено статистичний аналіз зв’язку мінливості фенотипових ознак з даними ДНК-аналізу підщепного сорту Ріпаріа х Рупестріс 101-14. Одержано достовірні коефіцієнти кореляції між якісними ознаками „тип квітки”, „забарвлення верхівки пагона” і поліморфними фрагментами ДНК та достовірність різниці середніх значень кількісних ознак у груп клонів підщепного сорту, утворених на основі ДНК-аналізу. Визначено можливість добору клонів перспективних за врожайністю та певною морфологією.

6. Вербицкая Т.Г. ПДРФ-анализ различных генотипов винорада / Т.Г.Вербицкая, Ю.М.Сиволап, М.И.Тулаева, И.А.Барышева // Управление генетической изменчивостью сельскохозяйственных растений : материалы международного симпозиума; 29.09. – 01.10. 1992 г.: тези докл. – Ялта, 1992. – С. 8.

Особистий внесок дисертанта: проведено молекулярно-генетичний аналіз видів, сортів і клонів винограду ПДРФ-методом. Виявлено специфічні фрагменти ДНК у досліджених видів і сортів.

7. Barysheva I. RAPD-analysis of different genotipes of grape / I.Barysheva, T.Verbiskaya, Yu.Sivolap // Plant Genom ІІІ : The international conference on the status of plant genome research; 15-19 jan. 1995. – San Diego, USA, 1995. – Р. 83.

Особистий внесок дисертанта: проведено молекулярно-генетичний аналіз видів, сортів і клонів винограду методом ампліфікації з довільними праймерами. Визначено генетичні дистанції між представленими видами, сортами і клонами.

8. Баришева І.А. Дослідження міжвидової та внутрішньовидової мінливості винограду з допомогою ПЛР / І.А.Баришева, Т.Г.Вербицька, Ю.М.Сиволап // Наслідки наукових пошуків молодих вчених-аграрників в умовах реформування АПК : Матеріали міжнародної науково-практичної конференції молодих вчених та спеціалістів. Частина І; 18 січ. 1996 р.: тези докл. – Чабани, 1996. – С. 219.

Особистий внесок дисертанта: проведено генотипування клонів винограду методом ампліфікації з довільними праймерами. Виявлено можливість детекції внутрішньосортової мінливості даним типом метода ампліфікації. Отримано специфічні фрагменти ДНК для різних генотипів.

9. Балашова И.А. Молекулярно-генетический полиморфизм винограда / И.А.Балашова, И.А.Барышева, Ю.М.Сиволап // Использование ПЦР-анализа в генетико-селекционых исследованиях : науч.-метод. руков.; под ред. Ю.М.Сиволапа. – К: Аграрна наука, 1998. – С. 116-120.

Особистий внесок дисертанта: перевірено 22 довільних праймера для виявлення молекулярно-генетичного поліморфізму клонів винограду. Відібрано 7 для детекції внутрішньосортової мінливості.

10. Барышева И.А. Оценка сопряженности ДНК-маркеров с морфологическими и хозяйственными признаками клонов сортов винограда Рипариа х Рупестрис 101-14 и Каберене Совиньон / И.А.Барышева // Пути повышения эффективности хранения и переработки сельскохозяйственной продукции : сб. научных статей. – ОЦНТЭИ, Одесса, 1999. – С. 15-20.