Анотація до роботи:

Попов В.М. Використання молекулярно-генетичних маркерів в генетико-селекційних дослідженнях соняшнику. – Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата біологічних наук із спеціальності 03.00.15. – генетика. – Інститут клітинної та генетичної інженерії НАНУ, Київ, 2001.

В роботі наведені результати використання різних систем молекулярно-генетичних маркерів в теоретичних та прикладних дослідженнях соняшнику. Вивчено поліморфізм ізоферментних систем. Показано, що алельні варіанти ферментних локусів розподілені не рівномірно. Було ідентифіковано рідкі алельні варіанти. Вивчено генетичний контроль анодної естерази, катодної естерази, катодної кислої фосфатази та НАД-залежної малатдегідрогенази, а також ідентифіковано дві групи зчеплення між ними. По генам анодної і катодної естерази показана різна експресія в тканинах сім’янки та листка. Ідентифіковані генотипи 46 інбредних ліній соняшника. У вивченій виборці ліній були зразки повністю ідентичні за компонентним складом ізоферментів. Виявлено позитивну залежність між генетичним різноманіттям батьківських форм за ізоферментами та урожаєм насіння, висотою рослин і вмістом масла в сім’янках гібридів F₁. Виділено гібридні комбінації з високим рівнем прояву ознаки, а також гетерозису, батьківські форми яких мають велику генетичну відстань між собою. Встановлено рівень гібридності простих гібридів соняшнику за допомогою ферментних маркерів. З використанням 4 ізоферментних систем вдалось класифікувати колекцію вихідного матеріалу, який налічує 79 ліній. Вивчено внутрішньовидовий поліморфізм за допомогою RAPD-аналізу. Зроблено порівняння RAPD- і ізоферментного аналізу у вивченні генетичних взаємовідносин між інбредними лініями.

1. Компонентний склад анодної естерази контролюється генами: Est1, Est2, Est3, Est4; катодної естерази – cEst5, cEst6; катодної кислої фосфатази – cAcp1 і НАД-залежної малатдегідрогенази – Mdh1/ Mdh2 и Mdh3.

2. Ідентифіковано дві групи зчеплення між локусами, що контролюють синтез ферментів у соняшнику: Mdh3-Est1-Est2-Est3-cEst5 і Est4-cAcp1. Гени Mdh1/Mdh2 спадкуються незалежно від цих двох груп зчеплення. Ген листової катодної естерази – cEst6 спадкується незалежно відносно генів Est2 і cEst5.

3. У насінні експресуються гени Est1, Est2, Est3, Est4, cEst5, а в тканинах листа – Est2, cEst5, cEst6.

4. За 10 ізоферментними системами виявлено поліморфізм. Ідентифіковано від 2 до 3 алелів на ген, які характеризуються різною частотою. Виявлені рідкісні алельні варіанти, що зустрічаються в одиничних лініях.

5. Ідентифіковано 46 інбредних ліній соняшнику колекції Інституту рослинництва ім. В.Я.Юр’єва. 38 із 46 інбредних ліній різнилися одна від одної за одним із 16 проаналізованих ізоферментних локусів, які контролюють синтез 10 ізоферментних систем.

6. Встановлена кореляція між генетичними відстанями і господарсько-цінними ознаками. Оцінка генетичного різноманіття інбредних ліній за ізоферментами може служити критерієм прогнозування ефекту гетерозиса тільки по врожайності.

7. Встановлено рівень гібридності 6 простих гібридів соняшнику за допомогою електрофорезу ізоферментів.

8. Класифікована колекція ліній соняшнику за ступенем генетичної спорідненості з використанням 4 ізоферментних систем: анодної і катодної естерази, катодної кислої фосфатази та НАД-залежної малатдегідрогенази.

9. Середній рівень поліморфізму ДНК, встановлений за допомогою RAPD-методу склав 72,6%.

10. Більш прийнятним для диференціації інбредних ліній є RAPD-аналіз у порівнянні з ізоферментним аналізом.

Публікації автора:

1. Kirichenko V.V., Sharopova N.R., Popov V.N., Maklyak E.N. Potential use polymorphism of isoenzymes in selective-genetical programs for sunflower (Helianthus annuus L.) // Helia. - 1999. – Vol.22. - №30 – P.149-154.

2. Попов В.М., Кириченко В.В., Панченко І.А. Визначення рівня гібридності насіння соняшнику в промисловому насінництві // Селекція і насінництво. – 1999. – Вип.82. – С.134-138.

3. Kirichenko V.V., Popov V.N. Genetics of isoenzymes and analyses of isoenzemes linkage and morophological loci in sunflower (Helianthus annuus L.) // Helia. – 2000. – Vol.23. - №33. – P.65-76. 3.

4. Попов В.Н. Классификация коллекции линий подсолнечника Института растениеводства им. В.Я.Юрьева с помощью биохимических маркеров // Весник харьковского университета. – 2000. - №456. – С.80-83.

5. Попов В.Н. Использование RAPD-анализа для изучения полиморфизма линий подсолнечника (H. annuus L.) // Весник харьковского университета. – 2001. - №506. – С.241-243.

6. Попов В.Н., Кириченко В.В. Оценка генетического разнообразия и взаимоотношений между линиями подсолнечника с использованием изоферментов и RAPD-маркеров // Труды по фундаментальной и прикладной генетике. – 2001. – С.223-232.

7. Кириченко В.В., Шаропова Н.Р., Макляк Е.Н., Попов В.Н. Возможность использования генетического разнообразия исходного материала по изоферментам для прогнозирования эффекта гетерозиса у подсолнечника // Тези доповідей міжнародної конференції “Наукові основи стабілізації виробництва продукції рослинництва”. - Харків, Ін-т рослинництва ім.В.Я.Юр’єва. - 1999. - С. 156

8. Попов В.Н. Генетический контроль и сцепление локусов эстеразы, катодной кислой фосфатазы и малатдегидрогеназы у подсолнечника // Тези доповідей VII Конференції молодих вчених “Проблеми фізіології рослин і генетики на рубежі третього тисячоліття”. – К.: Інститут фізіології рослин і генетики. – 2000. - С.106

9. Попов В.Н. Использование RAPD-анализа для изучения полиморфизма подсолнечника // Сборник тезисов 5-ой Пущинской конференции молодых ученых “Биология - наука 21-го века”. – Пущино: Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения. – 2001. - С.89.

10. Попов В.Н. Полиморфизм изоферментов у инбредных линий подсолнечника // Сборник тезисов международной конференции молодых ученых “Современные проблемы генетики, биотехнологии и селекции растений”. – Харьков: Ин-т растениеводства им. В.Я.Юрьева. – 2001. – С. 55-56.

11. Popov V.N., Urbanovich O.Yu., Kirichenko V.V. Classification of sunflower inbred lines collection with molecular-genetic markers // International conference “Genetics collections, isogenic and alloplasmic lines”. – Novosibirsk: IC&G. - 2001. – P.206-209.