Главная » 2014»Август»21 » Скачать Сравнительное кариологическое исследование бобовых растений на примере родов - Vicia L., Cicer L., Faba Mill., Pisum L., бесплатно
04:08
Скачать Сравнительное кариологическое исследование бобовых растений на примере родов - Vicia L., Cicer L., Faba Mill., Pisum L., бесплатно
Сравнительное кариологическое исследование бобовых растений на примере родов - Vicia L., Cicer L., Faba Mill., Pisum L., Lathyrus L., Phaseolus L., Vigna Savi., Medicago L., Psophocarpus GC
Диссертация
Автор: Лиянараччи, Сусил Хирантака
Название: Сравнительное кариологическое исследование бобовых растений на примере родов - Vicia L., Cicer L., Faba Mill., Pisum L., Lathyrus L., Phaseolus L., Vigna Savi., Medicago L., Psophocarpus GC
Справка: Лиянараччи, Сусил Хирантака. Сравнительное кариологическое исследование бобовых растений на примере родов - Vicia L., Cicer L., Faba Mill., Pisum L., Lathyrus L., Phaseolus L., Vigna Savi., Medicago L., Psophocarpus GC : диссертация кандидата биологических наук : 03.00.15 Москва, 1984 145 c. : 61 85-3/629
Объем: 145 стр.
Информация: Москва, 1984
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ Часть I, ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Глава
I БОТАНИЧЕСКАЯ И КАРИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ РОДОВ Vicia Ь, Cicer L, РаЪа Ж Н е г Pisum L,, Lathyrus L, Phaseolus L, Vigna Savi, Medicago L, Psophocarpus Gc II
Глава
II КАРИОТИП КАК ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
1 Митоз и мейоз механизмы, обеспечивающие цреемственность клеток и организмов в ряду поколений
2 Элементы структурной организации хромосом, определяющие их морфологию
3 Дифференциальное окрашивание хромосом
4 Гетеро- и эухроматические районы хромосом
5 Эволюция кщ)иотипа изменение структуры, числа хромосом и целых геномов
6 Принципы и методы хромосомного анализа Часть П ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Глава
I МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Глава
II ОНЦАЯ КАРИОТИПИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВИДОВ вшей
Глава
III МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВИКИ
Глава IIIJ ПОЛИКАРИОГРАММНЫЙ АНАЖЗ ВИКИ КАРИОТИПОВ ХРОМОСОМ Г л а в а У МОШОЛОГЙЯ СБУТНИЧНЫХ ХРОМОСОМ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ВИКИ Г л а в а У ОБЩАЯ КАРИОТИПИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРОХА, ЧИНЫ, БОБОВ И ЛЮЦЕРНЫ Г л а в а УП ДИЕРЕНВДАЛЬНОЕ ОКРАШИВАНИЕ ХРОМОСОМ БОБОВЫХ РАСТЕНИЙ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ НО
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Введение:
Кариологичеокие исследования стали в настоящее время одним из важнейших нащ)авлений изучения строения и функционирования наследственного аппата. Эти исследования важны для понимания теоретических основ генетики, изменчивости геномов живых организмов в условиях изменяющейся окружающей среды, для выяснения путей эволюции в пределах различных таксономических единиц,вы явления степени родства между представителями разных родов и семейств, для изучения геномного состава видов, популяций и для решения многих других существенных теоретических и практических вопросов. Эти исследования несут важную информацию для целенаправ ленной селекции на качество, повышенную устойчивость к болез ням и вредителям. Они позволяют ускорить получение гибридных сортов, что важно для селекции на гетерозис и т.д. Так, кариология способствует выяснению таких проблем, как расширение. спектра видов диких и культурных растений, включаемых в скрещивание и способных облегчить проблейу интрогрессии нужных генов: путем изучения процессов синапсиса хромосом в мейозе межвидовых гибридов от скрещивания разных видов удается контролировать возможные комбинации хромосомных фрагментов. С другой стороны, исследования эллиминации отдельных хромосом позволяет занее обнщ)ужить, какая из зфомосом будет утеряна из генома гибрида, а какая закрепится в нем. Естественно, что такая целенаправленная работа возможна только в тех случаях, когда исследователям известна детальная кариологическая хгактеристика данного вида, разновидности или сорта, когда все хромосомы набора индивидуализированы с помощью цитологических маркеров. Таким образом, криологические и генетические исследования групп сцепления и тонкой структуры индивидуальных хромосом и изучение геномного состава данного организма особенностей мейоза и митоза дают возможность интенсифицировать цроцесс селекции. Однако реальность такого прогресса стала очевидной лишь недавно, после того как цроводившиеся параллельно исследования цитологов, генетиков и эволюционистов позволили резко увеличить разрешающую способность методов идентификации индивидуальных хромосом,изучение их продольной дифференцированности с одновременным анализом геномного состава и предположительных путей эволюции в пределах изучаемой систематической группы. Решающим моментом в обеспечении этого прогресса стало от крытие "бэндинга" индивидуальной днфференцированности хромо сом на участке с эухроматическим и гетерозфоматическим материаглом Heitz 1935), впервые продемонстрировавшего их еще в тридцатыХ-СОрОКОВЫХ годах Kostoff 1938; Darlington and La Cour 1940), a затем использованного для целей дифференциального анализа хромосом Касперсоном и соавторами в 1968 г. Casperson et ai., 1968). Усовершенствование способов дифференциальной окраски, в особенности разработка методик, основанных на частич ной денатурации определенных последовательностей ДНК (в частности, ГЦ-повторяющихся последовательностей) и окраски ДИК в этих условиях по ГйМза Arrighi and Hsu I97I; Graig-Holraes and Shaw I97I; Sumner 1972), расширило Сферу Щ)именимости методов индивидуальной кариологической характеристики и указало генетикам и цитологам новый путь исследования. Что касается высших растений, то такие сведения были получены для весьма узкого набора родов и видов: Sciiia sibirica Vosa and Marchi 1972; Vosa 1973), Triticum Gill and Sarraa and Kimber 1974; Зурабишвили и др., 1974), Secale NatarayanI973;Mettin Rees 1974; Weimarck 1973; Zeller et al. 1973; Verraa and Muckeree 1974, 1975 и др.), Oryza and Muckerjee 1979) тритикале (Weimarck 1974; Иорданский, и Грифа, 1976) и ряда других (см. недавний обзор Свешникова ее очевидную актуальность, еще не начата. I98I). Для большинства высших растений эта работа, несмотря на Актуальность темы. Все вышесказанное определяет интерес который проявляют специалисты разных научных нацравлений к де тальноляу кариологическоу анализу неизученных вццов высших ра стений, в особенности тех из них, которые широко используются в качестве сельскохозяйственных культур. Так весьма актуальна работа в отношении разных видов бобовых растений. Изучение кариологии культурных и дикорастущих видов рода Vicia обусловлено прежде всего необходимостью получения новых данных для целенаправленной селекционной работы с этой культурой. За истекшее десятилетие установлено, что многие дикорастущие виды вики и других ввдов бобовых могут служить донорами ряда ценных признаков: устойчивость к заболеваниям, повышенное содержание белка и устойчивость растений к пониженным тем пературам и засухе и др.7 Однако попытки простого использования дикорастущих видов дош скрещивания с культивируемыми формами вики не дали пока существенных результатов. Недом в литературе отмечалось, что становится все труднее и труднее получать улучшенные агрономически ценные сорта с использованием классических методов улучшения растений (Kamraacher 1966, 336). Следует признать, что без детального изучения кариологии этих видов, их геномного состава, характера конъюгации хромосом осуществить современные селекционные программы с целью интро грессии желательных генов не удасться. Особое значение в этом отношении могли бы иметь исследования линейной цитологической хактеристики и хщ)актера элиминации тех шж иных сегментов и целых хромосом в клетках гибридов. К сожалению, такие сведения в отношении бобовых в литературе к моменту начала данной работы отсутствовали. Одна из основных трудностей в изучении хромосом бобовых обусловлена для большинства видов их малыми размерами. Изучение кщ)иологии бобовых имеет также важное теоретиче ское значение, так как способствует выяснению таксономии родов и путей эволюции в пределах различных таксономических единиц,а также выявлению степени родства между цредставителями разных видов. Настоящая работа проведена в соответствии с плановой те мой по Институту общей генетики АН- СССР. Цель работы заключалась в том, чтобы используя модифици рованную методику дифференциального окрашивания хромосом про вести идентификацию индивидуальных хромосом различных родов и видов бобовых растений. На основании морфометрических характеристик хромосом провести сравнительное кариологическое исследование различных видов бобовых растений. Основные задачи исследования: 1. Описать хромосомные наборы диких и культурных видов Vicia а также культурные виды Cicer,Faba,Pisum,Lathyrus, Phaseolus,Vigna,Medicago,Psophocarpus. 2. Провести морфометрическое изучение хромосом 33 видов вики V.amphicarpa, V.lathyroides, V.cordata, V.hajastana, V.hybrida, V.japonica, V.megalotropis, V.baicalensis, V.unijuga, V.nana, Vhyrcanica, V.macrocarpa, V.sativa, V.pannonica, V.neglecta, V.amoena, V.sylvatica, V.peregrina, V.benghalensis, V.serratifolia, V.andicola, V.atropurpurea, V.hirsuta, V.lutea, V.villosa, V.michauxii, Vmonanthos, V.bithynica, V.varia, V.dasycarpa, V.tetrasperma, V.calcarata, V.articulata, V.megalotropis 3. Изучить хромосомный полиморфизм в роде Vicia на МО дели митотических хромосом4. Использовать модификацию метода дифференциального окрашивания хромосом Phaseolus,Vigna,Cicer,Psophocarpus,РаЬа Vicia путем блокирования митоза пониженной температурой. 5. Идентифицировать индивидуальные хромосомы видов вики с помощью методов дифференциального и монохромного окрашивания и выявить мщжерные жромосомы в наборах этих видов. 6. С помощью специально составленной црограммы для Э Ш на языке "фортран" провести статистическую обработку полученных данных.Научная новизна полученных результатов. Впервые проведено детальное кариологическое исследование более 40 видов бобовых растений методом монозфомного и дифференциального окрашивания хромосом, представителей различных таксономических единиц и дана сравнительная характеристика кщ)иотипов этих видов. Проведено морфометрическое изучение отдельных хромосом в наборах каждого из указанных видов vicia установлен размах колебаний у самых больших и самых малых зфомосом набора, выяв лены различия между ними по размеру х р ш осом и по суммарной длине хромосомных наборов. Изучен зфомосомный полиморфизм в пределах каадого вида Vicia определены колебания в величине центромерного индекса и относительной длине у каждой пары хромосом диплоидных видов вики. С использованием ЭВМ получены данные о статистически достоверных различиях и сходстве между предположительно гомоло гичными и негомологичными хромосомами наборов эволюционно близких и различащихся видов. На основании данных хромосомного анализа составлены идиограммы и поликщ)иограммы для всех изученных представителей рода Vicia и выявлены мфкерные хромосомы. На примере отдельных видов на основании дифференциального окрашивания составлены их киотипы с полной идентификацией всех хромосом набора. Исследован полиморфизм спутничных зфОмосом пятнадцати видов рода Vicia Практическая ценность. Полученные данные могут быть использованы в работе по таксономии бобовых в качестве одного из кри терпев видовой характеристики. Они найдут применение в работе по генетике и селекции сортов вики, фасоли,нута, чины, люцерны, вигны, и других видов бобовых, создании коллекции гаплоидных, анеуплоидных линий, для анализа продуктов гибридизации и вняв ления вклада разных геномов в полученные гибриды. Ацробация работы и публикации. Материалы работы доложены на конференции молодых ученых Института общей генетики АН СССР в 1984 г., а также на семинарах лаборатории цитогенетики растений ВНИИ Ш Б и Г ВАСХНИЛ I983-I984 гг. Результаты работы опубликованы в Докладах ВАСХНИЛ 1983 г. и журнале "Селекция и семеноводство", 1983 г. Соавтор учебного пособия "Атлас хромосом растений" (в печати).
