10 лекция

2021-03-09 СтудИзба

10 лекция

Использование серий нуллисомиков и моносомиков для генетического анализа – 4 часа

Для создания серии анеуплоидов изучение количественных признаков связанных с продуктивностью растений, осуществлялось исключительно путем гибридологического анализа. Однако, изучение генетики количественных признаков традиционным методом гибридологического анализа не дает возможности локализовать гены, контролирующие эти признаки в определенных хромосомах .

При проведении моносомного анализа, сорт по которому предстоит выявить генетический эффект отдельных хромосом в развитии определенного признака, скрещивают с каждой из 21 моносомных линий используемых в качестве женского родителя. Из популяции дисомиков и моносомиков в поколении  F1 цитологически идентифицируются и выделяются момносмные растения, у которых унивалентная хромосома происходит от исследуемого сорта – донора. Если моносомный родитель гомозиготен по рецессивному аллелю и рецессивный признак проявится в определенной линии в гемизиготном состоянии (моносомном), то анализ моносомных растений в поколении F1 позволяет локализовать рецессивный ген, контролирующий исследуемый признак.

Локализацию доминантного гена в определенной хромосоме моно провести только в расщепляющемся поколении F2 по отклонению от ожидаемого соотношения доминантных и рецессивных фенотипов. Если признак контролируется одним доминантным геном в подавляющем большинстве семей F2  будет наблюдаться расщепление по фенотипу в отношении 3:1. Если исследуемый признак контролируется двумя генами, то в поколении F2 будет наблюдаться расщепление по фенотипу в отношении 9:7 (9:3:3:1); 13:3 или 15:1. Потомство F2 резко отличающееся по соотношению выщепенцев от ожидаемого позволяет выделить «критические» хромосомы несущие гены, оказывающие влияние на проявление признака.

Для проверки соответствия полученных данных теоретически ожидаемым применяют метод хи-квадрат (х2). В процессе создания новой серии моносомных линий сорта Казахстанская 126 были локализованы гены контролирующие ряд количественных и качественных признаков у исходного сорта Казахстанская 126.

Качественный признак

  Пример 1. Окраска колоса. Целью работы является локализация гена Rg у сорта Казахстанская 126 с помощью метода моносомного анализа. На основании изучения гибридов F2 от скрещивания моносомных линий Чайниз Спринг с Казахстанской 126.

Изучаемый сорт Казахстанская 126 относится к разновидности var. ferrugineum, следовательно, он должен иметь в гомозиготном состоянии ген Rg и генотип сорта в отношении окраски Rg Rg. Сорт Чайниз Спринг – T.aestivum L.var.lutescens Al., его генотип –rgrg.

Рекомендуемые файлы

Ниже представлены генотипы и фенотипы моносомных и дисомных гибридов F1 сорта Чайниз Спринг и Казахстанская 126:

 

Дисомики

Моносомики

Чайниз Спринг

Казахстанская 126

Моно-IВ Чайниз Спринг

Казахстанская 126

Rg

Rg

Rg

Rg

 

Rgrg

Rgrg

rg

Rgrg

Rgrg

Rg

красный

красный

 

красный

красный

 

Rgrg

Rgrg

-

Rg -

Rg -

Rg

красный

красный

 

красный

красный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По данным этой таблицы видно, то гибриды F1 теоретически должны иметь красные колосья, как у дисомных, так и у моносомных растений, если это не меняет выраженности в геми- и гетерозиготном состоянии.

При анализе F2 отмечено варьирование по интенсивности окраски колоса. Гибриды дисомных растений Ч.С. х Каз.126 расщеплялись в соотношении 15 окрашенных: I белый (х2=0,34), что говорит о наличии двух генов определяющих окраску колоса.

 

 

Таблица 2 - Наследования признака окраски колоса в популяциях F2

 

Данные

Хромо

сома

Частота классов

Общий объем выборки

Х2 при 15:1

красный

белый

опытные

124

6

130

0,59

ожидаемые q

 

121,88

8,12

 

 

отклонения d

 

2,12

-2,12

 

 

d 2

q

 

  4,49     =0,04

121,88

4,49   =0,55

8,12

 

 

 

Х2 = Σ  d 2

             q

 

 

0,04+0,55=0,59

 

 

опытные

112

0

112

7,46*

ожидаемые q

 

105

7

 

 

отклонения d

 

7

7

 

 

d 2

q

 

49  = 0,46

105

49  = 7

7

 

 

 

Х2 = Σ  d 2

             q

 

0,46+7= 7,46

 

 

опытные

102

13

115

4,99*

ожидаемые q

 

107,8

7,18

 

 

отклонения d

 

5,8

5,8

 

 

d 2

q

 

33,64  = 0,31

107,8

33,64 =4,68

7,18

 

 

 

Х2 = Σ  d 2

             q

 

0,31+4,68=4,99

 

 

опытные

контроль

124

10

134

0,34

ожидаемые q

 

125,62

8,37

 

 

отклонения d

 

1,62

1,62

 

 

d 2

q

 

2,64  = 0,02

125,62

2,64   =0,32

8,37

 

 

 

Х2 = Σ  d 2

             q

 

 

0,02+0,32=0,34

 

 

*- Х2 0,95=3,80;  Х2 0,99=6,60

 

Критическими хромосомами являются IВ и 6А. Следовательно, Казахстанская 126 по окраске колоса имеет генотип Rg I Rg I Rg 3 Rg 3.

 

 

 

 

Количественный признак

Пример 2. Высота растений. За последние 30 лет внимание селекционеров всего мира привлекает создание высокопродуктивных сортов пшеницы интенсивного типа с урожайностью порядка 60-80 и выше ц/га. В связи с этим проведен ряд исследований имевших целью локализовать в определнных хромосомах гены контролирующие высоту сорта Каз.126. Создание короткостебельных сортов является наиболее эффективным приемом повышения устойчивости к полеганию при орошении и высоких дозах удобрений.

По характеру наследования длины стебля пшеницы имеется обширный фактический материал, свидетельствующий о полигенном характере наследования этого признака.

После уборки проведено измерение растений моносомных и дисомных популяций F2 от скрещивания всех моносомных линий Чайниз Спринг с Казахстанской 126.

Измерения проводились на главном побеге с точностью до 0,5 см. от узла до основания колоса. Результаты измерений растений F2 приведены в таблице 3.

 

Таблица 3

Высота растений F2 от скрещивания моносомных линий Чайниз Спринг с сортом Казахстанская 126

 

Моносомные, дисомные гибриды F2 и родительские формы

Всего растений

М + m

 

+  от контроля

t

МоноIА

225

79,54+0,22

-13,88

53,38*

IВ

229

101,21+ 0,11

+7,79

43,28*

130

77,65+ 0,15

-15,77

75,10*

158

72,15+ 0,13

-21,27

111,95*

178

71,09+ 0,14

-22,33

111,65**

180

69,87+  0,11

-24,55

175,39**

Чайниз Спринг

111

87,59+  0,09

 

 

Казахстанская 126

112

97,92+  0,14

 

 

F2 (Ч.С. х Каз.126)

223

93,42+  0,09

 

 

 

*- достоверное различие между средними значениями гибридных 

    популяций и контроля при Р =0,99

Люди также интересуются этой лекцией: 4.10 Перекрестные запросы.

**-  при Р =0,999

t – коэффициент Стьюдента

 

Как видно из таблицы 3, у сорта Каз.126 на развитие длины стебля существенно влияют гены, расположенные в хромосомах 7А и частично в хромосомах второй, третьей и четвертой гомеологичных групп, вероятно эти хромосомы несут основные гены, влияющие на высоту растения.

 

 

Свежие статьи
Популярно сейчас