Диссертация (1144724), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Было показанослабое сцепление локуса Pssym33 и маркера d I группы сцепления (Таблица19). Для того чтобы подтвердить позицию локуса Pssym33 в I группесцепления мутант SGEFix−-2 был скрещен с линиями NGB1515, NGB2715 иWt-10584. От скрещивания с линией NGB1515 было выявлено сцеплениелокуса Pssym33 с маркерами d и I (Таблица 19). От скрещивания с линиейNGB2715 было показано сцепление Pssym33 с 3-мя маркерами d, I и af(Таблица 19). Скрещивание с линией Wt-10584 выявило сцепление Pssym33 смаркерами d, I и aero.В дальнейшем было проведено еще одно скрещивание линии Wt-10584с мутантной линией SGEFix−-2.
При анализе расщепления в F2 былипроанализированы 2 молекулярных маркера: ENOD40 и Pssym19 (Таблица19). На основании полученных данных была построена карта данногорегиона (Рисунок 35). Ранее в I группе сцепления гороха были локализованысимбиотические локусы Psnod3, Pssym2, Pssym5, Pssym10, Pssym19, PsEnod7,PsEnod40, PsLb (Rozov et al., 1999) и Pssym35 (данная работа см. раздел 3.4).Таким образом, к настоящему моменту I группа сцепления гороха являетсянаиболее насыщенной симбиотическими генами, по сравнению с другимигруппами сцепления.
Это может указывать на важную роль данной группысцепления гороха для развития симбиотических клубеньков у гороха.1234Численность фенотипических классов*ПарагеновdPssym33dPssym33IPssym33dPssym33IPssym33af Pssym33dPssym33IPssym33aero Pssym33A/BA/hA/bh/B1347281078283923162084579221817126572011482440601925101172010h/h316636a/Ba/ha/bВсегоСкрещиваниеТаблица 19. Анализ расщепления по фенотипу растений поколения F2 от скрещивания 1) NGB1238 (d) xSGEFix−-2 (Pssym33), 2) SGEFix−-2 (Pssym33) x NGB1515 (d, I), 3) NGB2715 (d, I, af) x SGEFix−-2 (Pssym33), 4) Wt10584 (aero) x SGEFix−-2 (Pssym33)Расстояние,сM ± ст.ошибка261511137,4±5,58,60,025492011935,5±4,118,20,005381811931,9±5,013,50,00512141819539,8±3,416,60,0053212519527,0±3,629,70,0001144263219527,5±2,850,20,00017571410028,9±4,027,40,0001872015430,9±4,324,90,00019162914424,6±3,060,60,0001h/b13218Объединенный χ2P9:3:3:1Результаты и обсуждение239ENOD40717517 10013,3±3,743,90,0001Pssym33aero 582021110025,2±9,34,60,05Pssym335d34171927229,4±10,64,30,05Pssym33Pssym19708319 10011,8±3,550,40,0001Pssym33*A,a — первый ген, B,b — второй ген.
Если оба гена доминантны, заглавные буквы обозначают доминантные аллели.Если второй ген является кодоминантным, заглавная А обозначает доминантную аллель первого гена, заглавная Bобозначает в этом случае аллель второго гена, который находится в фазе притяжения с А. Если оба гена кодоминантны,заглавной буквой обозначена аллель первого родителя.Рисунок 35.
— Карта регилона d—sym33—i. Расстояния даны в сМТаким образом, в ходе проведенных исследований по локализациисимбиотических локусов на генетической карте гороха, впервые былилокализованы локусы Pssym33 и Pssym38, а также значительно уточненапозиция локуса Pssym31.3.3. Выявлениеосновныхсимбиотическихлокусовгороха,контролирующих ранние стадии реализации генетической программысимбиогенезаКмоментуначаладанногоисследованияфенотипическаяхарактеристика Nod− мутантов выявила 5 локусов: PsSym8, PsSym9 (Markwei,LaRue, 1992), PsSym10, PsSym19 и PsSym30 (Sagan et al., 1994; Borisov et al.,2004), контролирующих самую раннюю стадию инфекции (мутации по этимгенам орпеделяют неспособность к скручиванию корневых волосков (Hac−фенотип, от англ.
root hair curling,). По крайней мере, 6 генов PsSym2(Degenhardt et al., 1976), PsSym5 (Guinel, LaRue, 1991), PsSym16 (Guinel,Sloetjes, 2000), PsSym33, PsSym40 (Tsyganov et al., 1998), PsSym36 (Sagan etal., 1994; Borisov et al., 2004) вовлечены в последующее развитиеинфекционной нити. Наряду с исследованием влияния мутаций наинфекционный процесс, некоторые мутанты были охарактеризованы вотношении блокируемой стадии органогенеза. Было показано, что всемутанты с Hac− фенотипом характеризуются блокированием клеточныхделений коры (Ccd− фенотип, от англ. cortical cell divisions) (Markwei, LaRue,1992; Sagan et al., 1994). Также было показано, что мутанты по генам Pssym5(Guinel, LaRue, 1991), Pssym16 (Guinel, Sloetjes, 2000) и Pssym36 (Sagan et al.,Результаты и обсуждение1994)блокированына241различныхстадияхразвитияклубеньковогопримордия. Наиболее поздние блоки развития клубеньков были описаны длямутантов по генам Pssym21 (Markwei, LaRue, 1997) и Pssym39 (Sagan et al.,1994; Borisov et al., 2004) — на стадии появления молодого клубенька.3.3.1.
Анализразвитияинфекцииусериимутантов,блокированных на ранних стадиях развития клубенька (Nod− фенотип)У растений дикого типа линии SGE и сорта Finale были выявлены всестадии инфекции. После скручивания корневых волосков развивалисьинфекционные нити, которые впоследствие инфицировали примордийклубенька.Изучение мутантов показало, что они блокированы на различныхстадиях инфекционного процесса. У аллельных мутантов RisNod14 (Pssym7)и SGENod−-6 (Pssym7) инфекция была блокирована на самой ранней стадии:после скручивания корневого волоска, но перед колонизацией карманаскрученного корневого волоска (Crh−) (Рисунок 36А). Условный процентдеформированных и скрученных корневых волосков у мутантов RisNod14(Pssym7), SGENod−-6 (Pssym7) был увеличен в 2 раза, по сравнению с дикимтипом (Таблица 20, Таблица 21).У мутанта SGENod−-2 (Pssym14) инфекционный процесс был прерван наследующей стадии — после колонизации кармана скрученного корневоговолоска, но перед инициацией роста инфекционной нити (Iti− фенотип)(Рисунок 36Б).
Количество деформированных и скрученных корневыхволосков достоверно не отличалось от линии дикого типа SGE, заисключением 15 и 23 ДПИ, когда данный показатель у мутанта был выше(Таблица 21).У аллельных мутантов SGENod−-1 (Pssym35), SGENod−-3 (Pssym35) иRisNod8 (Pssym35) также наблюдалась колонизация скручиваний корневыхволосков ризобиями, но рост инфекционных нитей не инициировался (Iti−).Результаты и обсуждение242Для всех трех аллельных мутантов условный процент деформированных искрученных корневых волосков был значительно увеличен, по сравнению ссоответствующими дикими типами, превышая таковой у диких типов к 23-муДПИ в 15-20 раз (Таблица 20, Таблица 21).Условныйпроцентдеформированныхискрученныхкорневыхволосков у мутанта RisNod4 (Pssym37) был в 2 раза выше, чем у дикого типаFinale (Таблица 20), у аллельных мутантов RisFixF (Pssym38), SGENod−-4(Pssym38) и SGENod−-8 (Pssym38) процент скрученных и деформированныхкорневых волосков в 5 раз превышал таковой у соответствующих генотиповдикого типа (Таблица 20, Таблица 21).
Но у всех этих мутантов инфекцияпрерывалась на стадии роста инфекционной нити в корневом волоске (Ith−фенотип). У мутанта RisNod4 (Pssym37) рост инфекционной нити обычнобыл блокирован сразу после его инициации (Рисунок 36В), хотя некоторыенити блокировались в корневом волоске (Рисунок 36Г) и, более того, иногдана корнях отдельных растений формировалось несколько клубеньков. Умутантов RisFixF (Pssym38), SGENod−-4 (Pssym38) и SGENod−-8 (Pssym38)процент инфекционных нитей был от 10 до 30 раз увеличен, по сравнению сдиким типом (Таблица 22) и они были блокированы в различных частяхкорневых волосков (Рисунок 36Д).Таблица 20. Динамика деформаций и скручиваний корневыхволосков у сорта Finale и мутантов (приведен средний условный процентскрученных и деформированных корневых волосков на одно полезрения микроскопа)8,07,89,19,9RisFixF(Pssym38)RisNod8(Pssym35)7,9(Pssym37)RisNod23(Pssym34)4,5RisNod4RisNod1(Pssym34)5RisNod14(Pssym7)ДПИFinaleГенотип8,2Результаты и обсуждение24394,69,69,69,839,510,517,4155,18,313,917,372,38,123,8233,011,110,614,560,55,321,9ДПИ — день после инокуляции.
Все мутанты достоверно отличаются(P>0,95) от исходного сорта Finale. Аллельные мутанты RisNod1 (Pssym34) иRisNod23 (Pssym34) достоверно (P>0,95) отличаются друг от друга на 15-й и23-й ДПИ.Рисунок 36. — Развитие инфекции у серии мутантов горохаРезультаты и обсуждение244(А) Мутант RisNod14 (Pssym7), инфекция блокирована на стадииколонизации кармана скрученного волоска (Crh−), (Б) мутант SGENod−-2(Pssym14), инфекция блокирована на стадии инициации роста инфекционнойнити (Iti−), (В) мутант RisNod4 (Pssym37), инфекция блокирована сразу послеинициации инфекционной нити в корневом волоске (Ith−), (Г) мутант RisNod4(Pssym37), рост инфекционной нити блокирован в корневом волоске (Ith−),(Д) мутант RisFixF (Pssym38), рост инфекционной нити блокирован вкорневом волоске (Ith−), (Е) мутант RisNod1 (Pssym34) рост инфекционнойнити блокирован в наружных слоях коры.
Наконечники стрелок указываютна инфекционный карман, стрелки — инфекционные нити. Масштабнаялинейка 100 мкм.Таблица 21. Динамика деформаций и скручиваний корневыхволосков у линии дикого типа SGE и мутантных линий (приведенсредний условный процент деформированных и скрученных корневыхволосков на 1 поле зрения микроскопа)(Pssym38)SGENod−-8(Pssym38)SGENod−-4(Pssym35)SGENod−-3(Pssym35)SGENod−-1(Pssym14)SGENod−-2(Pssym7)SGENod−-6SGEДПИГенотип50,84,01,311,97,76,415,993,93,03,235,944,117,012,5153,06,58,051,961,618,716,6232,94,24,869,364,921,617,6ДПИ — день после инокуляции. Все мутанты достоверно отличаются(P>0,95) от линии дикого типа SGE за исключением мутантов SGENod−-2(Pssym14) на 5-й, 9-й ДПИ и SGENod−-6 (Pssym7) на 9-й ДПИ.
Аллельныемутанты SGENod−-4 (Pssym38) и SGENod−-8 (Pssym38) достоверноразличаются на 5-й и 9-й ДПИ (P>0,95).Результаты и обсуждение245Таблица 22. Динамика роста инфекционных нитей в корневыхволосках у генотипов дикого типа SGE и Finale и полученных на ихоснове Nod− мутантов (приведено среднее число инфекционных нитей на100 полей зрения микроскопа)(Pssym38)SGENod−-8(Pssym38)SGENod−-4(Pssym38)RisFixF(Pssym34)RisNod23SGE(Pssym34)ДПИFinaleRisNod1Генотип59,56,300000910,55,4003,233,584,6158,53,15,83,085,019,8107,02316,14,47,04,694,586,640,6ДПИ — день после инокуляции. Все мутанты достоверно (P>0,95)отличаются от соответствующих исходных линий, за исключением мутантаRisFixF (Pssym38) на 9-й ДПИ.
Аллельные мутанты RisNod1 (Pssym34) иRisNod23 (Pssym34) достоверно не различаются. Между аллельнымимутантами SGENod−-4 (Pssym38) и SGENod−-8 (Pssym38) различиядостоверны (P>0,95) на 9-й, 15-й и 23-й ДПИ.У аллельных мутантов RisNod1 (Pssym34) и RisNod23 (Pssym34)условный процент деформаций и скручиваний корневых волосков превышалтаковойурастенийсортаFinale(Таблица20).Инициацияростаинфекционных нитей проходила с задержкой, количество инфекционныхнитей было достоверно ниже, по сравнению с растениями дикого типа(Таблица 22).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
