Микробы

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.

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

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

*- 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

*- достоверное различие между средними значениями гибридных

популяций и контроля при Р =0,99

**-  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.