Хромосомалық инженерия

ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ               УНИВЕРСИТЕТІ

Биотехнология факультеті

Пән: «Хромосомалық  инженерия»

                                  Доклад

Алматы қ. 2013ж.

Бұл проблеманы хромосомды инженерия мен тозаңдану культура әдісінің бірігуі арқылы шешуге болады(4). Жақсартылған сортты алу үшін, оны  хромосома ауыстыру әдісімен үш қайтара  шағылыстыру керек. Осы бекросс арқылы хромосомалары орын ауыстырғаннан кейін, біз рецепиент генотипін шығара аламыз(1 схема). Бескросс3 стадиясында тозаңдану культурасын пайдалана отырып, жақсартылған рецепиент сорттың өзімізге қажетті белгілерді ала аламыз. Біз 1 схемада осы методттарды біріктіру арқылы хромосомалардың орын ауысу процессін 3-4 жылға қысқарта алуымызға болатыны көреміз.

1 схема

Хромосомды инженерия  мен культуральды тозаңдату әдістердің бірігу жолы, селекцияға керекті жақсы  соттарды аз уақыт аралығында алуға  мүмкіндік беріп, өте тиімді тәсіл  болып келеді.

Содан басқа біз, республикамыздың әр аудандарында өсетін жұмсақ бидай  өсу және дамудың генетикалық  типін зерттеу жұмыстарын қарқынды жүргізіп жатырмыз.Жұмсақ бидайдың генетикасын  интенсивті зерттеу арқылы біз көп санаулы түрдің генетикалық контролімен қоса, түрдің даму барысында,аллельдердің артықшылықтарын анықтап, геногеографияға негізделіп, селекцияның одан дамуына жол ащтық(7). Жұмсақ бидай дамуының жылдамдығы негізінде Vrn ген системасы арқылы жүзеге асады. Ол яровизацияға қаншалықты сезімтал екендігін анықтайды. Сорттардың Vrn генотипінің селекциялық зерттеу артықшылығы, ол ген экспрессия мен оптимальды вегетационды периоды байланыстыру болып келеді.

Біз алған жұмсақ бидай  сорттың белгілерін зерттеу нәтижесінде Vrn ген системасы арқылы, даму процесін бақылайтын ген саны анықталған болатын. Сонымен қоса сорт аралық таңдаулы генотиптерін, республиканың геногеографиялық ауданға енгізуді ұсынған. Мысалға, Vrn1vrn2Vrn3 генотипі бар Надежда мен Мирас сорттарынын оңтүстік және оңтүстік батыс региондарына енгізу ұсынылды. Vrn1vrn2Vrn3 генотипін зерттеу нәтижесінде ультрожылдам деп атап кеткен.

Осылайша Қазақстан Республикасында  жүргізілген зерттеулер арқылы, доминантты аллель Vrn3 донорын жұмсақ бидайға енгізіп жақсартуға мүмкіндік берген. Vrn1 Vrn3 генотипі бар сорттарды, тез арада пісіп жетілетін жұмсақ бидайды құрғақ аудандарда өсіруді ұсынды.

Өсімдіктің молекулалық  генетикасының жоғары темпті зерттеулері, жаңадан пайдалы сорттар құрастыру  қажет етеді. Сол мақсатқа жету үшін ауыл шаруашалық культурасының генетикалық  картасын құрастыру керек. Генетикалық  карта, генетикалық структура мен  геном организациясын зерттеу мен қоса, сандық және сапалық белгілерді  идентификация мен селективті-құнды маркерлеу жұмыстарын жүргізеді. Молекулалық маркерлеу көмегімен соңғы жылдары ауыл шаруашылығында моно және полигенді локустарды және бақылаушы белгілерді локализациялайды(8). Ячмень және бидай геномын идентификация үшін молекулалық маркерлеу суреттелген. Бұл зерттеулер молекулалық генетика мен селекция  үшін өте құнды болып келеді.

Басқа жағынан анеуплоидты  әдістер жүргізіледі. Ол Казахстанская 126 сортының линияларын маркерлеуін  жасайды. Ол 2 этаптан тұрады:

1. Изогенді маркерлік линияларды құрастыру, бекросс барысында рецессивті генотиптер жойылып, рецепиент генотипінде 98Ғ маркерлік ген қалпына келіп, сонымен бірге маркерлік доминантты гені бар донор аламыз.
2. Казахстанская 126 сортының моносомды линиясында, хромосомалардың орын ауыстыруы маркерлеу арқылы жүзеге асады.                                                                                                                    

Бұл әдіс цитологиялық анализді қажет етпейді, сондықтан тиімді болып келеді, себебі цитологиялық анализ жүргізу өте қиын болып  келеді. Бірақ сонымен қатар минимальды цитологиялық контрольді бекросс барысында  қажет етеді. Алынған құнды материал гибридизация кезінде қолданылу  мүмкін, және уақыт үнемдеп, сортарасындағы хромосома орын ауыстыру процессін  жеңілдетеді.

Қолданылған әдебиеттер:

1. Шулембаева К.К. Создание  серии моносомных линий по  сорту яровой мягкой пшеницы  Казахстанская 126 и некоторые  результаты моносомного анализа  // Известия СО АН СССР (сер.биол.). N3. 1988.  
2. Танкиманова М.К., Берсимбаев Р.И., Одинцова И.Г., Шулембаева Хромосомная локализация новых генов устойчивости пшеницы к бурой ржавчине // Генетика. 1993. Т.29. N7. С.1116-1123.  
3. Одинцова Л.Г., Пеуша Х.О. Наследование устойчивости к бурой ржавчине у тринадцати образцов мягкой // Тр. по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1982. Т.71. Вып.3. С.41-47.  
4. Шулембаева К.К. Анеуплоидия в селекционно-генетических исследованиях пшеницы и межсортовое замещение хромосом // Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук. Республика Казахстан, Алматы, 1999.  
5. Pugsley A.T. The impact of plant physiology on Australlan wheat breeding // Euphytica.1963.-Vol.33,N3.-P. 743-749.  
6. Стельмах А.Ф.Анализ частоты аллелей и генотипов по локусам Vrn1-Vrn3 у яровой мягкой пшеницы // Генетика.-1986.-Т.22,N10.-С.2459-2468.  
7. Ригин Б.В.,Гончаров Н.Г. Генетика онтогенеза пшеницы // Итоги науки и техники. Сер. Генетика и селекция возделываемых растений. М. ВИНИТИ. 1989. -С.146  
8. Малышев С.В., Картель Н.А. Молекулярные маркеры в генетическом картировании растений // Мол.биология. РАН.1997.Т.31.N2.С.197-208.