ВЛИЯНИЕ ПЕРЕСТРОЕК ХРОМОСОМ 2-Й ГОМЕОЛОГИЧЕСКОЙ ГРУППЫ НА МОРФОЛОГИЮ КОЛОСА МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ

С помощью современных методов анализа кариотипов растений (С-окрашивание, FISH) охарактеризованы четыре генетически независимые линии мягкой пшеницы с измененной морфологией колоса, связанной с развитием дополнительных колосков в уступах колосового стержня (многоколосковостью). Обнаружено, что три линии несут перестройки хромосом 2-й гомеологической группы: замещение хромосомы 2D, терминальную и интерстициальную делеции. С помощью микросателлитного анализа было определено положение точек разрыва делеций на хромосомах 2D. Обнаружено, что положение делеций на генетических картах хромосом 2D совпадает с положением гена MRS1,мутация которого вызывает развитие множества колосков в уступе. Оценка фенотипов колоса многоколосковых делеционных линий и серии делеционных линий с делециями хромосом 2A, 2B 2D, полученных на основе сорта мягкой пшеницы Чайниз Спринг, показала, что делеции хромосом 2-й гомеологической группы могут приводить к изменению морфологии колоса мягкой пшеницы – образованию дополнительных колосков в уступах, изменению длины и плотности колоса.

1. Добровольская О.Б., Бадаева Е.Д., Адонина И.Г., Попова О.М., Красников А.А., Лайкова Л.И. Изучение морфогенеза соцветия и выявление особенностей наследования признака «многоколосковость» у мутантной линии мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) // Онтогенез. 2014. Т. 45. № 6. С. 434–441.

2. Добровольская О.Б., Сурдий П., Бернард М., Салина Е.А. Синтения хромосом генома А двух эволюционных линий пшеницы // Генетика. 2009. Т. 45. № 11. С. 1548–1555.

3. Дорофеев В.Ф., Коровина О.Н. Культурная флора СССР. Т. 1. Пшеницы. Л.: Колос, 1979.

4. Гончаров Н.П. Сравнительная генетика пшениц и их сородичей. Изд. 2-е испр. и доп. Новосибирск: Акад. изд-во «Гео», 2012. 523 c.

5. Мельник В.М., Пастухов Г.П. Генетические исследования индуцированных мутантов яровой пшеницы. Химический мутагенез в повышении продуктивности сельскохозяйственных растений. М.: Наука, 1984. 270 c.

6. Лайкова Л.И., Арбузова В.С., Попова О.М. и др. Изучение ветвистости колоса у мутантных линий мягкой пшеницы сорта Саратовская 29 // Актуальные задачи селекции и семеноводства сельскохозяйственных растений на современном этапе. Докл. и сообщения IX генетико-селекционной школы. 5–9 апреля 2004 г. Новосибирск, 2005. С. 388–393.

7. Badaeva E.D., Badaev N.S., Gill B.S. et al. Intraspecific karyotype divergence in Triticum araraticum (Poaceae) // Plant Syst. Evol. 1994. V. 192. P. 117–145.

8. Dobrovolskaya O., Martinek P., Röder M.S., Börner A. Microsatellite mapping of a mutant gene (mrs) for multirow spike in wheat (T. aestivum) // Proc. of Intern. Conf. «Conventional and molecular breeding of fi eld and vegetable crops» 22–27 November 2008, Novi Sad, Serbia. P. 133–136.

9. Dobrovolskaya O., Martinek P., Voylokov A.V. et al. Microsatellite mapping of genes that determine supernumerary spikelets in wheat (T. aestivum) and rye (S. cereale) // Theor. Appl. Genet. 2009. V. 119. P. 867–874.

10. Endo T.R., Gill B.S. The deletion stocks of common wheat // J. Hered. 1996. V. 87. P. 295–307.

11. Gill B.S., Friebe B., Endo T.R. Standard karyotype and nomenclature system for description of chromosome bands and structural aberrations in wheat (Triticum aestivum) // Genome. 1991. V. 34. P. 830–839.

12. Haque M. A., Martinek P., Kobayashi S. et al. Microsatellite mapping of genes for semi-dwarfism and branched spike in Triticum durum Desf. var. ramosoobscurum Jakubz. «Vetvistokoloskaya» // Genet. Resour. Crop Evol. 2012. V. 59. P. 831–837.

13. Klindworth D.L., Williams N.D., Joppa L.R. Inheritance of supernumerary spikelets in a tetraploid wheat cross // Genome. 1990. V. 33. P. 509–514.

14. Košner J., Foltýn J. Chromozomalní poměry pšenice obecné (Triticum aestivum L.) s větevnatým klasem // Sbor. ÚVTIZ, Genet. Šlecht. 1989. 25. Nо. 1. P. 11–17.

15. Li J., Wang Q., Wei H., Hu X., Yang W. SSR Mapping for locus conferring on the triple-spikelet trait of the Tibetan triplespikelet wheat (Triticum aestivum L. concv. tripletum) // Triticeae Genomics. Genet. 2011. V. 2. Nо. 1 P. 1–6.

16. Mac Key J. Mutagenesis in vulgare wheat // Hereditas. 1968. V. 53. P. 505–517.

17. Malcomber S.T., Preston J.C., Reinheimer R. et al. Developmental gene evolution and the origin of grass infl orescence diversity // Developmental Genetics of the Flower / Eds D.E. Soltis, P.S. Soltis, J. Leebens-Mack // Adv. Bot. Res. 2006. V. 44. P. 423–479.

18. Martinek P., Bednar J. Changes of spike morphology (multirow spike – MRS, long glumes – LG) in wheat (Triticum aestivum L.) and their importance for breeding // Proc. of Intern. Conf. «Genetic Collections, isogenic and alloplasmic lines». Novosibirsk, Russia, 2001. P. 192–194.

19. Muramatsu M. A presumed genetic system determining the number of spikelets per rachis node in the tribe Triticeae // Breed. Sci. 2009. V. 59. P. 617–620.

20. Pennell A.L., Halloran G.M. Inheritance of supernumerary spikelets in wheat // Euphytica. 1983. V. 32. P. 767–776.

21. Sakuma S., Salomon B., Komatsuda T. The domestication syndrome genes responsible for the major changes in plant form in the Triticeae crops // Plant Cell Physiol. 2011. V. 52. P. 738–749.

22. Salina E.A., Lim Y.K., Badaeva E.D. et al. Phylogenetic reconstruction of Aegilops section Sitopsis and the evolution of tandem repeats in the diploids and derived wheat polyploids // Genome. 2006. V. 49. P. 1023–1035.

23. Sears E.R. The aneuploids of common wheat. Columbia, Mo., Univ. of Missouri Press, 1954. Р. 3–58.

24. Sharman B.C. Branched head in wheat and wheat hybrids // Nature. 1944. V. 153. P. 497–498.

25. Shewry P.R. Wheat // J. Exp. Bot. 2009. V. 60. No. 6. P. 1537–1553.

26. Sourdille P., Tixier M.H., Charmet G. et al. Location of genes involved in ear compactness in wheat (Triticum aestivum) by means of molecular markers // Mol. Breed. 2000. Nо. 6. P. 247–255.

27. Swaminathan M.S., Chopra V.L., Sastry G.R.K. Expression and stability of an induced mutation for ear branching in bread wheat // Curr. Sci. 1966. V. 35. P. 91–92.

28. Yang W.-Y., Lu B.-R., Hu X.-R., Yu Y., Zhang Y. Inheritance of the triple-spikelet character in a Tibetan landrace of common wheat // Genet. Resour. Crop Evol. 2005. V. 52. P. 847–851.