1,2 лекции (стр. 6 )

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:

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	2А	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	2В	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	6А	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*
2А	130	77,65+ 0,15	-15,77	75,10*
3В	158	72,15+ 0,13	-21,27	111,95*
4В	178	71,09+ 0,14	-22,33	111,65**
7А	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

**- 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.

11 лекция

Метод создания серий с межсортовым замещением хромосом – 2 часа

После получения набора моносомных линий желаемого сорта хромосомы от других сортов могут быть перенесены путем создания линий с замещением хромосом. Будут рассмотрены 3 метода получения замещенных линий, которые обсуждались в широко известных работах Сирса и Унрау с сотр. Эти методы различаются в основном типом анеуплоида, который используется в качестве материнской родительской формы для повторных скрещиваний. Материнскую или отцовскую форму, используемую многократно при возвратных насыщающих скрещиваниях, называют «Повторным родителем». В первом методе таким «повторным родителем» является нуллисомик, во втором методе – моносомик (унивалент при этом – целая двуплечая хромосома), в третьем методе – монотелоцентрик (унивалент - телоцентрическая, одноплечая хромосома). Основная схема замещения хромосом одинакова для всех трех методов.

Метод 1.

1 этап. Нуллисомик Чайниз Спринг, у которого отсутствует определенная пара хромосом, скрещивается в качестве материнского компонента с избранным сором донором.

2 этап. Все растения F1 – моносрмики, причем унивалентная хромосома происходит от сорта донора. Моносомики F1 по данной хромосоме скрещивают как отцовский компонент с нуллисомиком (♀) Чайниз Спринг («повторный родитель»).

3 этап. В пототстве ВСI от первого возвратного насыщающего скрещивания с «повторным родителем» имеются два типа растений: примерно 94-99% моносомиков с унивалентной хромосомой от сорта –донора и 1-6% нуллисомиков. Пыльцой моносомных растений снова опыляют соответствующие нуллисомики Чайниз Спринг. Подобные насыщающие скрещивания проводят шесть-восемь раз в зависимости от того, насколько сильно различают меду собой генотипы сортов донора и реципента.