ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………… 5
ГЛАВА I. ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ РОДА GOSSYPIUM L.,
КАРТИРОВАНИЕ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ ГЕНОВ/ЛОКУСОВ QTL,
КОНТРОЛИРУЮЩИХ ВРЕМЯ ЦВЕТЕНИЯ …………………… 17
1.1. Происхождение, таксономия и эволюция рода Gossypium L. ……….. 17
1.2. Морфо-биологическая характеристика вида G.darwinii Watt ……….. 21
1.3. Экономическое значение культивируемых видов хлопчатника рода
Gossypium L. ……………………………………………………………….. 23
1.4. Генетические и молекулярные основы цветения ………..……………. 25
1.4.1. Основные аспекты инициации цветения у растений ..…………… 25
1.4.2. Гиббереллиновый путь инициации цветения ………………………. 28
1.4.3. Автономный путь цветения …………………………………………. 29
1.4.4. Яровизационный путь регуляции времени цветения....……………… 30
1.4.5. Температурный путь регуляции цветения..………………………….. 32
1.4.6. Фотопериодическая регуляция времени цветения и фотоморфогенез
………………………………………………………………………………….. 34
1.5. Фотопериодизм у хлопчатника ……………………………………….. 41
1.6. Изучение фотопериодической регуляции цветения с помощью
молекулярно-генетических методов ……………………………………... 43
1.6.1. Молекулярные маркеры и области их применения ………………… 45
1.6.2. Изучение фотопериодической особенности рода Gossypium L. с
помощью молекулярных маркеров ………………………………………... 55
1.7. Генетическое картирование локусов (QTL) хозяйственно-ценных
признаков хлопчатника ……………………………………………………… 57
1.8. Технология «Маркер ассоциированная селекция» - для улучшения
генетического разнообразия хлопчатника ………………………………… 63
ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ…………………………………………………………… 68
2.1. Использованные материалы……………………………………………… 68
2.1.1. Реактивы…………………………………………………………………. 68
2.1.2. Ферменты………………………………………………………………... 68
2.1.3. Оборудование…………………………………………………………… 68
2.2. Растительный материал………………………………………………….. 69
2.3. Молекулярно-генетические методы анализа…………………………… 70
2.3.1. Выделение геномной ДНК …………………………………………… 70
2.3.2. Оценка наследуемости ……………………………………………….. 73
2.3.3. Дизайн пар-праймеров для CAPS и dCAPS маркеров ………………. 73
2.3.4. Коллекция микросателлитных маркеров …………………………… 753
2.3.5. Полимеразная цепная реакция (ПЦР)……………………………….. 75
2.3.6. Очистка продуктов ПЦР…………………………………………….... 76
2.3.7. Постановка реакции рестрикции амплифицированного ДНКфрагмента .…………………………………………………………………… 76
2.3.8. Метод гель-электрофореза ДНК …………………………………… 77
2.3.9. Генотипирование продуктов ПЦР……………………………………. 79
2.4. Молекулярное картирование ………………………………………..... 79
2.4.1. Создание карт групп сцепления………………………………………. 79
2.4.2. QTL картирование……………………………………………………... 79
2.4.3. Определение хромосомную дислокацию маркеров………………...... 80
2.5. In silico ПЦР анализ …….…….…………………………………………. 81
ГЛАВА III. РАЗРАБОТКА, ГЕНЕТИЧЕСКОЕ КАРТИРОВАНИЕ И
ХРОМОСОМНАЯ ЛОКАЛИЗАЦИЯ PHYA, PHYB И HY5 ГЕНСПЕЦИФИЧНЫХ CAPS МАРКЕРОВ…………………………………… 82
3.1. Разработка ген-специфических CAPS маркеров..……………………… 82
3.2. Картирование групп сцепления, QTL анализ ассоциации генспецифичных маркеров с признаками качества волокна и верификация
локализации генов PHYA, PHYB и HY5 на хромосомах с использованием
CS-B линий хлопчатника……………………………………………………. 87
Заключение…………………………………………………………………… 99
ГЛАВА IV. СОЗДАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ПОПУЛЯЦИИ
ХЛОПЧАТНИКА ВИДА G.darwinii Watt НА ОСНОВЕ ЕЁ
ФОТОПЕРИОДИЧЕСКОЙ
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ…………………………………………………… 101
4.1. Подбор родительских форм и их характеристика …………………….. 101
4.2. Проведение скрещивания и создание F2 и F3 поколения …………….. 102
4.3. Фенотипическое описание признака фотопериодизм
чувствительности и морфобиологических признаков в F2, F3 поколениях... 104
Заключение……………………………………………………………………. 130
ГЛАВА V. МОЛЕКУЛЯРНОЕ ГЕНОТИПИРОВАНИЕ,
КОНСТРУИРОВАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ КАРТЫ СЦЕПЛЕНИЯ И
КАРТИРОВАНИЕ ЛОКУСОВ QTL, АССОЦИИРОВАННЫХ С
ФОТОПЕРИОДИЧЕСКИМ ЦВЕТЕНИЕМ ХЛОПЧАТНИКА……….. 132
5.1. Изучение генетического полиморфизма родительских генотипов с
помощью молекулярных маркеров ………………………………………… 132
5.2. Построение генетической карты сцепления в F2 и F3 поколениях..…... 136
5.3. Картирование локусов QTL, ассоциированных с фотопериодическим
цветением хлопчатника в F2 поколении ………………………………….. 143
5.4. Картирование локусов QTL, ассоциированных с фотопериодическим
цветением хлопчатника в F3 поколении …………………………………… 153
Заключение……………………………………………………………………. 1594
ГЛАВА VI. БИОИНФОРМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МАРКЕРНЫХ
QTL РЕГИОНОВ, ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ ГЕНОВКАНДИДАТОВ………………………………………………………………. 160
6.1. In silico ПЦР анализ ……………………………………………………. 161
6.2. Предсказание генов с помощью веб-приложения AUGUSTUS ……… 167
6.3. BLAST анализ……………………………………………………………. 167
Заключение……………………………………………………………………. 175
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………... 176
ВЫВОДЫ……………………………………………………………………….. 179
РЕКОМЕНДАЦИИ……………………………………………………………. 181
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………………………. 182
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ……….. 216
ПРИЛОЖЕНИЯ…………………………………..…………………………… 221
