BioScience Blog – Научный Биологический блог

Изогенный анализ основан на использовании почти изогенных сестринских линий, различающихся аллелями только одного гена. Это наиболее точный инструмент, позволяющий установить прямые и плейотропные эффекты конкретных генов на различные признаки. С использованием этого метода возможен поиск генов с сильным положительным эффектом на интересующие признаки. Сравнение эффектов одного и того же гена в разных генотипах позволяет определить норму реакции гена. В результате экстраполяции результатов становится возможным прогнозирование эффекта гена на изученные признаки при внесении его в любые генотипы. При культивировании тканей in vitro основной проблемой остается высокая степень зависимости результативности тех или иных методик от генотипа донорных растений. До сих пор не удалось установить генетическую детерминацию in vitro морфогенетических процессов и разработать на этой основе приемы оптимизации метода культивирования соматических тканей. На основе QTL-анализа выявлено несколько генов, связанных с эффективностью культвирования клеток и тканей in vitro. Однако, на наш взгляд, с точки зрения практического использования имеет значение определение эффектов генов известных генетических систем, обладающих четким фенотипическим проявлением и хозяйственным значением. Серьезным ограничением в использовании метода изогенного анализа является сложность создания наборов почти изогенных линий. Набор почти изогенных линий, альтернативных по генам короткостебельности, созданный профессором Ю.В. Лобачевым, был использован для изучения эффектов генов на этапы соматического эмбриогенеза in vitro мягкой и твердой пшеницы. Соматические каллусы получали из незрелых зародышей на среде Линсмайера-Скуга с 2,4-Д 2 мг/л. Морфогенные каллусы пассировались на среду того же состава каждые 30 суток. Общее время культивирования составило 120 суток. Во время анализа культур определялось количество каллусов с очагами меристематичекой активности или с начавшейся регенерацией побегов. Определение эффектов генов на признаки проводилось путем попарного сопоставления величины изучаемых признаков у сестринских линий. Величина эффектов генов в % рассчитывалась только в случае достоверных различий, определяемых на основе дисперсионного анализа. Установлено, что гены системы Rht, а также s1 и Q при внесении в генофон сорта мягкой пшеницы Саратовская 29 могут оказывать существенное влияние на формирование меристематических очагов в соматических каллусах и способность к сохранению регенерационной активности в процессе длительного культивирования таких каллусов. Выявлен ген Rht-B1c, обладающий сильным положительным эффектом на формирование морфогенных каллусов и сохранение регенерационной способности в процессе пассирования. Кроме того, проведено сравнительное изучение влияния гена Rht-B1b на этапы культивирования пыльников и соматических тканей in vitro трех сортов твердой пшеницы.