НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ПОСТРОЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ КАРТ
Аннотация
Построение генетических карт имеет принципиальное значение при практическом использовании установленных ассоциаций «маркер-признак». Последовательное развитие генетических исследований привело к установлению групп сцепления и локализации генов, а цитогенетическое изучение дало возможность идентифицировать группы сцепления с определенными хромосомами у целого ряда организмов. Широкое использование молекулярных ДНК-маркеров, а также применение методологии идентификации и локализации на хромосомах QTL (quantitative trait loci) даже в тех случаях, когда они не способствовали появлению новых областей науки, значительно расширили границы биологических исследований, в том числе, увеличили точность и масштабируемость в построении генетических карт сцепления. На сегодня исследование сцепления генов – важнейший подход, используемый как для картирования генома, так и в генетико-селекционной деятельности. Насыщение генетических карт дает возможность компилировать на карте большое число сегрегирующих локусов одной популяции практически до полного «насыщения» генома. В то же время, эффекты воздействия «генотип-среда» могут вызывать вариабельность, которая является основной причиной того, почему различные популяции некоторых видов не обязательно проявляют идентичную длину карт, а разница при этом может достигать 20%. Гены, локусы или даже целые районы хромосом, картированные у организма одного таксона, с достаточно высокой долей достоверности могут быть оценены и идентифицированы с помощью консервативных молекулярных маркеров, кар- тированных у другого организма, как правило, из родственного таксона. Кроме того, если проведены тщательные межвидовые сравнения, то предсказания по расположению и картированию генов или QTL (quantitative trait loci), сделанные для одного вида, могут быть применены и к другому родственному ему виду.
Об авторе
Ю. В. Чесноков
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение
«Агрофизический научно-исследовательский институт»
Россия
доктор биол. наук, директор
Россия
доктор биол. наук, директор
Список литературы
1. Чесноков Ю.В. Картирование локусов количественных признаков у растений. СПб., ВИР.2009. – 100 с.
2. Жученко А.А., Король А.Б. Рекомбинация в эволюции и селекции. М.: Наука. 1985. – 400 с.
3. Чесноков Ю.В. Молекулярно-генетические маркеры и их использование в предселекционных исследованиях. СПб: АФИ. 2013. – 116 с.
4. Burr B., Burr F.A., Matx E.C., Romero-Severson J. Pinning down loose ends: mapping telomeres and factors affecting their length // The Plant Cell. – 1992. – Vol. 4. – P. 953-960
5. Chakravarti A., Lasher L.A., Reefer J.E. A maximum likelihood method for estimating genome length using linkage data // Genetics. – 1991. – Vol. 128. – P. 175-182
6. Hulbert S.H., Hott T.W., Legg E.J., Lincoln S.E., Lander E.S., Michelmore R.W. Genetic analysis of the fungus, Bremia lactucae, using restriction length polymorphism // Genetics. - 1988. – Vol. 120.- P. 947-958
7. Gerber S., Rodolphe F. An estimation of the genome length of maritime pine (Pinus pinaster Ait.) // Theor. Appl. Genet. - 1994b. - Vol.88. – P. 289-292
8. Burr B., Burr F.A. Recombinant inbreds for molecular mapping in maize // Trends Genet. - 1991.– Vol. 7. - P. 55-60
9. Gardiner J.M., Coe E.H., Melia-Hancock S., Hoisington D.A., Chao S. Development of a core RFLP map using an immortalized F2 population // Genetics. - 1993. - Vol. 134. – P. 917-930
10. De Vicente M.C., Tanksley S.D. Genome-wide reduction in recombination of backcross progeny derived from male versus female gametes in an interspecific cross of tomato // Theor. Appl. Genet. - 1991. - Vol. 83. – P. 173-178
11. Graner A., Jahorr A., Schondelmaier J., Siedler H., Pileen K., Fishbeck G., Wenzel G., Herrmann R.G. Construction of an RFLP map of barley // Theor. Appl. Genet. - 1991. – Vol. 83. – P. 250-256
12. Vizir I., Korol A.B. Sex difference in recombination frequency in Arabidopsis // Heredity. - 1990.– Vol. 65. – P. 379-383
13. Rick C.M. Controlled introgression of chromosomes of Solanum penneli into Lycopersicon esculentum: segregation and recombination // Genetics. - 1969. – Vol. 62. - P. 753-768
14. Bonierbale M.W., Plaisted R.L., Tanksley S.D. RFLP maps based on a common set of clones reveal modes of chromosomal evolution in potato and tomato // Genetics. - 1988. – Vol. 120. – P. 1095-1103
15. Gebhardt C., Ritter E., Barone A., Debener T., Walkemeier B., Schachtschabel U., Kaufmann H., Thompson R.D., Bonierbale M.W., Ganal M.W., Tanksley S.D., Salamini F. RFLP maps of potato and their alignment with the homologous tomato genome // Theor. Appl. Genet. - 1991. - Vol. 83. – P. 49-57
16. Paterson A.H., Lander E.S., Hewitt J.D., Peterson S., Loncoln S.E. Tanksley S.D. Resolution of quantitative traits into Mendelian factors by using a complete linkage map of restriction fragment length polymorphisms // Nature. - 1988. – Vol. 335. – P. 721-726
17. Causse M.A., Fulton T.M., Cho Y.G., Ahn S.N., Chunwongse J., Wu K., Xiao J., Yu Z., Ronald P.C., Herrington S.E., Second G., McCouch S.R., Tanksley S.D. Saturated molecular map of the rice genome based on an interspecific backcross population // Genetics. - 1994. – Vol. 138. – P. 1251-1274
18. Borts R.H., Haber J.E. Meiotic recombination in yeast: alteration by multiple heterozygosities // Science. - 1987. – Vol. 237. - P. 1459-1465
19. Beavis W.D., Grant D. A linkage map based on information from F2 populations of maize (Zea mays L.) // Theor. Appl. Genet. - 1991. – Vol. 82. – P. 636-644
20. Burr B., Burr F.A., Thompson K.H., Albertsen M.C., Stuber C.W. Gene mapping with recombinant inbreeds in maize // Genetics. - 1988. – Vol. 118. – P. 519-526
21. Arumuganathan K., Earle E.D. Nuclear DNA content of some important plant species // Plant Mol. Biol. Rep. - 1991. – Vol. 9. P. 208-218
22. Bennett M.D., Smith J.B. Nuclear DNA amount in angiosperms // Proc. R. Soc. Lond. B. - 1991.– Vol. 334. – P. 309-345
23. Kaback D.B., Guacci V., Barber D., Mahon J.W. Chromosome size dependent control of meiotic recombination // Science. - 1992. – Vol. 256. - P. 228-232
24. Flavell R.B. Chromosome architecture: the distribution of recombination sites, the structure of ribosomal DNA loci and the multiplicity of sequences containing inverted repeats. In: Molecular F orm and Function of the Plant Genome. Van Vloten-Dtin L., Groot G.S.P., Hall I.C. (eds.). NATO ASI, 83. Plenum Press. New York. - 1985. - P. 1-14
25. Oliver S.G., Van der Aart Q.J., Agostoni-Garbone M.L., Aigle M., Alberghina L., Alexandraki D., Antoine G. et al. The complete DNA sequence of yeast chromosome III // Nature. - 1992. – Vol. 357.– P. 38-46
26. Donner H.K. Genetic fine structure of the bronze locus in maze // Genetics. - 1986. – Vol. 113.P. 1021-1036
27. Schmidt R., West J., Love K., Lenehan Z., Lister C., Thompson H., Bouchez D., Dean C. Physical map and organization of Arabidopsis thaliana chromosome 4 // Science. - 1995. – Vol. 270.– P. 480-483
28. Rocher J.P., Prioul J.L., Lecharny A., Reyss A., Joussaume M. Genetic variability in carbon fixation, sucrose-P-synthase and ADP glucose pyrophosphorylase in maize plants of differing growth rate // Plant Physiol. - 1989. – Vol. 89. – P. 416-420
29. Slocum M.K., Figdore S.S., Kennard W.C., Suzuki J.Y., Osborn T.C. Linkage arrangement of restriction fragment length polymorphism loci in Brassica oleracea // Theor. Appl. Genet. - 1990. – Vol. 80. – P. 57-64
30. Song K.M., Suzuki J.Y., Slocum M.K., Williams P.H., Osborn T.C. A linkage map of Brassica rapa (syn. campestris) based on restriction length polymorphism loci // Theor. Appl. Genet. - 1991. – Vol.82. – P. 296-304
31. Kishimoto N., Higo H., Abe K., Arai S., Siato A., Higo G. Identification of the duplicated segments in rice chromosomes 1 and 5 by linkage analysis of cDNA markers of known functions // Theor. Appl. Genet. - 1994. – Vol. 88. – P. 722-726
32. Blanc G., Barakat A., Guyot R., Cooke R., Denseny M. Extensive duplication and reshuffling in the Arabidopsis genome // Plant Cell. - 2000. – Vol. 12. – P. 1093-1101
33. Grant D., Cregan P., Schoemaker R.C. Genome organization in dicots: genome duplication in Arabidopsis and synteny between soybean and Arabidopsis // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2000.– Vol. 97. – P. 4168-4173
34. Lyon M.F. Dunn and mouse genetic mapping // Genetics. - 1990. – Vol. 125. – P. 231-236
35. Morizot D.C. Use fish gene maps to predict ancestral vertebrate genome organization. In: Isozymes: Structure, Function and Use in Biology and medicine. Ogita Z.I., Marker C.L. (eds.). Liss, Wiley, New York. - 1990. - P. 207-234
36. Tanksley S.D., Ganal M.W., Prince J.P., De Vicente M.C., Bonierbale M.W., Broun P., Fulton T.M., Giovannoni J.J., Grandillo S., Martin G.B., Messeguer R., Miller L., Paterson A.H., Pinedo O., Roder M.S., Wing R.A., Wu W., Young N.D. High density molecular linkage maps of the tomato and potato genomes // Genetics. - 1992. – Vol. 132. – P. 1141-1160
37. Lefebvre V., Palloux A., Caranta C., Pochard E. Construction of an intraspecific integrated linkage map of pepper using molecular markers and double haploid progenies // Genome. - 1995. – Vol. 38. P. 112-121
38. Livingstone K.D., Lackney V.K., Blauth J.R., Van Wijk R., Jahn M.K. Genome mapping in Capsicum and the evolution of genome structure in the Solanaceae // Genetics. - 1999. – Vol. 152.– P. 1183-1202
39. Tanksley S.D., Bernatzky R., Lapitan N.L., Prince J.P. Conservation of gene repertoire but not gene order in paper and tomato // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1988. - Vol. 85. P. 6419-6423
40. Weeden N.F., Muehlbauer F.J., Ladizinsky G. Extensive conservation of linkage relationships between pea and lentil genetic maps // J. Hered. - 1992. – Vol. 83. – P. 123-129
41. Devos K.M., Atkinsin M.D., Chinoy C.N., Liu C.J., Gale M.D. RFLP-based genetic map of the homoeologous group 3 chromosomes of wheat and rye // Theor. Appl. Genet. - 1992. – Vol. 83. –P. 931-939
42. Sharp P.J., Kreis M., Shewry P.R., Gale M.D. Location of β-amilase sequences in wheat and its relatives // Theor. Appl. Genet. - 1988. – Vol. 75. – P. 286-290
43. Wang M.L., Atkinson M.D., Chinoy C.N., Devos K.M., Gale M.D. Comparative RFLP-based genetic maps of barley chromosome 5 1H and rye chromosome 1R // Theor. Appl. Genet. - 1992.– Vol. 84. – P. 339-344
44. Melake-Berhan A., Hulbert S.H., Bultmer L.G., Bennetzen J.L. Structure and evolution of the genomes of sorghum bicolor and Zea mays // Theor. Appl. Genet. - 1993. – Vol. 86. – P. 598-604
45. Whitkus R., Doebley J., Lee M. Comparative genome mapping of sorghum and maize // Genetics. - 1992. – Vol. 132. – P. 1119-1130
46. Grivet L., DґHont A., Dufour P., Hamon P., Roques D., Glaszmann J.C. Comparative genome mapping of sugar cane with other species within the Andropogoneae tribe // Heredity. - 1994. – Vol.73. – P. 500-508
47. Ahn S., Anderson J.A., Sorrells M.E., Tanksley S.D. Homoeologous relationships of rice, wheat and maize chromosomes // Mol. Gen. Genet. - 1993. – Vol. 241. – P. 483-490
48. Ahn S., Tanksley S.D. Comparative linkage maps of the rice and maize genomes // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1993. – Vol. 90. – P. 7980-7984
49. Kurata N., Moore G., Nagamura Y., Foote T., Yano M., Minobe Y., Gale M. Conservation of genome structure between rice and wheat // BioTechnology. - 1994. – Vol. 12. – P. 276-278
50. Вавилов Н.И. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. В: Теоретические основы селекции растений. М., Л. - 1935. - Т.1. - C.75-128
51. Plaschke J., Boerner A., Xie D.X., Koebner R.M.D., Schlegel R., Gale M.D. RFLP mapping of genes affecting plant height and growth habit in rye // Theor. Appl. Genet. - 1993. – Vol. 85. – P. 1049-1054
52. Bennetzen J.L., Freeling M. Grasses as a single genetic system: genome composition, collinearity and compatibility // Trends in Genet. - 1993. – Vol. 9. – P. 259-261
53. Freeling M. Grasses as a single genetic system: reassessment // Plant Physiol. - 2001. – Vol. 125. – P. 1191-1197
54. Asnaghi C., Paulet F., Kaye C., Grivet L., Deu M., Glaszmann J.C., DґHont A. Application of syn-teny across Poaceae to determine the map location of a sugar cane rust resistance gene // Theor. Appl. Genet. - 2000. - Vol. 101. – P. 962-969
55. Robert L.S., Robson F., Sharpe A., Lyndiate D., Coupland G. Conserved structure and function of the Arabidopsis flowering time gene CONSTANS in Brassica napus // Plant Mol. Biol. - 1998. – Vol. 37. – P. 763-772
Рецензия
При поддержке: Работа выполнена при частичной финансовой поддержке гранта РФФИ 16-04-00311-а.
Для цитирования:
Чесноков Ю.В. НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ПОСТРОЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ КАРТ. Овощи России. 2018;(2):15-20. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2018-2-15-20
For citation:
Chesnokov Yu.V. SOME ASPECTS OF GENETIC MAPS CREATION. Vegetable crops of Russia. 2018;(2):15-20. (In Russ.) https://doi.org/10.18619/2072-9146-2018-2-15-20
Просмотров: 393
Послать статью по эл. почте 