Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Հիբրիդային ցորենների օնտոգենեզի գենետիկական առանձնահատկությունները

Սադոյան, Ռուզաննա Ռոբերտի (2015) Հիբրիդային ցորենների օնտոգենեզի գենետիկական առանձնահատկությունները. Doctor of Sciences thesis, ԵՊՀ.

[img] PDF (Thesis)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (9Mb)
    [img] PDF (Abstract)
    Available under License Creative Commons Attribution.

    Download (907Kb)

      Abstract

      Территория Армении является одной из важнейших составляющих Переднеазиатского очага происхождения культурных растений (Малая Азия, Закавказье, Иран, Горный Туркменистан), где особенно велико разнообразие пшениц по числу ботанических видов и разновидностей (Вавилов, 1987). Здесь и в настоящее время произрастают дикие сородичи культурных растений: однозернянки (диплоиды) и двузернянки (тетраплоиды) встречаются не единичными экземплярами, а вместе с видами рода Aegilops L.- образуют целые сообщества (Флора Армении, 2010). В местах совместного произрастания диких и культурных видов наблюдается спонтанное возникновение гибридов (Feldman, 2001; Назарова и Степанян-Гандилян, 2004). Стародавние сорта пшениц, сохранившиеся до наших дней и произрастающие на территории Армении, хорошо приспособлены к ее сложным и разнообразным природно-климатическим условиям. Они являются естественными донорами таких важных хозяйственно- ценных признаков, как невосприимчивость к болезням, высокобелковость, засухоустойчивость и зимостойкость. В этой связи, актуальными представляются вопросы сохранения, изучения и успешного использования в селекции местного генофонда, который может стать ценным донором ряда полезных признаков. При анализе индивидуального развития - одним из оптимальных подходов к изучению роли генетических факторов является исследование растений с резкими фенотипическими изменениями. В эволюции пшеницы важную роль играют естественные доминантные мутации, взаимодействие которых может приводить к возникновению депрессивных или летальных форм гибридных растений, тем самым препятствуя определенным видам скрещивания и успешной реализации селекционных программ. Расселение из центров их происхождения по всем континентам, распространение доминантных мутаций, приводящих к гибридной депрессии, а также дивергенция отдельных членов комплементарных систем депрессивности способствовали видовой, биотипической и эколого-географической локализации пшеницы. Как результат, гибридная депрессия проявляется как при внутривидовых, так и межвидовых скрещиваниях. При этом степень депрессии растений гибридного поколения зависит от типа взаимодействия генов и силы их аллелей (Бабаджанян, 1974; Садоян и Гандилян, 2000; Садоян, 2008; Zeven, 1970; Naskidashvili et al., 2010; Singh et al., 2012; Vikas et al., 2013). У рода Triticum L. широкое распространение генов депрессивности, их совместное проявление, а также сцепленность между собой и с генами, детерминирующими хозяйственно-ценные признаки (высокобелковость, иммунитет к различным болезням, конкуренто-способность, масса зерновок), фактически способствуют их включению в генофонд новых сортов (Пухальский, 2002, Драгович, 2008). При этом гибридная депрессивность создает серьезные трудности в процессе селекции, вызывая глубокие изменения, происходящие в гибридном организме в результате взаимодействия различных генов (Садоян и Погосян, 2007; Zhang et al., 2005; Naskidashvili et al., 2010; Tsunewaki, 2011; Tikhenko et al., 2014). Исследование закономерностей онтогенетического развития пшениц необходимо и для оценки жизнедеятельности их гибридов. Детальное изучение комплекса вопросов, связанных с генами летальности у пшениц, может пролить свет на вопросы эволюционной генетики рода Triticum L., а также физиологии и биохимии индивидуального развития представителей данного таксона. Кроме того, исследование генетических особенностей пшениц необходимо как для выявления факторов, лимитирующих объем и качество урожая, так и для определения стратегии будущих селекционных работ (Edmeadesa et al., 2004; Foulkes et al., 2007; Fischer, 2011). Բույսերի անհատական զարգացումը պայմանավորված է նրանց գենետիկական առանձնահատկություններով: Այդ առանձնահատկությունների գնահատման համար լավագույն հնարավորություններից է խոշոր ֆենոտիպային փոփոխություններից դեպի գենոտիպի փոփոխությունների վերլուծությունը: Բնական դոմինանտ բացասական մուտացիաները, որոնք հանգեցնում են կենսագործունեությունը պայմանավորող համակարգերի խաթարման և հիբրիդային բույսերի ընկճվածության կամ մահացության, լայնորեն տարածված են Triticum L. ցեղի տարբեր գենոմային կազմություն և պլոիդություն ունեցող տեսակներում։ Հիբրիդային ճնշվածության դոմինանտ գեների տեսակային, աշխարհագրական և կենսաձևային տեղակայման բացահայտումը մեծ նշանակություն ունի ցորենի ֆիլոգենեզի առանձին հարցերի բազմակողմանի ուսումնասիրման և սելեկցիոն ծրագրերի իրականացման գործում։ Սելեկցիայի համար հիբրիդային ճնշվածության խնդրի ուսումնասիրությունը ունի որոշակի գործնական նշանակություն կապված այդ երևույթը պայմանավորող և իմունիտետն ու արժեքավոր մի շարք հատկանիշներ վերահսկող գեների շղթայակցման հետ։ Ցորենի ժամանակակից տեսակներում հայտնաբերված հիբրիդային ճնշվածության գեներ0ը բացահայտվել են նաև Aegilops L. ցեղում և ցորենի դիպլոիդ ձևերում, որոնք էվոլյուցիայի տարբեր փուլերում մասնակցել են ձևագոյացման գործընթացներին, իսկ լետալության երևույթը քննարկվել է ուժեղ ալելների զուգակցման դեպքում, որպես տեսակների միջև գենետիկական մեկուսացնող համակարգ։ Էնդեմիկ և սելեկցիոն սորտերի ուսումնասիրությամբ բացահայտվել է, որ նրանց մեծամասնությունը հանդիսանում է հիբրիդային ճնշվածության գեների կրողներ։ Հայաստանի, Հարավային Կովկասի և համաշխարհային հավաքածուի ցորենների համեմատական ուսումնասի-րությամբ պարզվել են այդ գեների բաշխման և տեղակայման առանձնահատկությունները, ինչպես նաև դրանց ալելների կուտակումները` կախված կենսաձևից։ Բացահայտվել է, որ Հարավային Կովկասի ցորեններում հիբրիդային ճնշվածության գեներն ըստ ծագման, տեսակային և կենսաձևային տեղակայման ենթարկվում են ընդհանուր օրինաչափու-թյունների, սակայն կան որոշակի տարբերություններ տարածման հաճախականության, ալելների ուժի և առանձին գեների բացակայության առումով։ Օրինակ՝ Հայաստանի ցորեններում կենսաձևի հետ կապված նկատվում է նեկրոզի գեների տեղակայման շեղում ընդհանուր օրինաչափություններից: Որոշվել է Հայաստանի էնդեմիկ և սելեկցիոն սորտերի տեղը և դերը մշակաբույսերի առաջացման Առաջավոր Ասիական օջախում, հաշվի առնելով գենետիկական փոփոխականության և նրա ֆենոտիպային արտահայտման ներուժը։ Plants individual development is determined by their hereditary characteristics. The optimal way of genotypes identification is the examination of genotypically determined extensive changes of their phenotypes. One of actual approaches is the study of widely expanded spontaneous negative dominant mutations in varieties from Triticum L. genus with different ploidy and genome composition that results in depression or death of hybrid plants. The investigation of varietal, geographical, and biotypical localization of dominant genes of hybrid depression is an important issue for the profound study of wheat phylogenesis and implementation of seed breeding programs. The presented research of hybrid depression phenomenon is based on the exploration of the linked genes, which determine the immunity and range of valuable features, having definite practical significance for the wheat selection. Hybrid depression genes, detected in wheat contemporary varieties have been also identified in Aegilops L. species and diploid forms of wheats, which are involved in the processes of morphogenesis within various phases of the evolution and strong allele combinations the phenomenon of lethality were defined as genetically isolating mechanism among varieties. The South Caucasus is one of the regions, where the vast accumulations of different kinds of spontaneous negative dominant mutations are observed in cultivated wheat varieties. Our study of endemic and selective wheat varieties has determined that the majority of them are carriers of hybrid depression genes. The comparative analysis of wheat varieties from Armenia, the South Caucasus and world-wide collection has revealed the characters of their distribution, localization and allele’s accumulation, correlated with their biotypes. It has been determined that the genes of hybrid depression in wheat varieties of the South Caucasus are subjected to overall regularities according to their origin, varietal and biotypical localization. Nevertheless, there are definite differences in their frequency, strength of alleles and deletion of single genes of hybrid depression. For example, in the wheat varieties of Armenia was detected the deflection of localization of necrosis genes from the overall regularities, due to their biotypes.

      Item Type: Thesis (Doctor of Sciences)
      Additional Information: Հիբրիդային ցորենների օնտոգենեզի գենետիկական առանձնահատկությունները, Genetic features of hybrid wheats ontogenesis.
      Uncontrolled Keywords: Սադոյան Ռուզաննա Ռոբերտի, Sadoyan Ruzanna Robert
      Subjects: Biology
      Divisions: UNSPECIFIED
      Depositing User: NLA Circ. Dpt.
      Date Deposited: 06 Sep 2016 16:57
      Last Modified: 08 Sep 2016 15:31
      URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/3364

      Actions (login required)

      View Item