Номер проекта: |
3329
|
Название проекта: |
Изучение эволюции геномов и таксономии картофеля с использованием метода гибридизации insitu хромосом и оценка разнообразия культурных видов картофеля Российской Национальной коллекции на основе анализа микросателлитных последовательностей и морфологии
|
Продолжительность проекта: |
Три года (1 февраля 2006 -1 февраля 2009 ) + |
Руководители: дбн Гавриленко Татьяна, дбн Мироненко Нина, проф. Девид Спунер
Цель данного проекта состоит в изучении эволюции геномов полиплоидных видов картофеля, уточнении таксономических взаимосвязей и оценке разнообразия культурных видов картофеля из Российской Национальной Коллекции генетических ресурсов ГНУ ГНЦ РФ ВИР. Для достижения данной цели необходимо было решить следующие 4 задачи:
Задача 1. Формирование репрезентативной выборки образцов культурных и родственных диких видов картофеля из коллекции ВИР и сохранение охарактеризованных образцов в контролируемых условиях.
Подзадачи задачи 1:
-Получить новые данные о географическом распространении культурных видов картофеля на основе анализа происхождения образцов из экспериментальной выборки и гербарных коллекций, а также образцов культурных видов из других гебанков.
-Создание интернет-версии номенклатурных типов культурных видов картофеля в гербарных коллекциях WIR и LE. ссылка
-Обеспечить безопасное сохранение в контролируемых условиях in vitro ~ 250 образцов экспериментальной выборки культурных видов картофеля.
-Криоконсервация ~100 образцов экспериментальной выборки в криобанке ВИРа.
Задача 2: Анализ фенотипической изменчивости образцов сформированной выборки культурных видов картофеля и родственных диких видов.
Подзадачи задачи 2:
- Анализ изменчивости морфологических признаков образцов сформированной выборки и проведение фенетического анализа полученных данных.
- Создать общую базу данных, объединяющую данные по географическим и экологическим характеристикам образцов экспериментальной выборки, результаты фенетического анализа и оценки уровня плоидности образцов.
- Проверить гипотезу «предсказуемости таксономических исследований», сопоставив результаты предшествующего изучения меж- и внутривидовой изменчивости культурных и диких видов картофеля с данными по их устойчивости к патогенам.
-Изучить возможные ассоциативные связи между таксономической принадлежностью образцов и их устойчивостью к возбудителю рака картофеля (Synchytriumendobioticum), патотип 1, и
к золотистой картофельной нематоде (Globoderarostochiensis), патотип Ro1.
Задача 3: Изучение генетической дифференциации культурных видов картофеля, и изучение генетических взаимосвязей культурных видов с их предполагаемыми предками с использованием SSR маркеров.
Подзадачи задачи 3:
- Изучение генетической дифференциации культурных видов картофеля с использованием ядерных SSR маркеров.
-Изучить полиморфизм микросателлитных последовательностей пластидной ДНК образцов экспериментальной выборки культурных и родственных диких видов картофеля.
-Продолжить анализ генетического разнообразия культурных и близких диких видов картофеля с использованием различных ДНК маркеров, с известной хромосомной локализацией.
Задача 4: Изучение эволюции геномов ряда полиплоидных видов секции Petota и видов близких секций с использованием методов in situ гибридизации хромосом.
Подзадачи задачи 4:
- Получить новые знания о происхождении полиплоидных диких видов картофеля. Изучить полиплоидную природу видов секции Petota (серий Longipedicellata, Demissa, Acaulia, Conicibaccata) методом гибридизации insitu хромосом (GISH, FISH).
- Изучить мексиканские аллополиплоидные виды картофеля и их связи с диплоидными видами, обладающими P-, B-, С- и A- геномами.
- Исследовать взаимосвязи видов секций Petota, Etuberosumи Lycopersicumна основе GISH и FISH анализов мейоза отдаленных гибридов.
1.Gavrilenko T., O. Antonova, A. Shuvalova, E. Krylova, N. Alpatyeva, D. Spooner , L. Novikova. Genetic diversity and origin of cultivated potatoes based on plastid microsatellite polymorphism. Genetic Resources and Crop Evolution (2013) 60:1997-2015.
"Acknowledgement to the original source of publication - Springer. The final publication is available at link.springer.com”.
Supplement 1
Supplement 2
Supplement 3
Supplement 4
Supplement 5
Supplement 6
Supplement 7
Supplement 8
Supplement 9
2. Khiutti A., Afanasenko O., Antonova O., Shuvalov O., Novikova L., Krylova E., Chalaya N., Mironenko N., Spooner D.M., T. Gavrilenko (2012) Characterization of resistance to Synchytrium endobioticum in cultivated potato accessions from the collection of Vavilov Institute of Plant Industry (VIR) collection. Plant Breeding, 131, 744-750.
3. Pendinen G., D. M. Spooner, J. Jiang, and T. Gavrilenko (2012) Genomic in situ hybridization (GISH) reveals both auto- and allopolyploid origins of different North and Central American hexaploid potato (Solanum section Petota) species. Genome. 55: 407–415.
4. Ovchinnikova A., E. Krylova, T. Gavrilenko, T. Smekalova, M. Zhuk, S. Knapp and D. M. Spooner (2011) Taxonomy of cultivated potatoes (Solanum section Petota: Solanaceae), Botanical Journal of the Linnean Society. 2011, 165, 107–155.
5. Gavrilenko T., O. Antonova, A. Ovchinnikova, L. Novikova, E. Krylova, N. Mironenko, G. Pendinen, A. Islamshina, N. Shvachko, S. Kiru, L. Kostina, O. Afanasenko, D. Spooner. A microsatellite and morphological assessment of the Russian National Potato Collection. Genetic Resources and Crop Evolution, 2010, vol.57, N 8: 1151-1164.
"Acknowledgement to the original source of publication - Springer. The final publication is available at link.springer.com”.
Supplement 1
Supplement 2
Supplement 3
Supplement 4
Supplement 5
Supplement 6
Supplement 7
Supplement 8
Supplement 9
6. Spooner D.M., T. Gavrilenko, S.H. Jansky, A. Ovchinnikova, E. Krylova, S. Knapp, R. Simon. Ecogeography of ploidy variation in cultivated potato (Solanum sect. Petota).
American Journal of Botany, 2010.vol. 97, N 12: 2049-2060.
7 . Pendinen G., T. Gavrilenko, J. Jiang, D. M. Spooner (2008). Allopolyploid speciation of the tetraploid Mexican potato species revealed by genomic in situ hybridization. Genome, 51, 2008: 714-720.
8. Pendinen G., Gavrilenko T., J. Jiang, D. Spooner. GISH AND FISH analyses of tetraploid species of the seriesLongipedicellata and Conicibaccata. Conference Abstract Book of the 17th TRIENNIAL CONFERENCE OF THE EAPR (the European Association for Potato Research), Brasov, Romania, July 06 to 10, 2008, p. 63 – 65.
9. Пендинен Г.И., Т.А. Гавриленко, Дж. Джианг, Д. Спунер. 2008. Анализ полиплоидной природы мексиканских видов картофеля серий Demissa и Longipedicellata. Сборник тезисов Симпозиума «Хромосомы и эволюция», посвященного памяти Г.А. Левитского. Ст.-Петербург. 26-27.11.2008. С.80-82.
10. Крылова Е.А., Овчинникова А.Б., Смекалова Т.Н., Гавриленко Т.А., Л.Ю.Новикова. 2008. Анализ морфологических признаков образцов культурных и близкородственных диких видов картофеля из коллекции ВНИИР им.Н.И.Вавилова. В сборнике Всероссийской конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы ботаники XXI века». 21-27 сентября 2008 года. С.245-247.
11. Овчинникoва А.Б., Крылова Е.А., Смекалова Т.Н., Новикова Л.Ю., Киру С.Д., Костина Л.И., Гавриленко Т.А. Изучение разнообразия культурных и диких видов картофеля на основе анализа морфологических признаков образцов коллекции ВИР. II Всероссийская научно-практическая конференция «Биотехнология как инструмент сохранения биоразнообразия растительного мира» Волгоград, 19 – 20 августа 2008, С. 315-319
12. Овчинникова А.Б., Е.А. Крылова, В.И. Дорофеев, Т.Н. Смекалова, И.Г. Чухина, Т.А. Гавриленко. Типовые образцы культурных видов секции Petota Dumort. рода Solanum L., хранящихся в гербариях Всероссийского научно – исследовательского института растениеводства им. Н.И.Вавилова РАСХН (WIR) и Ботанического института им. В.Л.Комарова РАН (LE). Ботанический журнал. 2009, Т.94, 4, С.581-587
13. Pendinen, G.,Gavrilenko, T.,Jiang, J., Spooner, D.. Genomic In Situ Hybridization (GISH) Analysis of the Mexican Hexaploid Wild Potato Species. Abstract of the Conference of Botanical Society of America, Snowbird, Utah, USA, 25 - 29 July,2009.