КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 16-16-10031
НазваниеМолекулярно-цитогенетический анализ геномов межвидовых гибридов лука для создания новых форм устойчивых к пероноспорозу (Peronospora destructor Casp. (Berk.)) и стемфилиозу (Stemphyllium vesicarium)
Руководитель Хрусталева Людмила Ивановна, Доктор биологических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" , г Москва
Конкурс №13 - Конкурс 2016 года на получение грантов по приоритетному направлению деятельности РНФ «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки; 06-103 - Садоводство, овощеводство
Ключевые слова межвидовая селекция, Allium, лук репчатый, Peronospora destructor, Stemphyllium vesicarium, Геномная in situ гибридизация, митоз, мейоз, гомеологичная рекомбинация, репитом, молекулярно-цитогенетические маркеры
Код ГРНТИ34.23.23 34.15.23
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
В рамках данного проекта будет проведен отбор генотипов межвидовых гибридов лука, несущих в гомозиготе гены устойчивости к грибковым болезням: пероноспорозу, вызываемому Peronospora destructor Casp. (Berk.) и стемфилиозу, вызываемому Stemphyllium vesicarium, с использованием молекулярно-цитогенетических маркеров. Пероноспороз и стемфилиоз являются самыми распространенными заболеваниями лука, наносящими до 85% потерь и особенно в производстве семян. Для борьбы с этим фитопатогенном проводят до 12 обработок фунгицидами за сезон в северных областях и до 6 обработок в южных областях, что чревато негативным воздействием на окружающую среду и здоровье человека. В работе будет использована уникальная популяция межвидовых гибридов между луком репчатым и его близкородственными видами A. fistulosum и A. roylei. Генетика устойчивости к пероноспорозу известна: A. roylei несет единичный доминантный локус устойчивости, названный Pd1. Генетика устойчивости к стемфилиозу пока остается не изученной. В результате выполнения проекта впервые будет установлена хромосомная локализация генов, контролирующих устойчивость к стемфилиозу; впервые будут отобраны отечественные формы гибридов, устойчивые к пероноспорозу. В работе будет использован весь арсенал современных молекулярно-генетических, молекулярно-цитогенетических методов и биоинформатический анализ для поиска целевых генов устойчивости, их локализации на хромосомах, визуализации точек гомеологичных рекомбинаций, анализа транскриптомов и клонирования генов для последующего создания молекулярных маркеров (SNP – Single Nucleotide Polimorphism и InDel). Такой быстрый и надежный скрининг популяций позволит отобрать формы, устойчивые к пероноспорозу и стемфилиозу, на основе которых будут созданы и выпущены на рынок семян конкурентоспособные отечественные сорта лука репчатого.
Механизмы и возможности манипулирования частотой рекомбинации сейчас – одна из наиболее изучаемых и дискутируемых проблем в генетике растений (Phillips et al. 2012, 2015; Zickler & Kleckner 2015). В рамках проекта планируется изучение поведения индивидуальных хромосом в мейозе с использованием молекулярно-цитогенетических маркеров; изучение протеинов, вовлеченных в рекомбинацию, с использованием иммунохимической локализация in situ, анализ частоты и распределения рекомбинаций вдоль физических хромосом. Будет проведен анализ синтении и колиниарности генов. Знание синтении и колинеарности генов у родительских видов в сочетании с распределением частот рекомбинаций позволят прогнозировать возможность их переноса от одного генотипа к другому, ускорять процесс поиска и клонирования новых генов, определять размеры селекционной популяции, время и экономические затраты на получение нужных форм.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Хрусталева Л.И.
Cytological details of genome (2018)
Springer Nature Switzerland AG, In:Compendium of Plant Genome: Allium Genome, Shigyo M. (Ed), chapter 5, volume 30, p.67-88 Publisher: Springer-Verlag: Heidelberg, Dordrecht, London, New York, Tokyo. https://doi.org/10.1007/978-3-319-95825-5 (год публикации - 2018)
10.1007/978-3-319-95825-5
2.
Кудрявцева Н.А.,Хавей М., Хансон П., Соколов П., Одинцов С., Дивашук М., Хрусталева Л.И.
Cytological Evaluations of Advanced Generations of Interspecific Hybrids between Allium cepa and Allium fistulosum Showing Resistance to Stemphylium vesicarium
MDPI, Basel, Switzerland, Genes 2019, 10(3), 195 (pp. 11) (год публикации - 2019)
10.3390/genes10030195
3.
Хрусталева Л.И., Мардини М.,Кудрявцева Н., Алижанова Р., Романов Д., Соколов П., Монахоз Г.
The power of Genomic in situ Hybridization (GISH) in interspecific breeding of bulb onion (Allium cepa L.) resistant to downy mildew (Peronospora destructor [Berk.] Casp.).
MDPI, Basel, Switzerland, Plants 2019, 8(2), 36 (pp. 13) (год публикации - 2019)
10.3390/plants8020036
4.
Хрусталева Л.И., Кудрявцева Н., Романов Д., Ермолаев А., Киров И.
Comparative Tyramide-FISH mapping of the genes controlling flavor and bulb color in Allium species revealed an altered gene order
Springer Nature, London, Scientific Reports (2019) volume 9, Article number: 12007 (pp. 11) (год публикации - 2019)
10.1038/s41598-019-48564-9
5. Хрусталева Л, Романов Д, Киров И, Джианг Дж, Хавей М Cytogenetic mapping in Allium and its application for onion breeding Book of abstracts GPZ Meeting of AG Cytogenetics 30-31 March 2017 "Chromosome biology and genome editing in the context of plant breeding", p. 15 (год публикации - 2017)
6. Хрусталева Л Cytological details of genome Compendium of Plant Genomes, chapter 5, volume 30 (год публикации - 2018)
7.
Киров И, Хрусталева Л, Ван Лаере К, Соловьев А, Мееус С, Романов Д, Фесенко И
DRAWID: user-friendly java software for chromosome measurements and idiogram drawing
Comparative Cytogenetics, 11(4): 747–757 (год публикации - 2017)
10.3897/CompCytogen.v11i4.20830
8. Киров И.В., Киселева А.В., Ван Ларэ К., Ван Рой Н., Хрусталева Л.И. Tandem repeats of Allium fistulosum associated with major chromosomal landmarks Molecular Genetics and Genomics (год публикации - 2016)
Публикации
1.
Хрусталева Л.И.
Cytological details of genome (2018)
Springer Nature Switzerland AG, In:Compendium of Plant Genome: Allium Genome, Shigyo M. (Ed), chapter 5, volume 30, p.67-88 Publisher: Springer-Verlag: Heidelberg, Dordrecht, London, New York, Tokyo. https://doi.org/10.1007/978-3-319-95825-5 (год публикации - 2018)
10.1007/978-3-319-95825-5
2.
Кудрявцева Н.А.,Хавей М., Хансон П., Соколов П., Одинцов С., Дивашук М., Хрусталева Л.И.
Cytological Evaluations of Advanced Generations of Interspecific Hybrids between Allium cepa and Allium fistulosum Showing Resistance to Stemphylium vesicarium
MDPI, Basel, Switzerland, Genes 2019, 10(3), 195 (pp. 11) (год публикации - 2019)
10.3390/genes10030195
3.
Хрусталева Л.И., Мардини М.,Кудрявцева Н., Алижанова Р., Романов Д., Соколов П., Монахоз Г.
The power of Genomic in situ Hybridization (GISH) in interspecific breeding of bulb onion (Allium cepa L.) resistant to downy mildew (Peronospora destructor [Berk.] Casp.).
MDPI, Basel, Switzerland, Plants 2019, 8(2), 36 (pp. 13) (год публикации - 2019)
10.3390/plants8020036
4.
Хрусталева Л.И., Кудрявцева Н., Романов Д., Ермолаев А., Киров И.
Comparative Tyramide-FISH mapping of the genes controlling flavor and bulb color in Allium species revealed an altered gene order
Springer Nature, London, Scientific Reports (2019) volume 9, Article number: 12007 (pp. 11) (год публикации - 2019)
10.1038/s41598-019-48564-9
5. Хрусталева Л, Романов Д, Киров И, Джианг Дж, Хавей М Cytogenetic mapping in Allium and its application for onion breeding Book of abstracts GPZ Meeting of AG Cytogenetics 30-31 March 2017 "Chromosome biology and genome editing in the context of plant breeding", p. 15 (год публикации - 2017)
6. Хрусталева Л Cytological details of genome Compendium of Plant Genomes, chapter 5, volume 30 (год публикации - 2018)
7.
Киров И, Хрусталева Л, Ван Лаере К, Соловьев А, Мееус С, Романов Д, Фесенко И
DRAWID: user-friendly java software for chromosome measurements and idiogram drawing
Comparative Cytogenetics, 11(4): 747–757 (год публикации - 2017)
10.3897/CompCytogen.v11i4.20830
8. Киров И.В., Киселева А.В., Ван Ларэ К., Ван Рой Н., Хрусталева Л.И. Tandem repeats of Allium fistulosum associated with major chromosomal landmarks Molecular Genetics and Genomics (год публикации - 2016)
Публикации
1.
Хрусталева Л.И.
Cytological details of genome (2018)
Springer Nature Switzerland AG, In:Compendium of Plant Genome: Allium Genome, Shigyo M. (Ed), chapter 5, volume 30, p.67-88 Publisher: Springer-Verlag: Heidelberg, Dordrecht, London, New York, Tokyo. https://doi.org/10.1007/978-3-319-95825-5 (год публикации - 2018)
10.1007/978-3-319-95825-5
2.
Кудрявцева Н.А.,Хавей М., Хансон П., Соколов П., Одинцов С., Дивашук М., Хрусталева Л.И.
Cytological Evaluations of Advanced Generations of Interspecific Hybrids between Allium cepa and Allium fistulosum Showing Resistance to Stemphylium vesicarium
MDPI, Basel, Switzerland, Genes 2019, 10(3), 195 (pp. 11) (год публикации - 2019)
10.3390/genes10030195
3.
Хрусталева Л.И., Мардини М.,Кудрявцева Н., Алижанова Р., Романов Д., Соколов П., Монахоз Г.
The power of Genomic in situ Hybridization (GISH) in interspecific breeding of bulb onion (Allium cepa L.) resistant to downy mildew (Peronospora destructor [Berk.] Casp.).
MDPI, Basel, Switzerland, Plants 2019, 8(2), 36 (pp. 13) (год публикации - 2019)
10.3390/plants8020036
4.
Хрусталева Л.И., Кудрявцева Н., Романов Д., Ермолаев А., Киров И.
Comparative Tyramide-FISH mapping of the genes controlling flavor and bulb color in Allium species revealed an altered gene order
Springer Nature, London, Scientific Reports (2019) volume 9, Article number: 12007 (pp. 11) (год публикации - 2019)
10.1038/s41598-019-48564-9
5. Хрусталева Л, Романов Д, Киров И, Джианг Дж, Хавей М Cytogenetic mapping in Allium and its application for onion breeding Book of abstracts GPZ Meeting of AG Cytogenetics 30-31 March 2017 "Chromosome biology and genome editing in the context of plant breeding", p. 15 (год публикации - 2017)
6. Хрусталева Л Cytological details of genome Compendium of Plant Genomes, chapter 5, volume 30 (год публикации - 2018)
7.
Киров И, Хрусталева Л, Ван Лаере К, Соловьев А, Мееус С, Романов Д, Фесенко И
DRAWID: user-friendly java software for chromosome measurements and idiogram drawing
Comparative Cytogenetics, 11(4): 747–757 (год публикации - 2017)
10.3897/CompCytogen.v11i4.20830
8. Киров И.В., Киселева А.В., Ван Ларэ К., Ван Рой Н., Хрусталева Л.И. Tandem repeats of Allium fistulosum associated with major chromosomal landmarks Molecular Genetics and Genomics (год публикации - 2016)