Картирование локусов количественных признаков (ЛКП)
Поскольку количественные признаки детерминируются множественными генами, перед генетиками стоит усложненная задача картирования этих генов в геноме. Расположены ли они на единственной хромосоме или «рассеяны» на многих хромосомах? Как мы знаем из курса общей генетики, локализация, или картирование генов в геноме – это один из важнейших шагов в направлении понимания генетической сущности организмов. Изначально необходимо локализовать гены, контролирующие количественные признаки, на конкретной хромосоме или хромосомах. В контексте данного раздела, эти гены будут называться локусы количественных признаков (ЛКП).
В качестве примера такого типа анализа, рассмотрим фенотипический признак устойчивости дрозофилы к ДДТ, который, как было установлено, находится под полигенным контролем. Чтобы найти ответственные локусы, линии, отобранные на устойчивость к ДДТ, и линии, отобранные на увеличение чувствительности к нему, были скрещены с мушками, которые несут доминантные маркеры на каждой из четырех хромосом вида. В соответствии с различными скрещиваниями, было получено потомство, которое содержит много различных комбинаций маркерных хромосом и хромосом из обеих линий, устойчивых и чувствительных. Как показано на рис.1, мушки с различными хромосомными комбинациями были далее протестированы на устойчивость (выживаемость) при экспозиции с ДДТ. Результаты показывают, что каждая хромосома дрозофилы содержат гены, которые вносят вклад в устойчивость к ДДТ. Другими словами, локусы несущие гены устойчивости к ДДТ рассеяны в геноме[8].
|
|
|
Рис.1. Выживаемость дрозофил, несущие комбинации хромосом в ДДТ-устойчивых и ДДТ-чувствительных (контроль) линиях, при их обработке ДДТ.
Результаты показывают, что устойчивость к ДДТ является полигенной, с локализацией генов, обеспечивающих устойчивость, на каждой из основных хромосом. Хромосома 4 несет очень мало генов у дрозофилы и была опущена из этого анализа[6].
Мы можем теперь картировать положение генов КП более специфично вдоль хромосом дрозофилы, поскольку появились молекулярные маркеры на каждой из этих хромосом. Расположение ЛКП определяется относительно известной локализации этих маркеров на хромосомах. Эти маркеры, к примеру, могут определяться сайтами узнавания различных специфических рестриктаз ДНК. В результате мутаций в таких сайтах возникает полиморфизм длины рестрикционных фрагментов. Появляются также и другие маркеры.
Этот подход уточняет число и картирует сами локусы, ответственные за количественные признаки. ПДРФ маркеры в настоящее время разработаны для многих организмов, значимых для сельского хозяйства, что позволяет проводить планомерное картирование ЛКП. Например, сотни ПДРФ маркеров были локализованы у томатов. Они расположены вдоль 12 хромосом этого организма. Когда исследуемый фенотипический признак и маркер экспрессируются вместе, то говорят, что они косегрегируют. Существенная косегрегация устанавливает присутствие ЛКП в месте расположения ПДРФ или рядом на хромосоме. В случае, если ПДРФ маркер и ЛКП, ответственные за исследуемый признак, тесно сцеплены в одной хромосоме, то они будут с высокой вероятностью демонстрировать ассоциацию в родословных, нежели в случаях, когда они не сцеплены. Когда ЛПК локализованы, то далее строится карта идентифицированных генов и их месторасположение в районах ПДРФ или других маркеров. Такие карты помогают лучше планировать селекционные программы[4].
|
|
|
Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 327; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!