Search academic texts

Registration Number

0519U000394, Doctoral dissertation

Title

Genetic control of root development in Arabidopsis thaliana (L.) Neynh.

Author

Khablak Serhii , Кандидат біологічних наук

popup.head Parii Fedir
popup.advisor Parii Fedir
popup.opponent Volkova Nataliia
popup.opponent Panchuk Irina
popup.opponent Kolupaev Yuriy

Status

Доктор біологічних наук, 03.00.15, Генетика

Date

29-05-2019

Description

У дисертаційній роботі викладено результати багаторічних досліджень, присвячених питанням генетичного контролю морфогенезу кореневої системи у A. thaliana, які становлять інтерес для розвитку теоретичних основ генетики кореневих систем рослин і прикладних її аспектів, спрямованих на створення сортів і гібридів, ефективно використовуючих мінеральні елементи ґрунту і добрив. Встановлено роль генів SHR1, SСR1, WOL1, COB1, LIT1, SAB1 і GPA1 в утворенні кореневої системи, на підставі чого доведено, що перехід кореневої системи від одного типу до іншого генетично обумовлений і залежить від генів, що регулюють активність апікальної меристеми кореня та функціонування клітин перициклу. Виявлено вплив ауксин-, цитокінін- і етилен-індукованих мутацій на ступінь галуження коріння, що обумовлює в кореневій системі зменшення або збільшення порядку галуження коренів. Визначено характер взаємодії генів SHR1, GPA1 і COB1 на ознаки кореневої системи, який відбувається за типом незалежної дії генів. З’ясовано особливості впливу взаємодії генів RHD3, RHD4, CEN1 і SAR1 на характер утворення форми кореневих волосків, що проходить за типом комплементарної дії генів, при якому кожний з генів характеризується власним специфічним ефектом. Розкрито вплив сигнальних систем регуляції розвитку рослини на взаємодію генів при успадкуванні ознак кореневої системи. Визначено характер взаємодії генів GPA1 і SLR1 та CTR1 і ALF3 на ознаки кореневої системи, який відбувається за типом рецесивного епістазу у відношенні 9:3:4. Встановлено роль домінантних мутацій Etr1-1, Etr2-1 генів ETR1 та ETR2 у виникненні гетерозису, яка полягає у домінуванні у гібридів F1 мутантного гена над геном дикого типу. З’ясовано особливості успадковування ознак кореневої системи при взаємодії генів SHY2 і MSG1, NPH4 і IAR2 та ETR1 і ETR2, що визначають полімерний характер дії генів. На підставі взаємозв’язку сигнальної системи рослини і взаємодії генів при успадковуванні ознак удосконалено концепцію щодо механізму взаємодії генів. Поглиблено уявлення про природу явища гетерозису та визначено гени, які в гетерозиготному стані викликають перевагу гібридів F1 над батьківськими формами. На різних фонах живлення у рослин мутантних ліній, у яких порушено розвиток коріння, виявлено наявність генетичного поліморфізму за ознаками кореневого живлення, на основі чого доведено необхідність ведення спрямованої селекції за зміною рівня ознак, пов’язаних з ефективним використанням рослинами поживних речовин з ґрунту і добрив. Встановлено напрямки селекції культурних рослин у створенні сортів і гібридів, більш чутливих на елементи живлення, із заданими параметрами мінерального живлення, що дозволяє удосконалити оцінку селекційного матеріалу та ведення селекційної роботи. Розширено уявлення щодо використання господарсько-цінної ознаки «галуження коренів» у селекції рослин, яка забезпечує пластичність кореневої системи у відповідь на зміну умов навколишнього середовища. Визначено напрямки пошуку рослин-донорів з високою адаптацією до несприятливих факторів середовища, що обумовлюють збільшення ступеня галуження коренів.