Описание
Применение
Создание нового подхода к оценке и рациональному использованию генетических ресурсов ценной зернобобовой культуры – нута (Cicer arietinim L.), а именно: на выявление внутривидовой генетической изменчивости и поиск генов-кандидатов для селекции посредством современных молекулярых технологий и использования малоокультуренных форм из коллекции Всероссийского института растениеводства (ВИР).
Актуальность
Селекционное улучшение нута как традиционными, так и молекулярными методами затруднено не только его узкой генетической основой, но и в силу малого привлечения в селекцию разнообразия генетических ресурсов. Предпринимались неоднократные попытки гибридизации с дикими видами, что пока мало успешно в связи с малой представленностью их в коллекциях и наличием репродуктивных барьеров (Berger et al. 2003; Croser et al., 2003и др.). Между тем неоценимым ресурсом могут быть староместные сорта, - практически забытый современной селекцией генофонд - сохранившие многие признаки толерантности к биотическим и абиотическим стрессорам и адаптивности к условиям возделывания. Эти сорта имеют уникальные геномные варианты, но по мере интенсификации сельского хозяйства они сменились коммерческими сортами и многие из них, если не большая часть, утрачены навсегда. Единственными депозитариями ,где староместные сорта могли сохраниться, являются коллекции генетических ресурсов растений, в частности, в ВИРе. Коллекция ВИР, в силу своего возраста и методологических основ ее создания, разработанных Н.И.Вавиловым, уникальна на 90% именно наличием большого количества староместных сортов. В коллекции нута не менее 1000 образцов, собранных до начала научной селекции культуры, то есть до середины 1930-х. На протяжении многих лет образцы оценивались в полевых условиях. Отслеживалась их аутентичность. Соединение имеющейся фенотипической информации с данными геномных технологий позволяет выявить масштаб внутривидовой изменчивости культуры, оценить уникальность генетического разнообразия староместных сортов и понять их селекционный потенциал, для дальнейшего использования его в маркер опосредованной и геномной селекции нута.
Научная и практическая значимость
Целью данного проекта является поиск важных для селекции генов в его генофонде, а именно в не затронутом научной селекцией материале. Для этого будут найдены потенциальные гены-кандидаты, определяющие фенотипическую изменчивость нута по ряду селекционно значимых признаков, охарактеризован полиморфизм этих генов, а селекционная значимость выбранных генов будет подтверждена с помощью математического моделирования и молекулярно-биологических экспериментов.
Партнеры
- Всероссийский институт растениеводства (ВИР);
- Университет Южной Калифорнии (США);
- Университет Калифорнии Дэвис (США).
Используемые ресурсы и оборудование
- компьютерный кластер МСЦ РАН(1460 узлов на базе двухпроцессорных блоков Intel Xeon 3 Ггц)
- персональные компьютеры не ниже Intel Pentium D, 5 серверов на базе Intel Xeon (1-2 процессора Intel Xeon 2 Ггц и более, 4-12 Гб RAM), 1 рабочая станция iMAC (Intel Core i5, 3 Ггц, 4 Гб RAM)
- экспериментальная лаборатория для исследований по геномике и транскриптомике: ПЦР машина, центрифуги, система документации гелей, наноспектрофотометры, шейкеры, мешалки, ламинарные боксы, системы для электрофореза и др.
Результаты
Результатом проекта будет список селекционнозначимых генов нута. Предполагаемые результаты будут достигнуты в РФ впервые к 31.12.2018 и соответствовать мировому уровню.
Руководитель проекта
-
Занимаемые должностиЗаведующий научно-исследовательской лабораторией «Системная биология и биоинформатика»
-
Руководитель проектов
-
Ученая степенькандидат биологических наук
-
А 3.29