ЭлБиб

AFP 1 (9) 2011, 6-1

культурных растений с использованием этой

информации в маркер-вспомогательной селек-

ции - MAS (marker-assisted selection). С помощью

их впервые селекционер может проводить отбор

ценных генотипов на основе непосредственного

носителя генетической информации (последова-

тельности ДНК для каждого индивидуума). Это

гарантирует объективность оценки растений по-

пуляции, так как ошибки могут возникнуть лишь

в связи с неполным сцеплением маркера с при-

знаком. Маркер-вспомогательная селекция, обе-

спечивая адекватность генетического скрининга

исходного материала, способствует повышению

точности отбора, даже если селективная аллель

является рецессивной, а растения гетерозиготны.

Это позволяет значительно сократить количество

циклов или даже этапов селекционной програм-

мы и реально ускорить селекционный процесс. А

за счет более раннего, хотя бы с разницей в год,

начала использования сорта в производстве мож-

но получить дивиденды, которые с лихвой окупят

все затраты на его создание. По данным Pandey и

Rajatasereekul [15], более раннее (на 2 года) начало

использования перспективного сорта риса может

дать до 18 млн. долларов прибыли. Нельзя недо-

оценивать и преимущества, связанные с возмож-

ностью проведения оценки и отбора на ранних

стадиях роста и развития растений – вплоть до

5-7-дневных проростков, что дает возможность

выбраковывать значительное количество мало-

перспективного материала и экономить финан-

совые и материальные ресурсы. Однако для ши-

рокого внедрения MAS в селекционную практику

необходим большой объем предварительных ис-

следований, связанных с маркированием селек-

ционно-ценных признаков и свойств культурных

растений, а также с разработкой новых методов и

схем селекционного процесса.

Маркирование является наиболее сложным и

трудоемким подготовительным этапом MAS. Не-

обходимо выдержать ряд условий, которые пред-

усматривают: экономическую обоснованность

метода оценки ДНК-полиморфизма; тесную

(≤1 сМ) связь ДНК-маркера с селекционно-цен-

нымпризнаком [16]; высокуювоспроизводимость

техники скрининга ДНК-маркеров в расщепляю-

щихся популяциях. С экономической точки зре-

ния, широкое разнообразие по стоимости и трудо-

емкости методов ДНК-маркирования уже сегодня

позволяет выбрать технологии, сопоставимые по

затратам с массовыми анализами по определению

содержания протеина, а также калия и других хи-

мических элементов растений [14]. Этим услови-

ям в большей степени соответствуют многочис-

ленные модификации и вариации ПЦР-анализа.

Более того, интенсивные поисковые работы в

области молекулярной биологии привели к соз-

данию принципиально нового метода амплифи-

кации (умножения) фрагментов ДНК. В этом слу-

чае вместо традиционной полимеразной цепной

реакции в термоциклерах происходит геликаза-

зависимая изотермическая амплификация ДНК

(Helicase-dependent isothermal DNA amplification),

требующая всего несколько реактивов и проведе-

ние инкубации при 37°C в течение 1-2 часов [17].

Это существенно упрощает и удешевляет скри-

нинг маркеров в расщепляющихся популяциях.

Для успешной работы в области маркирова-

ния селекционно-ценных признаков необходима

насыщенная генетическая карта на основе ДНК-

маркеров. Для целого ряда культурных видов та-

кие карты уже созданы (табл. 1). По некоторым

видам опубликованы даже несколько карт, при

разработке которых использовались различные

подходы и методы оценки ДНК-полиморфизма.

В современной синтетической селекции часто

ставится задача улучшения уже районированно-

го сорта лишь по одному из признаков. С этой

целью используется донор и специальная схема

беккроссирования, чтобы перенести гены, от-

ветственные за проявление селекционного при-

знака и уменьшить долю ДНК донора у нового

сорта. Маркер-вспомогательная селекция в таких

случаях просто незаменима, так как позволяет

контролировать не только селекционный при-

знак и группу сцепления, в которой он находит-

ся, а также полностью ДНК донора и реципиента.

Конечно, это возможно лишь при условии досто-

верных данных о полиморфизме ДНК обоих ро-

дителей. Известен целый ряд схем MAS, которые

отвечают сложности генетического контроля,

включая количество локусов, контролирующих

признак, а также их качественное состояние – до-

минантное или рецессивное. Наиболее рельефно

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека