Руководитель: Жигунов Анатолий Васильевич, Доктор сельскохозяйственных наук

Аннотация
Проект направлен на выявление генетических факторов, обуславливающих проявление признака «узорчатость древесины» у карельской березы Betula pendula Roth var. carelica. Ранее было установлено, что признак «узорчатости» древесины устойчиво наследуется в семенном потомстве карельской березы и сохраняется при вегетативном размножении, как в естественных популяциях, так и в искусственно созданных насаждениях.
Недавно были получены экспериментальные доказательства моногенного характера наследования этого признака. В популяциях полных сибсов от контролируемого скрещивания контрастных родительских генотипов (карельской и нормальной, высокоствольной березы) было получено классическое расщепление по Менделю, свидетельствующее о том, что аллель «узорчатости» пока еще не идентифицированного гена является доминантным, и в гетерозиготном состоянии обуславливает фенотип «узорчатой» древесины, характерный для карельской березы. В гомозиготном состоянии этот аллель приводит к летальному исходу. Отсюда вытекает принципиальная возможность идентифицировать ген «узорчатости» древесины у карельской березы, или выявить тесно сцепленные с ним полиморфные локусы.
Предлагаемый проект ставит своей целью выявить молекулярные маркеры, сцепленные с геном «узорчатости» древесины у карельской березы путем высокопроизводительного генотипирования деревьев из числа сибсового или полусибсового потомства, полученного от разных вариантов скрещивания карельской березы с высокоствольными формами, где наблюдается расщепление по изучаемому фенотипу. Последнее становится возможным в связи с появившимися технологиями высокопроизводительного генотипирования секвенированием (GBS, Genotyping By Sequencing), в использовании которых научный коллектив имеет опыт. По результатам выявления большого количества полиморфных локусов планируется провести поиск ассоциаций между полиморфными молекулярными маркерами (SNP) и изменчивостью признака «узорчатость древесины» в изучаемой выборке. Наличие опубликованного «референсного» генома для Betula pendula позволит использовать полученную информацию высокопроизводительного генотипирования и анализа ассоциаций для поиска гена-кандидата, отвечающего за формирование исследуемого фенотипа.
Помимо решения теоретических задач выявления генетических детерминант хозяйственно-ценного признака, результаты проекта будут иметь и практическое значение, так как позволят проводить молекулярное маркирование признака узорчатой текстуры древесины карельской березы на ранних стадиях развития растений. Морфологически, косвенные признаки «узорчатости» древесины у карельской березы могут проявляться, в среднем, в возрасте 20–25 лет.

Организация финансирования, регион : федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова", г Санкт-Петербург

Ключевые слова: карельская береза, узорчатая древесина, сибсовое потомство, генетические факторы, высокопроизводительное генотипирование, анализ ассоциаций, GWAS, гены-кандидаты