Санкт-Петербургский филиал Института общей генетики им. Н.И. Вавилова

Лаборатория генетики и биотехнологии растений

Pаведующий лабораторией: д.б.н.  Анатолий Васильевич Войлоков

Тема: Генетическая стратегия селекции растений на основе природного и индуцированного наследственного разнообразия

Исследования ведутся по следующим основным направлениям:

  1. Картирование генов ржи, отвечающих за многообразие качественных и количественных признаков.
  2. Изучение генетического контроля и молекулярных механизмов мейоза.
  3. Молекулярно-генетическое изучение межгеномного взаимодействия у пшенично-ржаных гибридов и тритикале.
  4. Генетика метаболизма  растений ржи и картофеля в связи с улучшением качества зерна ржи и устойчивостью картофеля к стеринзависимым вредителям.

 

Лаборатория генетики и биотехнологии растений располагает уникальной коллекцией автофертильных линий и форм ржи (Смирнов, Соснихина, 1984), в которой поддерживаются мутантные гены, изменяющие морфологические признаки растений, мутации, затрагивающие структуру и поведение хромосом в мейозе (Соснихина и др., 1994), мутации, нарушающие функционирование системы несовместимости (Войлоков и др., 1994), а также скрытые мутации, проявляющиеся как новообразования у гибридов с мягкой пшеницей (Voylokov, Tikhenko, 1998, 2002). Выполнение  темы исследований обеспечивается не только уникальным генетическим  материалом и разработкой оригинальных подходов, но и возможностями современных молекулярно-биологических методов. К достижениям последних лет можно отнести картирование в геноме ржи множества генов с качественным и количественным проявлением, детальное описание действия и взаимодействия генов, контролирующих синапсис и компактизацию мейотических хромосом, разработку метода получения растений-регенерантов с «летальным» генотипом, включающим несовместимые аллели генов Eml-R1b ржи и Eml-A1 пшеницы, а также успешное начало работы по внедрению индивидуального отбора в селекцию сортов-популяций ржи разного целевого назначения. С целью получения форм картофеля с измененным метаболизмом стеринов, как основы селекции на устойчивость к стерин-зависимым патогенам  эффективно используются два подхода - клеточная селекция на средах с ингибиторами  и  сайлесинг  ключевых генов стеринового метаболизма.

 

Иммуноцитохимическая локализация белка Asy1( зеленый цвет) на осях мейотических хромосом

в зиготене профазы I мейоза у ржи дикого типа (A) и двух асинаптических мутантов sy1 (Б) и sy9 (В)

Преодоление эмбриональной летальности пшенично-ржаных гибридов  путем

культивирования каллусов из незрелых зародышей (d,e) и индукции процессов морфогенеза (f)

Процедура отбора клеток, устойчивых к нистатину - ингибитору стероидного метаболизма.

Протопласты картофеля на среде без селективного агента (слева) и на среде с сублетальной

концентрацией нистатина (справа).