CC BY
36
© в. Е. Цыганов1, С. М. Розов2, М. Нокс3, А. Ю. Борисов1, Т. Г. Н. Эллис35, И. А. Тихонович1,4
1 ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии Россельхозакадемии; 2 Институт цитологии и генетики СО РАН; 3 John Innes Centre, Norwich Research park; 4 Санкт-Петербургский государственный университет, кафедра генетики и селекции; 5 Institute of Biological, Environmental and Rural Sciences, Aberystwyth University
Ш Проведен анализ совместного наследования симбиотического локуса sym31 и 12 молекулярных и морфологических маркеров III группы сцепления гороха. Показано сцепление симбиотического локуса sym31 c 11 проанализированными маркерами. С использованием компьютерной программы AntMap была построена подробная генетическая карта района локализации локуса sym31 и определено его точное положение в III группе сцепления гороха.
Ш Ключевые слова: локализация генов; симбиотические гены; геномная синтения; SSAP-анализ; молекулярные маркеры.
УДК 575.1 16 ГРУППЕ
Поступила в редакцию 14.11.2011 Принята к публикации 27.01.2012
ТОЧНАЯ ЛОКАЛИЗАЦИЯ ЛОКУСА SYM31 В СЦЕПЛЕНИЯ ГОРОХА
ВВЕДЕНИЕ
С использованием методов классического генетического анализа у гороха посевного было выявлено более 40 генов, контролирующих развитие симбиотических клубеньков (Борисов и др., 1998). C конца 1990-х годов исследования по выявлению симбиотических генов бобовых вступили в новую стадию, когда стало возможным идентифицировать их нук-леотидные последовательности (Schauser et al., 1999). Данный успех стал возможен благодаря активному использованию двух модельных бобовых: Lotus japonicus ((Regel.) K. Larsen) и диплоидной люцерны (Medicago truncatula Gaertn.), характеризующихся небольшими размерами геномов и хорошо разработанными протоколами трансформации (Stougaard, 2001). В результате за прошедшее десятилетие с использованием анализа геномной синтении были выявлены серии ортологичных симбиотических генов у ряда бобовых культур (Kouchi et al., 2010). У гороха посевного были определены нуклеотидные последовательности симбиотических генов sym7 (Dolgikh et al., 2011), sym8 (Edwards et al., 2007), sym9 (Lévy et al., 2004), sym10 (Zhukov et al., 2008), sym19 (Endre et al., 2002), sym28 (Krusell et al., 2011), sym29 (Krussel et al., 2002), sym33 (Ovchinnikova et al., 2011), sym35 (Borisov et al., 2003) и sym37 (Zhukov et al., 2008). Тем не менее, у гороха не всегда оказывается возможным клонировать ген по гомологии с модельными бобовыми, т.к. у него известен ряд мутантов с фенотипическими проявлениями, не выявленными у модельных бобовых. Таким образом, идентификация нуклеотидных последовательностей уникальных для гороха мутаций возможна лишь с помощью позиционного клонирования. Одним из таких мутантов является линия гороха Sprint-2-Fix- , формирующая на корнях белые неэффективные клубеньки, полученная после ЭМС-мутагенеза (Borisov et al., 1992). Генетический анализ показал, что мутация произошла в неизвестном ранее локусе, обозначенном как sym31 (Borisov et al., 1997), а ультраструктурный анализ выявил, что данный ген гороха контролирует дифференциацию бактерий Rhizobium в эндоклеточные бактероиды (Borisov et al., 1992, 1997). Работы по локализации данного локуса на генетической карте гороха с использованием морфологических маркеров позволили поместить его в III группу сцепления гороха (Rozov et al., 1993, 1994), однако точное его местоположение оставалось неизвестным (Rozov et al., 1999), несмотря на попытку использования в анализе молекулярных маркеров (Men et al., 1999).
Как уже отмечалось выше, в настоящее время активно развиваются молеку-лярно-генетические исследования модельного бобового M. truncatula, сейчас геном этого растения практически полностью секвенирован (Cannon et al., 2009). Следует отметить, что M. truncatula и Pisum sativum характеризуются очень высокой степенью синтении геномов (Kalo et al., 2004), что позволяет разрабатывать молекулярные маркеры для гороха на основе последовательностей известных генов у M. truncatula.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Растительный материал
В скрещиваниях были использованы рекомбинантные линии 23—1 — 1 — 1, 42—1, 25—1 — 1, 56—3—4 с генотипом a2—unitac—sym31—st, отоб-
маркеры, основанные на аллель-специфичной пцр
Таблица 1
маркер Праймеры (прямой и обратный) 5' 3' Температура отжига, °С Продукт, кодируемый соответствующим геном по: http://www.ncbi.nlm. nih.gov Источник последовательности
mtmt_GEN_00097_03_1 CCCATATGTCCACCACCTTC ATCCACATGCTGATTTTCCC 61 EST638430 MTUS Medi- cago truncatula cDNA clone MTUS 31E4, mRNA sequence CA920712
Max4(Rms1) CAAGAAAGATGGGAAGGAG TGTCCATCCTCAAAGTGAAG 57 Pisum sativum cultivar Terese dioxygenase RA-MOSUS1 (RMS1) gene, complete cds AY557341
psmt_EST_00197_01_1 AAGTGAAAGGGCAGGGAACT GCAGTGTCCTCGTCATCAGA 60 Pisum sativum cDNA clone WP009C09 CD861247
SN4TDR TGTGATTATCACTTTCTTTC CACCTCCCAAGACATCTGTA 54 Pisum sativum SN4TDR mRNA for 110 kDa 4SNc Tudor domain protein AB078603
calnexin AGGAAATACAAATTCTTCTGA TACAATAATCTTCTCCTTTTG 54 Pisum sativum mRNA for calnexin Y17329
polyaden ACTTCTTTGTGCCCATGATG AGACCTGTTGCTGCATCATT 60 Pisum sativum JI15 polyA binding protein gene EU271219
G protein GGTGGATTTACTGGCAGCA GAGTTCATTACCACGGGCAT 60 Pisum sativum pectin methylesterase (rcpme1) gene, complete cds AF081457
Таблица 2
Анализ расщепления по фенотипу растений поколения Р2 от скрещивания рекомбинантной линии 23-1-1-1 а2—итЫс—8ут31—st и линии Л15
Пары маркеров Численность фенотипических классов Расстояние, сМ ± ст. ошибка Объединенный X2 p 9:3:3:1
AB Ah Ab aB ah ab Всего
sym31—unitac 55 1 0 13 69 1,58 ± 1,51 62,93 0,0001
sym31—a2 53 3 2 11 69 8,22 ± 3,48 40,98 0,0001
sym31—st 52 4 7 6 69 20,90 ± 5,62 12,96 0,0005
sym31-Mtnt_GEN_00097_03_1 43 22 12 1 68 22,77 ± 11,30 4,74 0,05
sym31—Max4(Rms1) 52 4 4 9 69 13,83 ± 4,54 26,60 0,0001
sym31 — Tps1/64 + 50 6 4 8 68 17,96 ± 5,23 18,92 0,0001
sym31 — Tps1/70+ 52 4 4 9 69 13,83 ± 4,54 26,60 0,0001
sym31 — psmt_EST_00197_01_1 17 35 1 0 0 13 66 1,62 ± 1,56 60.13 0,0001
sym31—SN4TDR 55 1 0 13 69 1,58 ± 1,51 62,93 0,0001
sym31—calnexin 55 1 0 13 69 1,58 ± 1,51 62,93 0,0001
sym31—polyaden 53 3 3 10 69 10,11 ± 3,86 35,34 0,0001
sym31—G—protein 50 6 3 10 69 15,09 ± 4,75 25,97 0,0001
А,а — первый ген, В,Ь — второй ген, Н — гетерозигота. Если оба гена доминантны, заглавные буквы обозначают доминантные аллели. Если второй ген является кодоминантным, заглавная А обозначает доминантную аллель первого гена, заглавная В обозначает в этом случае аллель второго гена, который находится в фазе притяжения с А. Если оба гена кодоминантны, заглавной буквой обозначена аллель первого родителя
ранные в ходе ранее проведенных экспериментов по локализации симбиотического локуса sym31 относительно морфологических маркеров (Rozov et al., 1993, 1994), и генетическая линии JI15 (Hall et al., 1997) из коллекции Центра Джона Иннеса (Норвич, Великобритания).
Выделение ДНК
Выделение ДНК проводили с использованием DNeasy 96 Plant Kit согласно протоколу фирмы производителя (Qiagen, Германия).
SSAP
Для локализации были использованы SSAP (sequence specific amplified polymorphism) маркеры (Schulman et al., 2004). Методика проведения SSAP-анализа детально описана нами ранее (Цыганов и др., 2012). В потомстве от скрещиваний рекомби-нантов a2 — unitac—sym31—st и линии JI15 для локализации симбиотического гена sym31 можно было использовать 2 молекулярных маркера: Tpsl/64+ и Tpsl/70+.
ПЦР-маркеры, основанные на последовательностях известных генов
В данное исследование были включены два маркера, полученные в ходе реализации проекта «The Grain Legumes Integrated Project» (http://www.pcgin.org/ GLIP/GLIP.htm): mtmt_GEN_00097_03_1 и psmt_ EST_00197_01_1 (любезно предоставлены Георгием Кишем — Институт генетики, Биологический научный центр, Сегед, Венгрия). Для второго маркера наблюдалась разница по электрофоретической подвижности ам-плифицируемых фрагментов, что позволило проанализировать данный маркер как кодоминантный (табл. 1). Остальные аллель-специфичные маркеры были разработаны на основе последовательностей известных генов гороха так, чтобы продукт амплифицировался у линии JI15, что позволило проанализировать данные маркеры и симбиотический локус sym31 в фазе сцепления (табл. 1 ). Секвенирование аллелей исследуемых генов для разработки аллель-специфичных маркеров проводилось с использованием автоматического секвенатора CEQ 8000 (Beckman Coulter, США).
ПЦР
ПЦР проводилась с использованием амплификато-ра PTC 200 Thermo Cycler (MJ Research, США). Реакционная смесь содержала 2,5 мМ MgCl2, 0,125 мМ каждого из дезоксирибонуклеотидов, 1 единицу Taq полимеразы (Invitrogen, США) и 0,5 мкМ прямого и обратного праймеров. Объем реакционной смеси составлял 20 мкл. Условия проведения ПЦР (оптимизировались для каждой пары используемых праймеров): начальная денатурация ДНК (94 °С — 5 мин), 30 циклов амплификации: денатурация (94 °С — 30 с), отжиг праймеров (температура отжига праймеров подбиралась на основе свойств пары конкретных олигонуклео-тидов в программе Primer Select и варьировала в пре-
Рис 1. Генетическая карта района локализации симбиотического локуса sym31.
делах 54-60 °С — 30 с), синтез ДНК (72 °С — 40 с), окончание синтеза ДНК (72 °С — 10 мин).
Фрагменты амплификации и продукты рестрикции разделяли электрофоретически в 1,5 %-м агарозном геле в 0,5-кратном трис-ацетатном буфере и регистрировали с помощью системы Gell Doc XR System (BioRad, США).
Анализ совместного наследования Анализ расщепления в F2 по локусу sym31 и использованных маркеров проводили с помощью компьютерной программы PLANT (С. М. Розов, Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск). Построение генетической карты района локализации симбиотического локуса sym31 проводили с помощью программы AntMap (Iwata, Ninomiya, 2006).
РЕЗУЛЬТАТЫ
Рекомбинантные линии с генотипом a2 — unitac— sym31—st, отобранные в предыдущем гибридоло-
Таблица 3
Анализ расщепления по фенотипу растений поколения Р2 от скрещивания рекомбинантной линии 25-1-1 a2-unitac-sym31-st и линии Л15
Численность фенотипических классов
Пары маркеров AB Ah Ab aB ah ab Всего Расстояние, сМ ± ст. ошибка Объединенный х2 p 9:3:3:1
sym31—unitac 31 0 1 15 47 1,94 ± 2,03 42,69 0,0001
sym31—a2 23 1 2 9 45 8,32 ± 4,91 22,29 0,0001
sym31—st 26 5 9 7 47 32,30 ± 8,59 4,23 0,05
sym31-Mtnt_GEN_00097_03_l 24 7 15 1 47 28,40 ± 13,24 1,99 0,2
sym31—Max4(Rms1) 27 4 4 12 47 16,09 ± 5,94 18,12 0,0001
sym31 — Tpsl/64 + 27 4 3 13 47 13,76 ± 5,48 21,35 0,0001
sym31 — Tpsl/70+ 28 3 3 13 47 11,89 ± 5,09 24,08 0,0001
sym31 — psmt_EST_00197_01_1 10 20 0 1 1 14 46 5,92 ± 3,57 37,79 0,0001
sym31-SN4TDR 31 0 3 13 47 6,07 ± 3,61 34,82 0,0001
sym31—calnexin 31 0 3 13 47 6,07 ± 3,61 34,82 0,0001
А,а — первый ген, В,Ь — второй ген, Н — гетерозигота. Если оба гена доминантны, заглавные буквы обозначают доминантные аллели. Если второй ген является кодоминантным, заглавная А обозначает доминантную аллель первого гена, заглавная В обозначает в этом случае аллель второго гена, который находится в фазе притяжения с А. Если оба гена кодоминантны, заглавной буквой обозначена аллель первого родителя
Таблица 4
анализ расщепления по фенотипу растений поколения Р2 от скрещивания рекомбинантной линии 56-3-4 a2-unitac-sym31-st и линии Л15
Пары маркеров Численность фенотипических классов Расстояние, сМ ± ст. ошибка Объединенный х2 p 9:3:3:1
AB Ah Ab aB ah ab Всего
sym31—unitac 35 0 4 9 48 9,01 ± 4,37 29,82 0,0001
sym31—a2 25 3 3 5 36 19,39 ± 7,49 9,65 0,005
sym31—st 21 14 9 4 48 54,64 ± 11,37 0,34 0,6
sym31-Mtnt_GEN_00097_03_1 29 6 11 2 48 47,41 ± 11,13 0,02 0,9
sym31—Max4(Rms1) 30 5 5 8 48 22,63 ± 7,03 10,72 0,005
sym31 — psmt_EST_00197_01_1 10 25 0 2 2 19 69 12,91 ± 5,13 30,12 0,0001
sym31-SN4TDR 35 0 4 9 48 9,01 ± 4,37 29,82 0,0001
sym31—calnexin 35 0 4 9 48 9,01 ± 4,37 29,82 0,0001
sym31—polyaden 34 1 3 10 48 8,71 ± 4,30 29,44 0,0001
sym31—G—protein 33 2 4 9 48 13,40 ± 5,35 21,65 0,0001
А,а — первый ген, В,Ь — второй ген. Если оба гена доминантны, заглавные буквы обозначают доминантные аллели. Если
второй ген является кодоминантным, заглавная А обозначает доминантную аллель первого гена, заглавная В обозначает в
этом случае аллель второго гена, который находится в фазе притяжения с А. Если оба гена кодоминантны, заглавной буквой
обозначена аллель первого родителя
гическом анализе, были скрещены с линией Л15. В результате было получено 4 популяции растений F2. Для линии Л15 был описан целый ряд SSAP маркеров, насыщающих генетическую карту гороха. Анализ расщепления в F2 после скрещивания рекомбинан-тных линий 23-1-1-1, 42-1, 25-1-1, 56-3-4 с генотипом a2—unitac—sym31—st и генетической линии Л15 выявил сцепление локуса sym31 с большинством из SSAP, ПЦР и морфологических маркеров (табл. 2-5). Тем не менее, в разных популяциях величины сцепления несколько различались.
С использованием компьютерной программы AntMap (Iwata, Ninomiya, 2006) на основе полученных данных была построена генетическая карта района III группы сцепления гороха, содержащего симбиотичес-кий локус sym31. Карта построена с использованием методов ближайших соседей (nearest neighboring locus) и минимальной доли смежных рекомбинантов (sum of adjacent recombination fractions) (Lui, 1998).
В целом, исследованный район составляет значительную часть III группы сцепления гороха — более 100 cM, но основная масса проанализированных мар-
Таблица 5
Анализ расщепления по фенотипу растений поколения Р2 от скрещивания рекомбинантной линии 42-1 a2-unitac-sym31-st и линии Л15
Пары маркеров Численность фенотипических классов Расстояние, сМ ± ст. ошибка Объединенный %2 p 9:3:3:1
AB Ab aB ab Всего
sym3l—unitac 35 0 2 11 48 4,26 ± 3,00 38,42 0,0001
sym3l—a2 34 0 1 11 46 2,20 ± 2,19 40,96 0,0001
sym3l—st 32 3 7 6 48 24,74 ± 7,37 8,79 0,0005
sym3l-Mtnt_GEN_00097_03_l 23 12 12 1 48 26,13 ± 13,29 3,40 0,1
sym3l — psmt_EST_00l97_0l_l 35 0 2 11 48 4,26 ± 3,00 38,42 0,0001
sym3l-SN4TDR 33 0 0 13 46 0 46 0,0001
sym3l—calnexin 35 0 2 11 48 4,26 ± 3,00 38,42 0,0001
sym3l polyaden 32 1 2 11 46 6,54 ± 3,79 32,19 0,0001
А,а — первый ген, В,Ь — второй ген. Если оба гена доминантны, заглавные буквы обозначают доминантные аллели. Если второй ген является кодоминантным, заглавная А обозначает доминантную аллель первого гена, заглавная В обозначает в этом случае аллель второго гена, который находится в фазе притяжения с А. Если оба гена кодоминантны, заглавной буквой обозначена аллель первого родителя.
керов сосредоточена в гораздо более узкой области — менее 40 cM (рис. 1). Как видно из построенной карты, с одной стороны локус sym3l ограничен 2 морфологическими (a2, Unitac) и 3 молекулярными маркерами (calnexin, SN4TDR, psmt_EST_00l97_0l_l), причем calnexin отделяет от sym3l 4,5 единицы карты, а маркеры psmt_EST_00l97_0l_l, SN4TDR и ген Unitac находятся от него на расстоянии всего 3,2 cM. С другой стороны локус sym3l фланкируется только молекулярными маркерами polyaden, Tps/64+ и Tps/70+, причем ближайший к нему — polyaden — расположен на расстоянии 8,7 cM.
Таким образом, в результате проведенных экспериментов было значительно уточнено строение района III группы сцепления гороха, содержащего симбиотический ген sym3l и определено его точное расположение относительно 8 молекулярных и 3 морфологических маркеров, также позиционированных в этом районе.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Принадлежность локуса sym3l к III группе сцепления гороха была установлена еще в 90-х годах прошлого века с использованием морфологических маркеров (Rozov et al., 1993, 1994), но морфологические маркеры давали только приблизительную картину строения этого района. В ходе проведенных исследований были отобраны рекомбинантные линии, несущие в гомозиготе несколько морфологических мутаций и мутантную аллель гена sym3l. Данные рекомбинанты были скрещены с линией JI15, которая использовалась ранее в серии скрещиваний, и для которой был разработан широкий набор SSAP-маркеров.
В ходе проведенного анализа было выявлено сцепление локуса sym3l с SSAP-маркерами Tpsl/64 + и
Tpsl/70+ (табл. 2, 3). Величина сцепления оказалась больше 10 сМ. Ранее метод SSAP-анализа был успешно использован нами для первичной локализации мутации сб в VI группе сцепления (Цыганов и др., 2012), в то же время, вероятно, для точной локализации генов данный метод не всегда приемлем, поскольку не каждый район генетической карты гороха насыщен SSAP-маркерами, как это было показано в данном исследовании.
Достижения в изучении генома М. ^ипсаШа позволили использовать последовательности известных генов диплоидной люцерны для поиска гомологичных генов у гороха и разработки на их основе ПЦР-аллель-специ-фичных молекулярных маркеров. Были найдены 3 молекулярных и 1 морфологический маркер, фланкирующие локус sym31 с одного конца на расстоянии 3—4 сМ от него. С другой стороны ближайший маркер фланкирует ген sym31 на расстоянии приблизительно 8—10 сМ.
Таким образом, в данной работе симбиотический локус sym31 был локализован относительно серии морфологических и молекулярных маркеров. Тем не менее, очевидно, что необходимо продолжение исследований для выявления более близко расположенных маркеров для создания условий для позиционного клонирования этого симбиотического гена.
Благодарности:
Данная работа была финансово поддержана ОНТП Россельхозакадемии, Министерством образования и науки (государственные контракты № 16.552.1 1.7047, П1301) и грантом Президента России (НШ — 3440 .2010.4).
ЛИТЕРАТУРА
1. Борисов А. Ю, Проворов Н. А., Тихонович И. А., Цыганов В. Е, 1998. Генетический контроль взаи-
модействия бобовых растений с клубеньковыми бактериями // Генетика симбиотической азотфиксации с основами селекции / Под ред. Тихоновича И. А. и Проворова Н. А. Санкт Петербург: Наука. C. 8—62.
2. Цыганов В. Е., Кулаева О. А., Нокс М., и др., 2012. Использование SSAP анализа для первичной локализации мутации cdt (cadmium tolerance) в VI группе сцепления гороха // Экол. генетика. Т. X, N1. С.42—46.
3. Borisov A. Y, Morzhina E. V., Kulikova O. A. et. al., 1992. New symbiotic mutants of pea (Pisum sativum L.) affecting either nodule initiation or symbiosome development // Symbiosis. Vol. 14. P. 297-313.
4. Borisov A. Y., Rozov S. M., Tsyganov V. E. et al., 1997. Sequential functioning of Sym-13 and Sym-31, two genes affecting symbiosome development in root nodules of pea (Pisum sativum L.) // Mol. Gen. Genet. Vol. 254. P. 592 598.
5. Borisov A. Y., Madsen L. H., Tsyganov V. E., et al., 2003. The Sym35 gene required for root nodule development in Pisum sativum is an orthologue of Nin from Lotus japonicus // Plant Physiol. Vol. 131. P. 1009-1017.
6. Cannon S. B., May G. D, Jackson S. A., 2009. Three sequenced legume genomes and many crop species: rich opportunities for translational genom-ics // Plant Physiol. Vol. 151. P. 970-977.
7. Dolgikh E. A., Leppyanen I. V., Osipova M. A., et al., 2011. Genetic dissection of Rhizobium induced infection and nodule organogenesis in pea based on Enod12a and Enod5 expression analysis // Plant Biol. Vol. 13. P. 285-296
8. Hall K. J., Parker J. S., Ellis T. H. N. et al., 1997. The relationship between genetic and cytogenetic maps of pea. II. Physical maps of linkage mapping populations // Genome. Vol. 40. P. 755-769.
9. Endre G., Kereszt A., Kevei Z. et. al., 2002. A receptor kinase gene regulating symbiotic nodule development // Nature. Vol. 417. P. 962-966.
10. Edwards A., Heckmann A. B., Yousafzai F. et. al., 2007. Structural implications of mutations in the pea SYM8 symbiosis gene, the DMI1 ortholog, encoding a predicted ion channel // Mol. Plant-Microbe Interact. Vol. 20. P. 1183-1191.
11. Iwata H., Ninomiya S., 2006. AntMap: Constructing genetic linkage maps using an ant colony optimization algorithm // Breed. Sci.Vol. 56. P.371-377.
12. Kalo P., Seres A., Taylor S. A., 2004. Comparative mapping between Medicago sativa and Pisum sativum // Mol. Gen. Genomics. Vol. 272. P. 235246.
13. Kouchi H., Imaizumi—Anraku H., Hayashi M. et al., 2010. How many peas in pod? Legume genes re-
sponsible for mutualistic symbioses underground // Plant Cell Physiol. Vol. 51. P. 1381-1397.
14. KrusellL, MadsenL. H, Sato S. et. al., 2002. Shoot control of root development and nodulation is mediated by a receptor like kinase // Nature. Vol. 420. P. 422-426.
15. Krusell L., Sato N., Fukuhara I. et al., 2011. The Clavata2 genes of pea and Lotus japonicus affect autoregulation of nodulation // Plant J. Vol. 65. P. 861-871.
16. Levy J., Bres C, Geurts R. et. al., 2004. A putative Ca2+ and calmodulin dependent protein kinase required for bacterial and fungal symbioses // Science. Vol. 303. P. 1361-1367.
17. Liu B. H., 1998. Statistical Genomics: Linkage, Mapping, and QTL Analysis. New York: CRC Press. 614 pp.
18. Men A. E, Borisov A. Y, Rozov S. M. et al., 1999. Identification of DNA amplification fingerprinting (DAF) markers close to the symbiosis ineffective sym31 mutation of pea (Pisum sativum L.) // Theor. Appl. Genet. Vol. 98 P. 929-936.
19. Ovchinnikova E., Journet E. P., Chabaud M. et al., 2011. IPD3 controls the formation of nitrogen fixing symbiosomes in pea and Medicago Spp // Mol. Plant-Microbe Interact. Vol. 24. P. 1333-1344.
20. Rozov S. M., Borisov A. Y., Tsyganov V. E., Tik-honovich I. A., 1993. A new Fix- mutation in pea shows linkage with group 3 marker M // Pisum Genet. Vol. 25. P. 45.
21. Rozov S. M., Borisov A. Y., Tsyganov V. E, 1994. Further evidence that the new Fix gene refers to pea linkage group 3 // Pisum Genet. Vol. 26. P. 2425.
22. Rozov S. M., Borisov A. Y., Tsyganov V. E., Koster-in O. E., 1999 The history of the pea gene map: last revolutions and the new symbiotic genes // Pisum Genet. Vol. 31. P. 55-57.
23. Schauser L., Roussis A., Stiller J., Stougaard J., 1999. A plant regulator controlling development of symbiotic root nodules // Nature. Vol. 402. P. 191 — 195.
24. Schulman A. H, Flavell A. J., Ellis T. H, 2004, The application of LTR retrotransposons as molecular markers in plants // Meth. Mol. Biol. Vol. 260. P. 145-173.
25. Stougaard J., 2001. Genetics and genomics of root symbiosis // Curr. Opin. Plant Biol. Vol. 4. P. 328335.
26. Zhukov V. A., Radutoiu S., Madsen L. H. et al., 2008, The pea Sym37 receptor kinase gene controls infection thread initiation and nodule development // Mol. Plant-Microbe Interact. Vol. 21. P. 1600-1608.
FINE LOCALIZATION OF THE SYM31 LOCUS IN PEA LINKAGE GROUP III
Tsyganov V. E, Rozov S. M., Knox M, Borisov A. Yu., Ellis T. H. N., Tikhonovich I. A.
■ SUMMARY: Analysis of joint inheritance of symbiotic locus sym31 and 12 molecular and morphological markers of pea linkage group III was performed. The linkage between symbiotic locus sym31 and 11 analyzed markers was observed. Using theAntMap software,adetailed genetic map of the sym31 locus was constructed and its fine position in linkage group III was determined.
■ KEY WORDS: gene localization; symbiotic genes; genome synteny; SSAP analysis; molecular markers.
Ф Информация об авторах
Цыганов Виктор Евгеньевич — заведующий лабораторией, кандидат биологических наук. Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии Россельхозакадемии. Лаборатория молекулярной и клеточной биологии. 196608, Санкт-Петербург, Пушкин-8, ш. Подбельского, д. 3. E-mail: [email protected].
Розов Сергей Михайлович — старший научный сотрудник, кандидат биологических наук. Учреждение Российской академии наук Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН. Лаборатория биоинженерии растений. 630090, Новосибирск, пр. акад. Лаврентьева, 10. E-mail: [email protected].
Маги Нокс — исследователь. Центр Джона Иннеса, Исследовательский парк Норвича, Колни, Норвич NR4 7UH, Великобритания. E-mail: [email protected].
Борисов Алексей Юрьевич — заведующий лабораторией, доктор биологических наук. Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии Россельхозакадемии. Лаборатория генетики растительно-микробных взаимодействий. 196608, Санкт-Петербург, Пушкин-8, ш. Подбельского, д. 3. E-mail: [email protected].
Томас Генри Ноел Эллис — профессор. Институт биологии и проблем окружающей среды, Университет Аберистуита, Гогерддан кампус, Аберистуит, Кередигион, SY23 3EB, Великобритания. E-mail: [email protected].
Тихонович Игорь Анатольевич — директор, профессор, доктор биологических наук, академик Россельхозакадемии. Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии Россельхозакадемии. 196608, Санкт-Петербург, Пушкин-8, ш. Подбельского, д. 3. E-mail: [email protected], [email protected].
Tsyganov Viktor Evgenevich — Head of the aboratory. All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology RAAS. Laboratory of Molecular and Cellular Biology. Podbelsky chausse 3, Saint-Petersburg, Pushkin 8, 196608, Russia. E-mail: [email protected].
Rozov Sergei Mikhailovich — Senior Scientist. Institute of Cytology and Genetics, The Siberian Division of RAS. Institute of Cytology and Genetics, Russian Academy of Sciences, Siberian department. Laboratory of Plant Bioengineering. Lavrentjev avenue, 10, Novosibirsk, 630090, Russia. E-mail: [email protected].
Maggie Knox — Scientific Researcher. John Innes Centre, Norwich Research Park, Colney, Norwich NR4 7UH, UK. E-mail: maggie. [email protected].
Borisov Aleksei Yurievich — Head of the Laboratory. All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology RAAS. Laboratory of Genetics of Plant-Microbe Interactions. Podbelsky chausse 3, Saint-Petersburg, Pushkin 8, 196608, Russia. E-mail: [email protected].
Thomas Henry Noel Ellis — Professor. Institute of Biological, Environmental and Rural Sciences, Aberystwyth University, Gogerddan Campus, Aberystwyth, Ceredigion, SY23 3EB, UK. E-mail: noe2@ aber.ac.uk.
Tihonovich Igor Anatolievich — Director, Professor, Full Member of RAAS. All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology. Podbelsky chausse 3, Saint-Petersburg, Pushkin 8, 196608, Russia. E-mail: [email protected], [email protected].
