ЛАБОРАТОРИЯ ГЕНЕТИКИ И ЦИТОЛОГИИ
Заведующая лабораторией  кандидат с.-х. наук  Кан Людмила Юрьевна

Сектор молекулярно-генетических исследований
Заведующий сектором, кандидат с.-х. наук Домблидес Артур Сергеевич

Лаборатория организована в 1972 году на базе лаборатории цитологии, которая была создана в 1933 году. С 2010 года в состав лаборатории включен сектор молекулярно-генетических исследований. Большой вклад в исследования внесли ученые-цитологи: кандидаты наук Полумордвинова И.В., Валеева З.Т., научный сотрудник Шевченко Г.С.; генетики: кандидаты наук Юрьева Н.А., Титова И.В., Василевский В.А., Старцева Л.В. и научные сотрудники Попова В.А, Щербакова В.В., Пыжьянова Л.В.

Коллектив лаборатории

В настоящее время исследования проводят доктор сельскохозяйственных наук, профессор Тимин Н.И., кандидаты сельскохозяйственных наук Кан Л.Ю., Домблидес А.С., Домблидес Е.А.,  Двоенко И.Т., Жевора С.В., Романов В.С., старший научный сотрудник Золотарева О.И., младшие научные сотрудники Логунов А.Н., Павлова О.В. и агроном Августь И. А.
Направления работы лаборатории:

• исследования по частной генетике овощных растений;
• разработка генетических и цитологических методов создания и оценки генетических источников и доноров ценных признаков для селекции;
• изучение биоразнообразия и уровня генетической изменчивости различных видов овощных культур с использованием ДНК маркеров RAPD, ISSR.

В лаборатории определена генетическая природа ценных признаков моркови (окраска коры и сердцевины, форма корнеплода, форма сегментов листа, мужская стерильность цветка, окраска лепестков, устойчивость к альтернариозу, фотопериодическая реакция репродуктивного периода развития и продолжительность вегетационного периода), салата (начало стеблевания, кочанный и листовой тип растения, высота стебля), лука репчатого (окраска сухих покровных чешуй, форма луковицы, наличие воскового налёта, фотопериодическая реакция репродуктивного периода развития).  Выявлено свыше 20 новых генов, установлены их типы и характер взаимодействия.
Определены кариотипы различных видов и межвидовых гибридов лука.

а) Кариотип, кариограмма, идиограмма A. fistulosum L., 2n=2х=16	б) Триплоидный кариотип, 2n=3х=24, формы I2BC1[F5(A. cepa x A. fistulosum) x A. cepa]

Впервые в селекционно-генетических исследованиях по межвидовой гибридизации в роде Allium L. лабораторией получены гибриды между диплоидными и тетраплоидными видами: A. сера (2х) х A. nutans (4х) и A. сера (2х) х A. schoenoprasum (4х). С помощью разработанного в лаборатории метода полиплоидизации in vitro стерильные формы межвидовых гибридов переведены на фертильную основу, при этом установлены цитоэмбриологические критерии отбора фертильных форм.
Лабораторией разработаны методы создания генетических источников:
- метод получения мужски стерильных и фертильных инбредных линий моркови путем комплексного использования инбридинга, аутбридинга и индуцированного апомиксиса;
- способ оценки скороспелости форм моркови;
- метод создания форм межвидовых гибридов лука, включающий скрещивание видов одинаковой и разной плоидности, эмбриокультуру, полиплоидизацию in vitro, беккроссирование, инбридинг, кроссбридинг, апомиксис, цитологическую оценку и отбор рекомбинантных форм (схема);
- метод получения гибридных и рекомбинантных форм салата путем гибридизации.

 
                  а                                          б                                           в
а) A. cepa x A. vavilovii - лук репчатый х лук Вавилова - гибрид, сочетающий высокую устойчивость к пероноспрозу и сравнительно высокую фертильность.
б) A. cepa x A. fistulosum - лук репчатый х лук батун – гибрид, сочетающий высокую устойчивость к пероноспорозу с высокой продуктивностью листьев по сравнению с батуном.
в) A.cepa x A. nutans - лук репчатый х лук слизун - гибрид получен методом эмбриокультуры in vitro, характеризуется высокой устойчивостью к ложной мучнистой росе, высокой побегообразовательной способностью, более нежной зеленью, чем у слизуна.

Созданы линии моркови - генетические источники высокой комбинационной способности по продуктивности, раннеспелости, устойчивости к альтернариозу, интенсивно оранжевой окраске корнеплода и высокому содержанию каротина, мужски стерильные линии А с ЦМС двух типов, фертильные инбредные линии В и С и на их основе получены гетерозисные гибриды F1 (Грибовчанин, Дарунок, Надежда).

Гетерозисный гибрид F1 Грибовчанин, устойчивый к альтернариозу.
(из кталога корнеплоды морковь - Грибовчанин)

 Гетерозисный гибрид F1 Надежда

Получены селекционно ценные линии салата - генетические источники высокой теневыносливости растений в теплице, повышенного содержания витамина С, низкого содержания нитратов и на их основе созданы новые сорта: Новогодний, Изумрудный, Творец, Алекс, Коралл, Малахит.

Салат сорт Изумрудный - генетический источник теневыносливости и продуктивности. (см.Каталог)

Салат сорт Коралл (каталог)

От скрещивания лука репчатого с видами лука многолетнего (A. altaicum, A. fistulosum, A. vavilovii) созданы оригинальные формы межвидовых гибридов новые генетические источники, сочетающие высокую устойчивость к пероноспорозу и наличие вызревающей способной к хранению луковицы.

Межвидовой гибрид лука Allium cepa x A.vavilovii - генетический источник высокой устойчивости к пероноспорозу с вызревающей луковицей массой 100-120 г

На основе межвидовой гибридизации лука получены сорта Изумрудный (A. сера х A. fistulosum), Золотые купола (A. сера х A. vavilovii), Цепариус (A. сера х A. vavilovii).
Из экспериментально полученных форм, линий моркови, лука, салата лабораторией выделено 45 генетических источников и 12 доноров селекционно-ценных признаков, часть из которых передана селекционерам нашей страны, произведен взаимный обмен или переданы формы по договору о совместных исследованиях ученым Голландии, Германии, Китая, Украины, Узбекистана.
Проводится изучение биоразнообразия и уровня генетической изменчивости различных видов овощных культур - представителей семейства Apiaceae (укроп, петрушка, сельдерей), семейства Brassicaceae (родов Brassica L., Raphanus L.) и семейства Alliaceae (виды рода Allium L.) с использованием ДНК маркеров RAPD, ISSR. На основе анализа ДНК спектров амплифицированной геномной ДНК  получены данные о генетической близости или/и отдаленности селекционных образцов.

ISSR-PCR сортов петрушки Petroselinum crispum [Mill.]Nym. ex A.W. Hill.

RAPD-PCR геномной ДНК укропа, двух сортов петрушки и 9 сортов сельдерея

Выявлены фрагменты ДНК специфичные для геномов A и C рода Brassica L., которые будут полезными при анализе межвидовых гибридов капустных культур. Обнаружены отдельные сортоспецифические ДНК маркеры.

Электрофореграмма геномной ДНК образцов рода Brassica L. полученная в результате RAPD анализа

Проводится идентификация известных локусов в геномной последовательности, которые могут отвечать за проявление хозяйственно-ценных признаков растений с помощью метода стандартного ПЦР. Был идентифицирован тип стерильности у растений капусты белокочанной. Отобранные маркеры на тип стерильности ЦМС Ogura позволяют проводить отбор стерильных растений редиса и капусты на ранних стадиях онтогенеза. Ведется работа по поиску маркеров сцепленных с Rf-генами - восстановителями фертильности у растений рода Brassica L. и Raphanus L.

ПЦР анализ стерильных и фертильных образцов капусты белокочанной и редиса с использованием праймеров orf138-5’и orf138-3’

Проводится разработка методов молекулярной оценки межвидовых гибридов лука на основе изучения коллекции луковых культур с применением ДНК маркеров.

Электрофореграмма геномной ДНК апомиктичных линий лука, полученная в результате RAPD анализа