1 / 27

Augu molekulārā ģenētika

Augu molekulārā ģenētika . Nils Rostoks LU Bioloģijas fakultāte . Kursa apjoms. 2 kredītpunkti 11 lekcijas 2 semināri Patstāvīgais darbs – sagatavot prezentāciju semināram Nobeigumā – eksāmens

cole
Download Presentation

Augu molekulārā ģenētika

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Augu molekulārā ģenētika Nils Rostoks LU Bioloģijas fakultāte

  2. Kursa apjoms • 2 kredītpunkti • 11 lekcijas • 2 semināri • Patstāvīgais darbs – sagatavot prezentāciju semināram • Nobeigumā – eksāmens • Prasības KP ieguvei: Lekciju apmeklējums, uzstāšanās ar referātu seminārā un aktīva dalība referātu apspriešanā (50% atzīmes), sekmīgi nokārtots rakstiskais eksāmens (50%)

  3. Mācību plāns un lekciju saraksts

  4. Referātu piemēri • 1. Retrotranspozonu LTR sekvenču pielietojums to insercijas vecuma noteikšanā (piemēram, SanMigueletal. (1996) Nestedretrotransposonsintheintergenicregionsofthe maize genome. Science, 274: 765) • 2. Dominances, pārdominances (overdominance) un epistāzes teorijas par heterozes molekulārajiem pamatiem (piemēram, Syed andChen (2005) Molecularmarkergenotypes, heterozygosityandgeneticinteractionsexplainheterosisinArabidopsisthaliana. Heredity, 94: 295) • 3. NBS-LRR tipa augu slimību izturības gēnu veidi (piemēram, McHaleetal. (2006) Plant NBS-LRR proteins: adaptableguards. GenomeBiol, 7: 212) • Referāts par maģistra darba tēmu, ja tā saistīta ar augiem un ģenētiku, vai arī par brīvi izvēlētu tēmu, kas saistīta ar augiem un ģenētiku

  5. Uzdevumu piemēri • Krustojot savvaļas miežu līniju ar elites šķirni, iegūst F1 hibrīdu. Atkrustojot F1 ar elites šķirni, cik procenti genoma BC3 paaudzē būs no elites šķirnes genoma?: • 75% • 87.5% • 93.75% • 96.875% • Tipisks augu slimību izturības gēns kodē proteīnu ar: • RNS saistīšanas un kināzes domēniem • Zn pirkstu un kināzes domēniem • NBS un LRR domēniem • SH3 un kalmodulīna saistīšanas domēniem

  6. Mācību materiāli I • Lekcijas

  7. Mācību materiāli II • Lekcijas

  8. Mācību materiāli III • Mācību grāmatas augu ģenētikā un fizioloģijā: Jones R, Ougham H, Thomas H, Waaland S (2012) The molecularlifeofplants (Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra) Devi P (2003) Principles and methods in plant molecular biology, biochemistry and genetics (LU BF bibliotēka) Taiz L (2006) Plantphysiology 4th ed. (LU BF bibliotēka) • Mācību grāmatas ģenētikā un molekulārajā bioloģijā: Piemēram, Griffiths AJF (2002) Moderngeneticanalysis: integratinggenesandgenomes (LU BF bibliotēka) Lewin B (2008) Genes IX

  9. Mācību materiāli IV • Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedras grāmatu plaukts: Buchananetal. (2000) Biochemistryandmolecularbiologyofplants Kole C (2006) Genomemappingandmolecularbreedinginplants HartlandClark (1997) Principlesofpopulationgenetics vonBothmeretal. (2003) Diversityinbarley Weisingetal. (2005) DNA fingerprintinginplants Avise J (2004) Molecularmarkers, naturalhistoryandevolution Oraguzie N (2006) Associationmappinginplants

  10. Mācību materiāli V • Zinātniskie žurnāli: TrendsinPlantScience (http://www.trends.com/plants/default.htm) CurrentOpinioninPlantBiology (http://www.current-opinion.com/jpbl/about.htm) PlantPhysiology, ThePlantJournal, PlantCell, BMC PlantBiology u.t.t. • Interneta resursi: • http://plantgenetics.lu.lv

  11. Augi nodrošina mūs ar pārtiku ANO Pārtikas un lauksaimniecības organizācijas (FAO) dati www.fao.org

  12. Graudaugi ir nozīmīgākais ogļhidrātu avots FAO www.fao.org

  13. Graudaugu produkcijas pieaugums (tonnās) FAO www.fao.org

  14. Lauksaimniecības produkcija uz vienu iedzīvotāju

  15. Cilvēku populācijas attīstības prognozes ANO (http://www.un.org/en/)

  16. Ģeogrāfiskie rajoni, kuros trūkst pārtikas Geographical pattern of stunting in children under 5 years of age WorldHealthOrganization (http://www.who.int)

  17. Augi un cilvēks Pārtika Skābeklis un CO2 Klimats Ainava Enerģija Rūpniecības izejmateriāli

  18. Ģenētika un genomika • Ģenētika – bioloģijas nozare, kas pēta organismu iedzimtību un mainību Vienkāršoti sakot - ģenētika pēta gēnus • Genomika – zinātnes nozare, kas pēta organismu pilnu DNS secību (genomu)

  19. Genomika • Zinātne par genomiem, to pilnām sekvencēm un tajās atrodamajiem gēniem • The birth of the term "genomics" was documented as follows: "For the newly developing discipline of mapping/sequencing (including analysis of the information) we have adopted the term GENOMICS. We are indebted to T. H. Roderick of the Jackson Laboratory, Bar Harbor, Maine, for suggesting the term. The new discipline is born from a marriage of molecular and cell biology with classical genetics and is fostered by computational science." (Victor A. McKusick and Frank H. Ruddle. A new discipline, a new name, a new journal [editorial]. Genomics 1987 Sep;1:1-2.)

  20. Ģenētikas mērķis Identificēt visus gēnus, noteikt to funkciju un darbības mehānismus

  21. Kas ir gēns? • No klasiskās ģenētikas viedokļa gēns ir iedzimtības faktors, kas nosaka organisma īpašības – tāpēc mums ir slimību izturības gēni, acu krāsas gēni, savvaļas gēni un tmldz. brīnumi • No molekulārās ģenētikas viedokļa gēns ir noteikta DNS secība, tas visbiežāk kodē kādu proteīnu, kuram ir noteikta funkcija • Jāatšķir gēns un gēna alēle! • Taču tajā pat laikā dalījums klasiskajā un molekulārajā ģenētikā ir mākslīgs...

  22. Klasiskā un molekulārā ģenētika • Klasiskā ģenētika pēta gēnus pazīmju līmenī • Molekulārā ģenētika pēta gēnus molekulārā līmenī – DNS, RNS un to kodētās aminoskābju sekvences • Nav jau svarīgi vai skaldās acu krāsa, vai DNS fragmentu garums

  23. Augu īpatnības • Augi ir nekustīgi, aug kur iestādīti Augiem ir izstrādāti mehānismi kā izturēt dažādus stresus – sausumu, aukstumu, karstumu, toksisku savienojumu klātbūtni, dažādu patogēnu infekcijas • Augiem ir ļoti atšķirīgas reproduktīvās sistēmas Pašappute – svešappute – apomikse, vienmāju – divmāju augi, pašnesavietojamība • Augu šūnā ir kodola, mitohondriju un hloroplastu genoms • Augi gan elpo (patērē O2, izdala CO2), gan fotosintezē (izmanto CO2, izdala O2) • Augi sintezē lielu daudzumu dažādu sekundāro metabolītu

  24. Savvaļas augi un kultūraugi • Savvaļas augi un kultūraugi atšķiras daudzos svarīgos aspektos. Kultūraugi ir pielāgoti cilvēka vajadzībām, savvaļā tie bieži vien vairs nespēj pastāvēt • Daudzi savvaļas augu pielāgojumi ir zuduši – miežu vārpas vairs nav trauslas, plēksnes atdalās pašas, zudusi vernalizācijas nepieciešamība, zudusi nepieciešamība pēc sēklu miera stāvokļa pirms dīgšanas, izmainījies bioķīmiskais sastāvs...

  25. Savvaļas miežu graudi uz augsnes virsmas. Jau pirms miežu domestikācijas, mednieku – vācēju sabiedrības vāca savvaļas miežu graudus un izmantoja tos pārtikā Cilvēki izmantoja savvaļas miežus jau pirms 23,000 gadu Kislevetal. (2004) PNAS 101: 2692

  26. Miežu līnijas, kas atšķiras pēc btrlokusa btr1btr1 Btr2Btr2 Ziedkopas ass (rachis) nav trausla Btr1Btr1 Btr2Btr2 Ziedkopas ass trausla

More Related