ÑÅËÜÑÊÎÕÎÇßÉÑÒÂÅÍÍÀß ÁÈÎËÎÃÈß, 2011, ¹ 5 Îáçîðû, ïðîáëåìû, èòîãè ÓÄÊ 631.52:575:58.084 ÀÑÑÎÖÈÀÒÈÂÍÎÅ ÊÀÐÒÈÐÎÂÀÍÈÅ Ó ÐÀÑÒÅÍÈÉ (îáçîð) Þ.Â. ×ÅÑÍÎÊÎÂ, À.Ì. ÀÐÒÅÌÜÅÂÀ Äàåòñÿ îïðåäåëåíèå ïîäõîäó, îñíîâàííîìó íà àññîöèàòèâíîì êàðòèðîâàíèè ïðè ãåíåòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèÿõ. Ïðîâîäèòñÿ åãî ñðàâíåíèå ñ òðàäèöèîííûì ìåòîäîì êàðòèðîâàíèÿ êîíòðîëèðóþùèõ êîëè÷åñòâåííûå ïðèçíàêè õðîìîñîìíûõ ëîêóñîâ (QTL) ïî ãåíåòè÷åñêîé è ñåëåêöèîííîé ïåðñïåêòèâíîñòè (êðàòêî ïåðå÷èñëåíû îñíîâíûå ýòàïû QTL-êàðòèðîâàíèÿ, îïèñàíà êîíöåïöèÿ íåðàâíîâåñíîãî ñöåïëåíèÿ, ïîäðîáíî ðàññìîòðåí ïðèíöèï àññîöèàòèâíîãî êàðòèðîâàíèÿ — ñîâðåìåííîãî ìåòîäà ÄÍÊãåíîòèïèðîâàíèÿ). Íà êîíêðåòíûõ ïðèìåðàõ ïîêàçàíî, ÷òî àññîöèàòèâíîå êàðòèðîâàíèå ïîçâîëÿåò íå òîëüêî îñóùåñòâëÿòü àíàëèç, êëàññèôèöèðîâàòü è ãðóïïèðîâàòü åñòåñòâåííûå è ñåëåêöèîííûå ïîïóëÿöèè (äèêèå âèäû, ïðèìèòèâíûå ôîðìû, ñîðòà, ëèíèè), ñîõðàíÿåìûå â ãåííûõ áàíêàõ ãåíåòè÷åñêèõ ðåñóðñîâ ðàñòåíèé, íî è áîëåå ýôôåêòèâíî èñïîëüçîâàòü èõ â ïðàêòè÷åñêîé ñåëåêöèè ñ öåëüþ óëó÷øåíèÿ âîçäåëûâàåìûõ êóëüòóð. Êëþ÷åâûå ñëîâà: íåðàâíîâåñíîå ñöåïëåíèå, àññîöèàòèâíîå êàðòèðîâàíèå, ðàñòåíèÿ, ïðàêòè÷åñêîå ïðèìåíåíèå. Keywords: linkage disequilibrium, association mapping, plants, practice. Íåñìîòðÿ íà çíà÷èòåëüíûå óñïåõè ãåíåòèêè è ñåëåêöèè â îáëàñòè ðàñòåíèåâîäñòâà, ñâÿçàííûå ïðåæäå âñåãî ñ ðàçâèòèåì è ïðèìåíåíèåì ìîëåêóëÿðíûõ ìàðêåðîâ è ìàðêåðíîé ïîìîùè ñåëåêöèè, óçêèé ãåíåòè÷åñêèé áàçèñ ñîâðåìåííûõ ñîðòîâ ñåëüñêîõîçÿéñòâåííûõ ðàñòåíèé îñòàåòñÿ ñåðüåçíîé ïðåãðàäîé äëÿ èõ óëó÷øåíèÿ è ïîääåðæàíèÿ ñòàáèëüíî âûñîêîé ïðîäóêòèâíîñòè. Ïðè÷èíîé òîìó âûñîêàÿ ÷óâñòâèòåëüíîñòü ãåíåòè÷åñêè îäíîðîäíûõ ñîðòîâ ê ñóùåñòâóþùèì è ïîòåíöèàëüíûì àáèîòè÷åñêèì è áèîòè÷åñêèì ñòðåññàì, à òàêæå âîçðàñòàíèå òðåáîâàíèé ê êà÷åñòâó ñåëüñêîõîçÿéñòâåííîé ïðîäóêöèè, âêëþ÷àÿ ìåäèöèíñêèå àñïåêòû ïèòàíèÿ (1).  ýòèõ óñëîâèÿõ êîëëåêöèè ìèðîâûõ ãåíåòè÷åñêèõ ðåñóðñîâ ðàñòåíèé (ÃÐÐ), âêëþ÷àÿ äèêèå âèäû, ñòàðîìåñòíûå è ñîçäàííûå íà èõ îñíîâå ñîâðåìåííûå ñåëåêöèîííûå ñîðòà, ñòàíîâÿòñÿ âàæíåéøèì ðåçåðâóàðîì ïðèðîäíîé ãåíåòè÷åñêîé èçìåí÷èâîñòè, êîòîðàÿ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñëåäñòâèå ïðîèñõîäèâøèõ â ïðîòÿæåííîì âðåìåííîì ïðîìåæóòêå ýâîëþöèîííî-ãåíåòè÷åñêèõ ñîáûòèé — àäàïòàöèè ê ñòðåññàì è îäîìàøíèâàíèÿ (2, 3). Ýôôåêòèâíîå èñïîëüçîâàíèå ex situ ñîõðàíÿåìûõ ÃÐÐ, â òîì ÷èñëå ñîâðåìåííîãî ñåëåêöèîííîãî ìàòåðèàëà (èíáðåäíûå, ìóòàíòíûå, ðåêîìáèíàíòíûå ëèíèè), â ïðàêòè÷åñêîé ñåëåêöèè æèçíåííî íåîáõîäèìî. Îäíàêî òàêèå õîçÿéñòâåííî âàæíûå ïðèçíàêè, êàê ïðîäóêòèâíîñòü è êà÷åñòâî, óñòîé÷èâîñòü ê ðàçëè÷íûì ñòðåññàì, à òàêæå íåêîòîðûå ôîðìû óñòîé÷èâîñòè ê çàáîëåâàíèÿì, êàê ïðàâèëî, íå òîëüêî ïîëèãåííû, íî è «ìíîãîôàêòîðíû» è çà÷àñòóþ ñèëüíî çàâèñÿò îò âçàèìîäåéñòâèÿ ãåíîòèï—ñðåäà (2, 4). Êîíòðîëü ïîäîáíûõ ñëîæíûõ ïðèçíàêîâ îáû÷íî ñâÿçûâàþò ñ ëîêóñàìè êîëè÷åñòâåííûõ ïðèçíàêîâ, èëè QTL (5).  òî æå âðåìÿ èäåíòèôèöèðîâàòü QTL òîëüêî íà îñíîâå êëàññè÷åñêîãî ôåíîòèïè÷åñêîãî àíàëèçà äîâîëüíî òðóäíî (6). Âûÿâëåíèå õîçÿéñòâåííî öåííûõ QTL îòíîñèòñÿ ê àãðîíîìè÷åñêè âàæíûì çàäà÷àì, à èõ èñïîëüçîâàíèå äëÿ óëó÷øåíèÿ âîçäåëûâàåìûõ âèäîâ ðàñòåíèé âñå ÷àùå òðåáóåò óñòàíîâëåíèÿ òî÷íîãî ìåñòîïîëîæåíèÿ èäåíòèôèöèðîâàííûõ QTL íà õðîìîñîìàõ, ÷òî íà ñîâðåìåííîì ýòàïå ðàçâèòèÿ ãåíåòèêè è ñåëåêöèè äîñòèãàåòñÿ ñ ïîìîùüþ ìîëåêóëÿðíûõ ìàðêåðîâ (4, 5).  ýòîé ñâÿçè âàæíåéøåé öåëüþ ëþáîãî ãåíåòè÷åñêîãî êàðòèðîâàíèÿ ñòàíîâèòñÿ îïðåäåëåíèå íåéòðàëüíî íàñëåäóåìûõ ìàðêåðîâ â íåïîñðåäñòâåííîé áëèçîñòè îò ãåíåòè÷åñêèõ äåòåðìèíàíò (ëîêóñîâ èëè ãåíîâ), êîíòðîëèðóþùèõ ïðîÿâëåíèå òåõ èëè èíûõ, â òîì ÷èñëå 3 êîëè÷åñòâåííûõ, ïðèçíàêîâ. Ãåíåòè÷åñêîå êàðòèðîâàíèå QTL íà ñîâðåìåííîì ýòàïå ïðåèìóùåñòâåííî îñóùåñòâëÿþò äâóìÿ ñïîñîáàìè: ñ ïîìîùüþ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ïîïóëÿöèé (òàê íàçûâàåìûå äâóðîäèòåëüñêèå êàðòèðóþùèå ïîïóëÿöèè), òî åñòü ìåòîäîì êàðòèðîâàíèÿ ëîêóñîâ êîëè÷åñòâåííûõ ïðèçíàêîâ, èëè QTL-êàðòèðîâàíèåì, è ïîñðåäñòâîì èñïîëüçîâàíèÿ ãåíîòèïîâ èç åñòåñòâåííûõ ïîïóëÿöèé èëè îáðàçöîâ èç êîëëåêöèé ÃÐÐ, òî åñòü íà îñíîâå ïîäõîäà, íàçâàííîãî êàðòèðîâàíèåì ïî íåðàâíîâåñíîìó ñöåïëåíèþ, èëè àññîöèàòèâíûì êàðòèðîâàíèåì. Äåòàëè òðàäèöèîííîãî QTL-êàðòèðîâàíèÿ áûëè îïèñàíû íàìè ðàíåå (5). Äëÿ òîãî ÷òîáû ñðàâíèòü ãåíåòè÷åñêóþ è ñåëåêöèîííóþ ïåðñïåêòèâíîñòü óêàçàííûõ àëüòåðíàòèâíûõ ïîäõîäîâ, â íàñòîÿùåé ðàáîòå êðàòêî ïåðå÷èñëåíû îñíîâíûå ýòàïû QTL-êàðòèðîâàíèÿ, îïèñàíà êîíöåïöèÿ íåðàâíîâåñíîãî ñöåïëåíèÿ, ïîäðîáíî ðàññìîòðåí ïðèíöèï àññîöèàòèâíîãî êàðòèðîâàíèÿ — ñîâðåìåííîãî ìåòîäà ÄÍÊ-ãåíîòèïèðîâàíèÿ, ïîçâîëÿþùåãî ïðîâîäèòü ñêðèíèíã îáðàçöîâ ÃÐÐ èëè ñåëåêöèîííîãî ìàòåðèàëà ñ âûñîêèì ðàçðåøåíèåì îäíîâðåìåííî ïî øèðîêîìó êðóãó àëëåëåé. Í å ð à â í î â å ñ í î å ñ ö å ï ë å í è å. Âïåðâûå òåðìèí «íåðàâíîâåñíîå ñöåïëåíèå» (linkage disequlibrium; LD), êàê è ñàìà êîíöåïöèÿ LD, áûëè ïðåäëîæåíû H.S. Jennings â 1917 ãîäó. Ïîçæå íåðàâíîâåñíîå ñöåïëåíèå ñòàëî òàêæå èçâåñòíî êàê «íåðàâíîâåñèå ãàìåòíîé ôàçû», «ãàìåòè÷åñêîå íåðàâíîâåñèå» è «àëëåëüíàÿ àññîöèàöèÿ».  îòå÷åñòâåííîé ëèòåðàòóðå ïåðâîå óïîìèíàíèå î íåðàâíîâåñíîì ñöåïëåíèè è î âîçìîæíîñòè åãî èñïîëüçîâàíèÿ â ïðàêòè÷åñêîé ñåëåêöèè ðàñòåíèé, à òàêæå äëÿ óñòàíîâëåíèÿ ýâîëþöèîííûõ îòíîøåíèé ó ðàçëè÷íûõ âèäîâ ðàñòèòåëüíûõ ôîðì ïðèâåäåíî â 1985 ãîäó â ìîíîãðàôèè À.À. Æó÷åíêî è À.Á. Êîðîëÿ (2).  ñîâðåìåííîé òðàêòîâêå LD — ýòî ñóùåñòâîâàíèå êîððåëÿöèè ìåæäó ïîëèìîðôèçìàìè, íàïðèìåð íà óðîâíå åäèíè÷íîãî íóêëåîòèäà (òàê íàçûâàåìûå SNP — single nucleotide polymorphism) èëè ëþáûõ äðóãèõ ãåíåòè÷åñêè ìàðêèðîâàííûõ ëîêóñîâ, âñëåäñòâèå íàëè÷èÿ ó íèõ îáùåé èñòîðèè ìóòàöèé è ðåêîìáèíàöèé. Ïîä èñòîðèåé ìû áóäåì ïîíèìàòü ÷åðåäó ãåíåòè÷åñêèõ ñîáûòèé (ìóòàöèé èëè ðåêîìáèíàöèé), ïðîèñõîäèâøèõ â îïðåäåëåííûé âðåìåííî́é (èñòîðè÷åñêèé) ïðîìåæóòîê.  öåëîì äëÿ ðîäñòâåííûõ èëè ñëó÷àéíî ýâîëþöèîííî ñîïðÿæåííûõ ïîïóëÿöèé ñ íåçàâèñèìî ñåãðåãèðóþùèìè ëîêóñàìè â îòñóòñòâèå îòáîðà, ìóòàöèé èëè ìèãðàöèè èõ ïîëèìîðôíûõ ëîêóñîâ áóäåò õàðàêòåðíî ãåíåòè÷åñêîå ñîñòîÿíèå ðàâíîâåñíîãî ñöåïëåíèÿ.  ïðîòèâîïîëîæíîñòü ýòîìó âçàèìîñâÿçü, îòáîð è ïðèìåñü (òî åñòü ïðèâíåñåíèå â ïîïóëÿöèþ íîâûõ ãåíîòèïîâ ñ íîâûìè ãåíàìè è/èëè àëëåëÿìè) óâåëè÷èâàþò óðîâåíü LD. Òåðìèíû «ñöåïëåíèå» è «LD» ÷àñòî ïóòàþò. Ñëåäóåò ïîìíèòü, ÷òî õîòÿ ñöåïëåíèå è LD ñâÿçàíû äðóã ñ äðóãîì, ýòî ñîâåðøåííî ðàçíûå ïîíÿòèÿ. Ñöåïëåíèå èìååò îòíîøåíèå ê ñîâìåñòíîìó íàñëåäîâàíèþ ëîêóñîâ âñëåäñòâèå èõ ôèçè÷åñêîãî ñöåïëåíèÿ (ñâÿçè) íà õðîìîñîìå, â òî âðåìÿ êàê LD êàñàåòñÿ êîððåëÿöèè ìåæäó àëëåëÿìè â ïîïóëÿöèè. Ïóòàíèöà ïðîèñõîäèò ïîòîìó, ÷òî òåñíîå ãåíåòè÷åñêîå ñöåïëåíèå ìîæåò ïðèâîäèòü ê âûñîêîìó íåðàâíîâåñíîìó ñöåïëåíèþ. Òàê, åñëè ðàññòîÿíèå ìåæäó äâóìÿ ìóòàöèÿìè ñîñòàâëÿåò íåñêîëüêî îñíîâàíèé, òî, ñêîðåå âñåãî, ñåëåêöèîííîå äàâëåíèå è äðåéô ó íèõ áûëè îäèíàêîâûìè íà ïðîòÿæåíèè îïðåäåëåííîãî ïðîìåæóòêà âðåìåíè. Ïîñêîëüêó ðåêîìáèíàöèÿ ìåæäó áëèçêî ðàñïîëîæåííûìè îñíîâàíèÿìè — ÿâëåíèå ðåäêîå, òî ñîâìåñòíîå ïðèñóòñòâèå (íàñëåäîâàíèå äðóã ñ äðóãîì) ýòèõ ãåíåòè÷åñêèõ ëîêóñîâ èëè SNP âûñîêî êîððåëèðóåò è òåñíîå ñöåïëåíèå ïðèâåäåò ê âûñîêèì çíà÷åíèÿì íåðàâíîâåñíîãî ñöåïëåíèÿ. È íàîáîðîò, SNP íà ðàçíûõ õðîìîñîìàõ èñïûòûâàþò íåîäèíàêîâîå äàâëåíèå îòáîðà è ñåãðåãèðóþò íåçàâèñèìî äðóã îò äðóãà, ïîýòîìó ýòè SNP èìåþò î÷åíü íèçêèé óðîâåíü êîððåëÿöèè äðóã ñ äðóãîì è, êàê ñëåäñòâèå, íèçêîå íåðàâíîâåñíîå ñöåïëåíèå.  öåëîì ñöåïëåíèå — ýòî ïðèñóòñòâèå â îäíîé ãðóïïå ñöåïëåíèÿ/õðîìîñîìå ïàðû (èëè áîëüøåãî ÷èñëà) ëîêóñîâ/ãåíîâ. Ñöåïëåííîñòü 4 íîðìàëüíî ïðîÿâëÿåòñÿ êàê ñòàòèñòè÷åñêàÿ òåíäåíöèÿ ñîâìåñòíîãî íàñëåäîâàíèÿ ñâÿçàííûõ àëëåëåé. Íàïðèìåð, ïîñêîëüêó öâåò âîëîñ è ãëàç ñöåïëåíû, òî ðåáåíîê, óíàñëåäîâàâøèé öâåò ãëàç îäíîãî ðîäèòåëÿ, âåðîÿòíî, òàêæå óíàñëåäóåò è öâåò åãî âîëîñ. È íàîáîðîò, íå óíàñëåäîâàâ öâåò ãëàç, îí, ñêîðåå âñåãî, íå ñìîæåò óíàñëåäîâàòü è öâåò âîëîñ. Äåòè îòíîñèòåëüíî ðåäêî íàñëåäóþò òîëüêî îäèí èç ñöåïëåííûõ ïðèçíàêîâ, õîòÿ ýòî âñå æå ìîæåò ñëó÷àòüñÿ áëàãîäàðÿ êðîññèíãîâåðó, äåéñòâèþ êîòîðîãî, âåðîÿòíåå âñåãî, ïîäâåðæåíû ëîêóñû â óäàëåííûõ ó÷àñòêàõ õðîìîñîìû. Íà ýòèõ ïðèíöèïàõ áàçèðóåòñÿ òåõíèêà êàðòîãðàôèðîâàíèÿ õðîìîñîì. Óñòàíîâëåíèå ñöåïëåíèÿ ìåæäó ãåíàìè â ïîïóëÿöèîííîé ãåíåòèêå ÷åëîâåêà ïðîâîäÿò íà îñíîâàíèè ñòàòèñòè÷åñêîãî àíàëèçà ñåãðåãàöèè ïðèçíàêîâ â ñåìüÿõ ñ ðàçâåòâëåííûìè ðîäîñëîâíûìè. ×àùå âñåãî ïðè ýòîì èñïîëüçóþò ìåòîä îöåíêè ìàêñèìàëüíîãî ïðàâäîïîäîáèÿ (7, 8), äëÿ ÷åãî ïîäñ÷èòûâàþò äåñÿòè÷íûé ëîãàðèôì øàíñîâ — LOD (logarithm of the odds) (9), ãäå øàíñû (odds) âûðàæàþòñÿ êàê îòíîøåíèå âåðîÿòíîñòè òîãî, ÷òî äâà ãåíà â íàáëþäàåìîé ðîäîñëîâíîé ñöåïëåíû (0 < Q < 0,5), ê òîé æå âåðîÿòíîñòè ïðè îòñóòñòâèè ñöåïëåíèÿ (Q = 0,5). Åñëè çíà÷åíèå LOD > +3, ãåíû ëîêàëèçîâàíû â îäíîé õðîìîñîìå, ïðè÷åì ìàêñèìàëüíî ïðàâäîïîäîáíàÿ îöåíêà ñîîòâåòñòâóåò íàèáîëüøåìó çíà÷åíèþ LOD. Ïðè çíà÷åíèÿõ LOD < −2 ãåíû íå ñöåïëåíû, òî åñòü ëîêàëèçîâàíû â ðàçíûõ õðîìîñîìàõ èëè íà ðàçíûõ êîíöàõ îäíîé õðîìîñîìû. Ñòàòèñòè÷åñêóþ îáðàáîòêó ðîäîñëîâíûõ îáû÷íî ïðîâîäÿò ñ ïîìîùüþ êîìïüþòåðíûõ ïðîãðàìì, ñàìûå èçâåñòíûå èç êîòîðûõ LIPED, CRIMAP è LINKAGE (10, 11). Òîò æå ïðèíöèï îöåíêè ñöåïëåíèÿ ñòàë ïðèìåíÿòüñÿ â ïîïóëÿöèîííîé ãåíåòèêå ðàñòåíèé (5, 8).  òî æå âðåìÿ, êàê îòìå÷àëîñü âûøå, íåðàâíîâåñíîå ñöåïëåíèå â ïîïóëÿöèè — ýòî ñòàòèñòè÷åñêàÿ òåíäåíöèÿ íåêîòîðûõ àëëåëåé íàõîäèòüñÿ (â ñîìàòè÷åñêèõ êëåòêàõ èëè ãàìåòàõ) âìåñòå ñ èíûìè êîíêðåòíûìè àëëåëÿìè â äðóãîì ëîêóñå. Ïðîùå ãîâîðÿ, LD — íåñëó÷àéíàÿ àññîöèàöèÿ àëëåëåé â ðàçíûõ ëîêóñàõ. Íàïðèìåð, åñëè íàáëþäàåòñÿ ñêëîííîñòü îñîáåé, ïðîÿâëÿþùèõ ïðèçíàê À, îáíàðóæèâàòü è ïðèçíàê Á (ïðè÷åì ýòè ïðèçíàêè, âçÿòûå âìåñòå, èìåþò àäàïòèâíûå ïðåèìóùåñòâà ïî ñðàâíåíèþ ñ òåì, êîãäà îíè ïðîÿâëÿþòñÿ âðîçü, â ñèëó ÷åãî áóäåò ïîâûøåíà ÷àñòîòà òàêîãî äóýòà, òðèî è ò.ä. îòíîñèòåëüíî ïðî÷èõ êîìáèíàöèé), òî îíà ìîæåò óêàçûâàòü íà íåðàâíîâåñíîå ñöåïëåíèå. Ïðîÿâëÿåòñÿ íåðàâíîâåñíîå ñöåïëåíèå êàê òåíäåíöèÿ ÷àñòîòû êîìáèíàöèé àëëåëåé â ðàçëè÷íûõ ëîêóñàõ îòêëîíÿòüñÿ îò ÷àñòîò, îæèäàåìûõ îòäåëüíî äëÿ êàæäîãî èç àëëåëåé â ïîïóëÿöèè. È ç ì å ð å í è å í å ð à â í î â å ñ í î ã î ñ ö å ï ë å í è ÿ. Äëÿ ðàñ÷åòà íåðàâíîâåñíîãî ñöåïëåíèÿ áûëî ïðåäëîæåíî ìíîæåñòâî ñòàòèñòè÷åñêèõ ïîäõîäîâ.  ðÿäå ðàáîò (12, 13) äîñòàòî÷íî ïîäðîáíî ðàññìîòðåíû ïðåèìóùåñòâà è íåäîñòàòêè êàæäîãî èç íèõ. Íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûìè ñòàòèñòè÷åñêèìè õàðàêòåðèñòèêàìè, èñïîëüçóåìûìè äëÿ èçìåðåíèÿ LD, ñëóæàò r2 è D'. ×òîáû ðàçîáðàòüñÿ â íèõ, ïðåäñòàâèì ïàðó ëîêóñîâ ñ àëëåëÿìè À è à â îäíîì è B è b — â äðóãîì ëîêóñå. Åñëè êàæäûé ëîêóñ áóäåò èìåòü àëëåëüíûå ÷àñòîòû ñîîòâåòñòâåííî πA, πa, πB è πb, òî ðåçóëüòèðóþùèå ÷àñòîòû ãàïëîòèïîâ ìîæíî âûðàçèòü êàê πAÂ, πÀb, πaB è πab. Ïîñêîëüêó îñíîâíîé êîìïîíåíò âñåõ LD ñòàòèñòèê — óñòàíîâëåíèå ðàçëè÷èÿ ìåæäó íàáëþäàåìûìè è îæèäàåìûìè ÷àñòîòàìè ãàïëîòèïîâ, âåëè÷èíó D â ýòîì ñëó÷àå âû÷èñëÿþò êàê Dab = (πA − πA πB). Îòëè÷èòåëüíàÿ îñîáåííîñòü ýòèõ ìàòåìàòè÷åñêèõ ïîêàçàòåëåé ëåæèò â óñòàíîâëåíèè ïðîïîðöèé òàêîãî ðàçëè÷èÿ. Ïåðâóþ èç äâóõ âåëè÷èí, r 2 , òàêæå îáîçíà÷àåìóþ â íàó÷íîé ëèòåðàòóðå ∆2, ðàññ÷èòûâàþò òàê: r2 = (Dab )2 π A πa π B πb . Ïîêàçàòåëü r 2 ìîæíî ïðåäñòàâèòü êàê êâàäðàò êîððåëÿöèîííîãî êî5 ýôôèöèåíòà äâóõ ëîêóñîâ (14). Îäíàêî åñëè ó äâóõ ëîêóñîâ íå ïðîÿâëÿþòñÿ èäåíòè÷íûå ÷àñòîòû àëëåëåé, âåëè÷èíà, ðàâíàÿ 1, äëÿ ýòîãî ïîêàçàòåëÿ íåâîçìîæíà. Ñòàòèñòè÷åñêóþ äîñòîâåðíîñòü (Ð) äëÿ LD îáû÷íî âû÷èñëÿþò, èñïîëüçóÿ ëèáî òî÷íûé òåñò Ôèøåðà (15) äëÿ ñðàâíåíèÿ ñàéòîâ ñ äâóìÿ àëëåëÿìè â êàæäîì ëîêóñå, ëèáî ìóëüòèôàêòîðèàëüíûé àíàëèç ïåðìóòàöèé (8) äëÿ ñðàâíåíèÿ ñàéòîâ, ñîäåðæàùèõ áîëåå ÷åì äâà àëëåëÿ â êàæäîì èëè â îáîèõ ñàéòàõ. Àëüòåðíàòèâíî âåëè÷èíó LD, îáîçíà÷àåìóþ D' (16), âû÷èñëÿþò ñëåäóþùèì îáðàçîì: D′ = è D′ = (Dab )2 äëÿ Dab > 0 (Dab )2 äëÿ Dab > 0. min(π Aπ b , π aπ B ) min(π Aπ B , π aπ b ) D' óñòàíàâëèâàþò íà îñíîâå íàáëþäàåìûõ ÷àñòîò àëëåëåé, ïîýòîìó âåëè÷èíà óêàçàííîãî ïîêàçàòåëÿ âàðüèðóåò îò 0 äî 1, äàæå åñëè àëëåëüíûå ÷àñòîòû äëÿ ëîêóñîâ ðàçëè÷íû. D' áóäåò ìåíüøå 1 òîëüêî â ñëó÷àå, êîãäà èìåþòñÿ âñå ÷åòûðå âîçìîæíûõ ãàïëîòèïà (îò haploid/genotype). Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî ïðåäïîëàãàåìàÿ ðåêîìáèíàöèÿ ïðîèçîøëà ìåæäó äâóìÿ ëîêóñàìè. Õîòÿ íè r 2 , íè D' íå áåññïîðíû ïðè àíàëèçå îáðàçöîâ ìàëûõ ðàçìåðîâ è/èëè ñ íèçêèìè ÷àñòîòàìè àëëåëåé, êàæäûé èç íèõ èìååò ñâîè ïðåèìóùåñòâà.  òî âðåìÿ êàê r 2 «ñóììèðóåò» îáå (ðåêîìáèíàöèîííóþ è ìóòàöèîííóþ) èñòîðèè, D' «çàìåðÿåò» òîëüêî ðåêîìáèíàöèîííóþ è âñëåäñòâèå ýòîãî ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñòàòèñòè÷åñêè áîëåå àêêóðàòíûé ïàðàìåòð ïðè óñòàíîâëåíèè ðåêîìáèíàöèîííûõ ðàçëè÷èé. Îäíàêî D' ñòðîãî çàâèñèò îò ìàëîãî ðàçìåðà îáðàçöà, ÷òî âûðàæàåòñÿ â âûñîêîé ñòåïåíè íåóñòîé÷èâîñòè åãî ïîâåäåíèÿ ïðè ñðàâíåíèè ëîêóñîâ ñ íèçêèìè àëëåëüíûìè ÷àñòîòàìè. Ýòî ïðîèñõîäèò èç-çà óìåíüøåíèÿ âåðîÿòíîñòè îáíàðóæåíèÿ âñåõ ÷åòûðåõ àëëåëüíûõ êîìáèíàöèé ñ íèçêîé ÷àñòîòîé ïîëèìîðôèçìà, äàæå åñëè ëîêóñû íå ñâÿçàíû. Ïîýòîìó ïðè àññîöèàòèâíûõ èññëåäîâàíèÿõ ïðåäïî÷òèòåëüíåé èñïîëüçîâàòü ïîêàçàòåëü r 2 êàê óêàçûâàþùèé íà âîçìîæíóþ êîððåëÿöèþ ìàðêåðîâ ñ íóæíûì QTL. Äåòàëè ðàñ÷åòîâ çíà÷åíèé r 2 è D', à òàêæå ãèïîòåòè÷åñêèå ñöåíàðèè íåðàâíîâåñíîãî ñöåïëåíèÿ ìåæäó ñöåïëåííûìè ïîëèìîðôíûìè ëîêóñàìè, ïðè÷èíîé ïîëèìîðôèçìà êîòîðûõ áûëè ðàçëè÷íûå ìóòàöèîííûå è ðåêîìáèíàöèîííûå èñòîðèè (ñîáûòèÿ), äåìîíñòðèðóþùèå ïîâåäåíèå âåëè÷èí r 2 è D', ïðèâåäåíû â ñïåöèàëüíûõ îáçîðàõ (17, 18). Ò ð à ä è ö è î í í î å ê à ð ò è ð î â à í è å QTL. Ïðåæäå ÷åì ðàññìîòðåòü îñíîâíûå ïðåèìóùåñòâà àññîöèàòèâíîãî êàðòèðîâàíèÿ ó ðàñòåíèé, à òàêæå ïðèìåðû åãî ïðàêòè÷åñêîãî ïðèìåíåíèÿ, ïðîàíàëèçèðóåì è êðàòêî îáñóäèì íåêîòîðûå îñîáåííîñòè êàðòèðîâàíèÿ QTL, îñíîâàííîãî íà äâóðîäèòåëüñêîì ñêðåùèâàíèè. Ïîäðîáíî ìåòîäîëîãèÿ è îñíîâíûå ïðèíöèïû äâóðîäèòåëüñêîãî êàðòèðîâàíèÿ ëîêóñîâ êîëè÷åñòâåííûõ ïðèçíàêîâ, âêëþ÷àÿ ïîñòðîåíèå ìîëåêóëÿðíî-ãåíåòè÷åñêèõ êàðò ãðóïï ñöåïëåíèÿ ó ðàçëè÷íûõ âèäîâ âûñøèõ ðàñòåíèé, îïèñàíû íàìè ðàíåå (5). Äëÿ èäåíòèôèêàöèè è òðàäèöèîííîãî êàðòèðîâàíèÿ QTL íåîáõîäèìî, âî-ïåðâûõ, ñîçäàòü êàðòèðóþùèå ïîïóëÿöèè. Îáû÷íî òàêîâûìè áûâàþò ãåíîòèïû F2, áåêêðîññíûå ôîðìû (BC), ëèíèè äâîéíûõ ãàïëîèäîâ (DH), ðåêîìáèíàíòíûå èíáðåäíûå ëèíèè (RIL) èëè ïî÷òè èçîãåííûå ëèíèè (NIL), ïîëó÷åííûå â ðåçóëüòàòå ñêðåùèâàíèÿ äâóõ ðîäèòåëüñêèõ ãåíîòèïîâ, îòëè÷àþùèõñÿ äðóã îò äðóãà ïî ïðèçíàêó èëè ïðèçíàêàì, êîòîðûå íåîáõîäèìî èçó÷èòü. Âî-âòîðûõ, äîëæåí áûòü èäåíòèôèöèðîâàí è ãåíîòèïèðîâàí íàáîð ïîëèìîðôíûõ ÄÍÊ-ìàðêåðîâ, ïîçâîëÿþùèé ðàçëè÷àòü ðîäèòåëüñêèå ãåíîòèïû è ñåãðåãèðóþùèå ëèíèè êàðòèðóþùåé ïîïóëÿöèè. Äëÿ ýòîãî, ïðåæäå âñåãî, îöåíèâàþò ðîäèòåëüñêèå ôîðìû, è åñëè âûáðàííûé äëÿ ãåíîòèïèðîâàíèÿ 6 ìîëåêóëÿðíûé ìàðêåð îêàçûâàåòñÿ ïîëèìîðôíûì, òî âñå îñîáè (ëèíèè) êàðòèðóþùåé ïîïóëÿöèè ãåíîòèïèðóþò òàêèìè ïðîÿâèâøèìè ïîëèìîðôèçì ó ðîäèòåëåé ìàðêåðàìè. Ïîëó÷åííûå ãåíîòèïè÷åñêèå ìàðêåðíûå äàííûå êàðòèðóþùåé ïîïóëÿöèè èñïîëüçóþò äëÿ ïîñòðîåíèÿ ãåíåòè÷åñêîé êàðòû ñöåïëåíèÿ. Ãîòîâûå êàðòû ñöåïëåíèÿ ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ãðàôè÷åñêîå èçîáðàæåíèå ïîðÿäêà (ïîçèöèÿ) è ñöåïëåíèÿ (îòíîñèòåëüíàÿ ãåíåòè÷åñêàÿ äèñòàíöèÿ â ñàíòèìîðãàíèäàõ — ñÌ) ìîëåêóëÿðíûõ ìàðêåðîâ âäîëü ãðóïï ñöåïëåíèÿ èëè ñåãìåíòîâ îòäåëüíûõ õðîìîñîì. Ýòî äîñòèãàåòñÿ ïîñðåäñòâîì îïðåäåëåíèÿ óðîâíÿ ðåêîìáèíàöèè ìåæäó ìàðêåðíûìè ëîêóñàìè. Â-òðåòüèõ, òàêèå íàñûùåííûå ìîëåêóëÿðíûìè ìàðêåðàìè êàðòèðóþùèå ïîïóëÿöèè, âêëþ÷àþùèå áîëüøîå ÷èñëî ïîòîìêîâ èëè ëèíèé (êàê ïðàâèëî, íå ìåíåå 100-150) îöåíèâàþò â ðàçëè÷íûõ óñëîâèÿõ îêðóæàþùåé ñðåäû äëÿ óñòàíîâëåíèÿ ðàñùåïëåíèÿ ïî àíàëèçèðóåìîìó ïðèçíàêó ñðåäè èçó÷àåìûõ ïîòîìêîâ èëè ëèíèé ñîîòâåòñòâóþùåé êàðòèðóþùåé ïîïóëÿöèè. Åñëè ïîðÿäîê ìîëåêóëÿðíûõ ìàðêåðîâ, êîòîðûìè íàñûùåíà êàðòèðóþùàÿ ïîïóëÿöèÿ, ñòàòèñòè÷åñêè êîððåëèðóåò ñ ôåíîòèïè÷åñêèìè ïðèçíàêàìè ñîñòàâëÿþùèõ åå îñîáåé, à QTL, îïðåäåëÿþùèå èçó÷àåìûé ïðèçíàê, — ñ áëèçêî ðàñïîëîæåííûìè ê ýòèì ëîêóñàì ìàðêåðàìè, òî òàêèå QTL ñ÷èòàþòñÿ èäåíòèôèöèðîâàííûìè. Òî÷íîñòü QTL-êàðòèðîâàíèÿ â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè çàâèñèò îò ãåíåòè÷åñêîé èçìåí÷èâîñòè (èëè ãåíåòè÷åñêèõ ïðåäïîñûëîê), îõâàòûâàåìîé êàðòèðóþùåé ïîïóëÿöèåé, ðàçìåðà ñàìîé êàðòèðóþùåé ïîïóëÿöèè è ÷èñëà çàäåéñòâîâàííûõ ìàðêåðíûõ ëîêóñîâ. Åñëè QTL, îïðåäåëÿþùèå ïðîÿâëåíèå èçó÷àåìîãî ïðèçíàêà, àêêóðàòíî èäåíòèôèöèðîâàíû ìåòîäîì êàðòèðîâàíèÿ ëîêóñîâ êîëè÷åñòâåííûõ ïðèçíàêîâ, òî â ýòîì ñëó÷àå ìàðêåðû ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé íàèáîëåå ýôôåêòèâíûé èíñòðóìåíò äëÿ óëó÷øåíèÿ âîçäåëûâàåìûõ ðàñòåíèé. Òàêîé èíñòðóìåíò ïîìîãàåò ìîáèëèçîâàòü íóæíûå ãåíû èëè ëîêóñû õðîìîñîì èç äîíîðíûõ ëèíèé â ðåöèïèåíòíîì îðãàíèçìå ïîñðåäñòâîì òàê íàçûâàåìîé ìàðêåðíîé ïîìîùè ñåëåêöèè (îòáîðó). Õîòÿ òðàäèöèîííîå QTL-êàðòèðîâàíèå îñòàåòñÿ è áóäåò îñòàâàòüñÿ âàæíûì ïðèåìîì èäåíòèôèêàöèè æåëàåìûõ ãåíîâ/ëîêóñîâ â õðîìîñîìàõ ðàñòåíèé, îíî óæå ñòàëî ñâîåîáðàçíûì «ñîâðåìåííûì êëàññè÷åñêèì ìåòîäîì» àíàëèçà, â öåëîì äîñòàòî÷íî íåäåøåâûì. Ê òîìó æå ýòîò ïîäõîä èìååò íèçêîå ðàçðåøåíèå è äàåò âîçìîæíîñòü îöåíèòü âñåãî íåñêîëüêèõ àëëåëåé çà äîâîëüíî äëèòåëüíûé ïåðèîä âðåìåíè. Òàê, èç-çà îãðàíè÷åííîãî ÷èñëà ðåêîìáèíàöèîííûõ ñîáûòèé íà ïðîòÿæåíèè ñîçäàíèÿ êàðòèðóþùåé ïîïóëÿöèè àíàëèç ñöåïëåíèÿ ó ðàñòåíèé ïîçâîëÿåò îïðåäåëÿòü ïîëîæåíèå QTL ëèøü â î÷åíü óçêîì èíòåðâàëå — êàê ïðàâèëî, îò 10 äî 20 ñÌ. Ýòî ñëóæèò îäíèì èç îñíîâíûõ ïðåïÿòñòâèé, íå ïîçâîëÿþùèõ ïðîâîäèòü òîíêîå êàðòèðîâàíèå. Îäíàêî óêàçàííûå îãðàíè÷åíèÿ ìîæíî ïðåîäîëåòü ïðè èñïîëüçîâàíèè àññîöèàòèâíîãî êàðòèðîâàíèÿ. À ñ ñ î ö è à ò è â í î å ê à ð ò è ð î â à í è å ê à ê à ë ü ò å ð í àò è â í û é ï î ä õ î ä. Àññîöèàòèâíîå êàðòèðîâàíèå (ðèñ. 1), òàêæå èçâåñòíîå êàê êàðòèðîâàíèå ïî íåðàâíîâåñèþ èëè LD êàðòèðîâàíèå, âîçíèêëî êàê èíñòðóìåíò äëÿ óñòàíîâëåíèÿ èçìåí÷èâîñòè ñëîæíûõ ïðèçíàêîâ, âïëîòü äî óñòàíîâëåíèÿ ïîëèìîðôèçìà åäèíè÷íîãî íóêëåîòèäà. Ýòîò ïîäõîä, èñïîëüçóÿ â êà÷åñòâå ñóáúåêòà èññëåäîâàíèé èñòîðè÷åñêèå è ýâîëþöèîííûå ðåêîìáèíàöèîííûå ñîáûòèÿ, ðåàëèçóþò íà ïîïóëÿöèîííîì óðîâíå (19, 20).  êà÷åñòâå íîâîé ñîâðåìåííîé àëüòåðíàòèâû òðàäèöèîííîìó àíàëèçó ñöåïëåíèÿ àññîöèàòèâíîå êàðòèðîâàíèå îáëàäàåò òðåìÿ îñíîâíûìè ïðåèìóùåñòâàìè: óâåëè÷èâàåòñÿ ðàçðåøåíèå êàðòèðîâàíèÿ, ñîêðàùàåòñÿ âðåìÿ èññëåäîâàíèÿ è, íàêîíåö, ïîÿâëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü îäíîâðåìåííî èçó÷àòü áîëüøîå ÷èñëî àëëåëåé (21). Ñ ïåðåõîäîì îò ïîïóëÿöèé, ïîëó÷åííûõ â äâóðîäèòåëüñêîì ñêðåùèâàíèè, ê åñòåñòâåííûì ïîïóëÿöèÿì ëèíèé èëè îáðàçöîâ êîëëåêöèé ÃÐÐ è îò òðàäèöèîííîãî QTL-êàðòèðîâàíèÿ ê LD àññîöèàòèâíîìó àíàëèçó èññëåäîâàòåëè ïîëó÷èëè íîâûé ìîù7 íûé èíñòðóìåíò êàðòèðîâàíèÿ èíòåðåñóþùèõ èõ ãåíîâ (22). Ìîæíî îæèäàòü, À Á Ðèñ. 1. Ñðàâíåíèå àíàëèçà ñöåïëåíèÿ, ïðîâîäèìîãî ñ ïîìîùüþ òðàäèöèîííûõ äâóðîäèòåëüñêèõ êàðòèðóþùèõ ïîïóëÿöèé è àññîöèàòèâíîãî êàðòèðîâàíèÿ, âûïîëíÿåìîãî ñ èñïîëüçîâàíèåì ðàçíîòèïíûõ îáðàçöîâ êîëëåêöèé. Êàê àíàëèç ñöåïëåíèÿ, òàê è àññîöèàòèâíîå èññëåäîâàíèå îñíîâûâàþòñÿ íà êîíàñëåäîâàíèè ôóíêöèîíàëüíûõ ïîëèìîðôèçìîâ è ïðèëåãàþùèõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé ÄÍÊ. Ðàçëè÷èå çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî â ñëó÷àå òðàäèöèîííîãî ñöåïëåíèÿ (À, â êà÷åñòâå ïðèìåðà âçÿòà ïîïóëÿöèÿ F2) ðåàëèçóåòñÿ âñåãî íåñêîëüêî âîçìîæíîñòåé äëÿ îñóùåñòâëåíèÿ ðåêîìáèíàöèè ïðè ñêðåùèâàíèè îïðåäåëåííîé ïàðû ðîäèòåëåé, äàþùèõ ñåìüè è ëèíèè ñ èçâåñòíîé ðîäîñëîâíîé, ÷òî è ïðèâîäèò ê íèçêîìó ðàçðåøåíèþ êàðòèðîâàíèÿ.  àññîöèàòèâíîì êàðòèðîâàíèè (Á, ïîêàçàíû òîëüêî ãîìîçèãîòû) ìíîãî÷èñëåííûå ðåêîìáèíàöèîííûå ñîáûòèÿ è åñòåñòâåííîå ãåíåòè÷åñêîå ðàçíîîáðàçèå ïîçâîëÿþò ïðîâîäèòü êàðòèðîâàíèå ñ âûñîêèì ðàçðåøåíèåì. Íåðàâíîâåñíîå ñöåïëåíèå ìåæäó ôóíêöèîíàëüíûì ëîêóñîì (çâåçäî÷êîé îáîçíà÷åí ìóòàíòíûé àëëåëü) è ìîëåêóëÿðíûìè ìàðêåðàìè îáû÷íî íèçêî, çà èñêëþ÷åíèåì òåõ, ÷òî íàõîäÿòñÿ äðóã îò äðóãà íà î÷åíü áëèçêîì ðàññòîÿíèè. ÷òî ïîäîáíàÿ ñìåíà íàïðàâëåíèÿ âåêòîðà óñèëèé ïðè èäåíòèôèêàöèè è ëîêàëèçàöèè ãåíîâ/ëîêóñîâ õðîìîñîì ïðèâåäåò ê áîëåå ýôôåêòèâíîìó èñïîëüçîâàíèþ åñòåñòâåííîãî ãåíåòè÷åñêîãî ðàçíîîáðàçèÿ ìèðîâûõ ÃÐÐ, ñîõðàíÿåìûõ ex situ. LD ñâÿçàíî ñ èñòîðè÷åñêè íåðàâíûì è ðàçíîðîäíûì óðîâíåì ðåêîìáèíàöèè ñïåöèôè÷íûõ àëëåëåé â ðàçëè÷íûõ ëîêóñàõ, îïðåäåëÿþùèõ ïðîÿâëåíèå èçó÷àåìîé ãåíåòè÷åñêîé èçìåí÷èâîñòè â ïîïóëÿöèè. Òàêîå íåðàâíîâåñíîå ñöåïëåíèå ìîæåò áûòü óñòàíîâëåíî ñòàòèñòè÷åñêè è óæå øèðîêî èñïîëüçóåòñÿ äëÿ êàðòèðîâàíèÿ è äàæå êëîíèðîâàíèÿ ãåíîâ, êîíòðîëèðóþùèõ ñëîæíûå ïðèçíàêè ó ÷åëîâåêà (19, 23-25).  öåëîì ïðåèìóùåñòâà àññîöèàòèâíûõ èññëåäîâàíèé ïîïóëÿöèé ïåðåä òðàäèöèîííûì QTL-êàðòèðîâàíèåì äâóðîäèòåëüñêîãî ñêðåùèâàíèÿ çàêëþ÷àþòñÿ â âûáîðå â êà÷åñòâå îáúåêòà èññëåäîâàíèé îáðàçöîâ èç êîëëåêöèè ÃÐÐ èëè îñîáåé èç ïðèðîäíîé ïîïóëÿöèè, ÷òî ýêîíîìèò âðåìÿ è ñðåäñòâà (íåò íåîáõîäèìîñòè ïðîâîäèòü óòîìèòåëüíûå äâóðîäèòåëüñêèå ñêðåùèâàíèÿ è ñîçäàâàòü íà èõ îñíîâå äîðîãèå êàðòèðóþùèå ïîïóëÿöèè), â äîñòóïíîñòè áî́ëüøåãî ÷èñëà ðàçëè÷íûõ áîòàíè÷åñêèõ ôîðì, ÷òî ðàñøèðÿåò îñíîâó äëÿ óñòàíîâëåíèÿ êîððåëÿöèé «ìàðêåð—ïðèçíàê» (òî åñòü îäíîâðåìåííî îöåíèâàåòñÿ ìíîãî àëëåëåé), â ïðèâëå÷åíèè íàêîïëåííûõ ðàíåå äàííûõ îöåíêè ÃÐÐ è, íàêîíåö, â âîçìîæíîñòè èñïîëüçîâàòü äëÿ àíàëèçà áîëüøèíñòâî ðåêîìáèíàöèîííûõ ñîáûòèé, ïðîèçîøåäøèõ â ïðîöåññå çíà÷èòåëüíîãî ÷èñëà ìåéîçîâ è ðåàëèçîâàâøèõñÿ ïðè îáðàçîâàíèè ñóùåñòâóþùåé çàðîäûøåâîé ïëàçìû ÃÐÐ, ÷òî ïîçâîëÿåò ïðîâîäèòü êàðòèðîâàíèå ñ âûñîêèì ðàçðåøåíèåì (26-28). 8 Ðèñ. 2. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà ñðàâíåíèÿ øèðîêîãåíîìíîãî àññîöèàòèâíîãî êàðòèðîâàíèÿ è àññîöèàòèâíîãî êàðòèðîâàíèÿ ãåíîâ-êàíäèäàòîâ. Âêëþ÷åíèå ïîïóëÿöèîííîé ñòðóêòóðû (Q) è âçàèìîñâÿçè (Ê) èëè èõ ñî÷åòàíèå ïðè êîíå÷íîì àññîöèàòèâíîì àíàëèçå çàâèñÿò îò ãåíåòè÷åñêîé îñíîâû âçàèìîîòíîøåíèé, ñïîñîáà àññîöèàòèâíîãî êàðòèðîâàíèÿ è äèâåðãåíöèè îöåíèâàåìûõ ïðèçíàêîâ. ÃÐÐ — ãåíåòè÷åñêèå ðåñóðñû ðàñòåíèé; Å — îñòàòî÷íàÿ èçìåí÷èâîñòü. Òàêèì îáðàçîì, ìîæíî ïðåäëîæèòü îáîáùåííûé ïîäõîä ïî ïîïóëÿöèîííîìó àññîöèàòèâíîìó êàðòèðîâàíèþ ó ðàñòåíèé (ðèñ. 2) (ïðè óñëîâèè, ÷òî îñîáè èëè îáðàçöû, èç êîòîðûõ áóäåò ñîñòàâëåíà êàðòèðóþùàÿ ïîïóëÿöèÿ, ïðåäâàðèòåëüíî îöåíåíû è ñòðóêòóðèðîâàíû ïî áîòàíè÷åñêèì, ìîëåêóëÿðíîãåíåòè÷åñêèì è/èëè êàêèì-ëèáî èíûì ïðèçíàêàì). Ìåòîäè÷åñêè òàêîé ïîäõîä áóäåò âêëþ÷àòü ñëåäóþùèå ýòàïû. Èç ïðèðîäíîé ïîïóëÿöèè èëè êîëëåêöèè ÃÐÐ îòáèðàþò ãðóïïû ãåíîòèïîâ ñ ìàêñèìàëüíî øèðîêèì ïðåäñòàâèòåëüñòâîì èçó÷àåìîãî ãåíåòè÷åñêîãî ðàçíîîáðàçèÿ. Çàòåì ïðîâîäÿò èçìåðåíèå ôåíîòèïè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê (óðîæàéíîñòü, êà÷åñòâî, óñòîé÷èâîñòü è ò.ï.) ó îòîáðàííûõ ïîïóëÿöèîííûõ ãðóïï (ïðåäïî÷òèòåëüíî â ðàçëè÷íûõ ýêîëîãè÷åñêèõ óñëîâèÿõ è â íåñêîëüêèõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ïîâòîðíîñòÿõ). Äàëåå âûïîëíÿþò ãåíîòèïèðîâàíèå îñîáåé êàðòèðóþùåé ïîïóëÿöèè äîñòóïíûìè ìîëåêóëÿðíûìè ìàðêåðàìè. Íà ñëåäóþùåì ýòàïå îïðåäåëÿþò êîëè÷åñòâî ìåðû (óñòàíîâëåíèå ãðàíèö) LD ó ãåíîìà èçáðàííîé ïîïóëÿöèè ñ ïîìîùüþ ïîäõîäÿùèõ äëÿ òàêèõ öåëåé ìîëåêóëÿðíûõ ìàðêåðîâ. Ïîñëå ýòîãî îöåíèâàåòñÿ ñòðóêòóðà ïîïóëÿöèè (ñòåïåíü ãåíåòè÷åñêîé äèôôåðåíöèàöèè ñðåäè ãðóïï îñîáåé â îòîáðàííîé ïîïóëÿöèè) è ðîäñòâî (êîýôôèöèåíò ñâÿçàííîñòè ìåæäó ïàðàìè âñåõ îñîáåé îáðàçöà). Íàêîíåö, íà îñíîâàíèè èíôîðìàöèè, ïîëó÷åííîé ïîñðåäñòâîì êîëè÷åñòâåííîãî îïðåäåëåíèÿ LD â ñòðóêòóðå ïîïóëÿöèè, à òàêæå ñâåäåíèé î êîððåëÿöèè ôåíîòèïè÷åñêèõ è ãåíîòèïè÷åñêèõ/ãàïëîòèïè÷åñêèõ äàííûõ, óñòàíîâëåííîé ñ ïîìîùüþ ñîîòâåòñòâóþùåãî ñòàòèñòè÷åñêîãî ïîäõîäà, âûÿâëÿþòñÿ «ìàðêåðíûå ìåòêè», ðàñïîëîæåííûå â íåïîñðåäñòâåííîé áëèçîñòè îò ëîêóñîâ õðîìîñîì èëè ãåíîâ öåëåâîãî ïðèçíàêà. Ïîëó÷åííîé èíôîðìàöèè âïîëíå äîñòàòî÷íî, ÷òîáû êëîíèðîâàòü ñïåöèôè÷íûé ãåí èëè ãåíû, êîíòðîëèðóþùèå èçó÷àåìûé QTL. Òàêèå ãåíû âïîñëåäñòâèè, êàê ïðàâèëî, àííîòèðóþò äëÿ îïðåäåëåíèÿ èõ òî÷íîé áèî9 ëîãè÷åñêîé ôóíêöèè, ÷òî îòíîñèòñÿ ê çàäà÷àì ïî óïðàâëåíèþ è ýôôåêòèâíîìó èñïîëüçîâàíèþ ÃÐÐ. Ïðè÷åì ñëåäóåò ïîìíèòü, ÷òî â êà÷åñòâå ñòàðòîâîé òî÷êè àññîöèàòèâíîãî êàðòèðîâàíèÿ êðàéíå âàæíî ïîëó÷èòü èíôîðìàöèþ î ñèñòåìå èëè ïðèíöèïå ïðîÿâëåíèÿ LD äëÿ ãåíîìíûõ ðàéîíîâ ó èçó÷àåìûõ îðãàíèçìîâ, à òàêæå ñïåöèôè÷íîñòè ïðåäåëîâ LD ó ðàçëè÷íûõ èçó÷àåìûõ ïîïóëÿöèé èëè ãðóïï, ÷òî òðåáóåòñÿ äëÿ ïëàíèðîâàíèÿ è ýôôåêòèâíîãî ïðîâåäåíèÿ äîñòîâåðíîãî àññîöèàòèâíîãî êàðòèðîâàíèÿ (29, 30). Ñòðîãî ãîâîðÿ, â çàâèñèìîñòè îò èñïîëüçóåìîé ìåòîäîëîãèè â êàæäîì êîíêðåòíîì ñëó÷àå ñòðàòåãè÷åñêèé ïîäõîä áóäåò èíûì. Îäíàêî ýòî íèñêîëüêî íå ïðîòèâîðå÷èò îïèñàííîé âûøå ñõåìå òèïèçèðîâàííîãî ìåòîäè÷åñêîãî ïîäõîäà ïîïóëÿöèîííîãî LD-êàðòèðîâàíèÿ. Øèðîêîãåíîìíîå àññîöèàòèâíîå êàðòèðîâàíèå (ñì. ðèñ. 2) ïðåäïîëàãàåò â êà÷åñòâå îáÿçàòåëüíîãî óñëîâèÿ íàëè÷èå âûñîêîåìêîñòíûõ ÄÍÊñåêâåíàòîðîâ èëè âûñîêîïëîòíîñòíûõ îëèãî-ÄÍÊ-÷èïîâ äëÿ ýôôåêòèâíîé èäåíòèôèêàöèè SNP ñ òàêîé ðàçðåøàþùåé ïëîòíîñòüþ, êîòîðàÿ àêêóðàòíî è òî÷íî îòðàæàåò øèðîêîãåíîìíóþ LD-ñòðóêòóðó è ðàçíîîáðàçèå ãàïëîòèïîâ. Ñîîòâåòñòâèå ñåêâåíèðóþùåãî èíñòðóìåíòàðèÿ ïîñòàâëåííûì çàäà÷àì çàâèñèò îò ÷èñëà SNP, íåîáõîäèìîãî äëÿ ýôôåêòèâíîãî øèðîêîãåíîìíîãî ñêàíèðîâàíèÿ â àññîöèèðóåìîé ïîïóëÿöèè. Íàïðèìåð, äåñÿòêè è ñîòíè òûñÿ÷ SNP-ìàðêåðîâ òðåáóþòñÿ äëÿ ðåçóëüòàòèâíîãî øèðîêîãåíîìíîãî ñêàíèðîâàíèÿ ó ðàñòåíèé êóêóðóçû è ïîäñîëíå÷íèêà, èìåþùèõ íèçêîå LD è âûñîêóþ ïëîòíîñòü ãàïëîòèïîâ.  ýòîì ñëó÷àå Roche/454 GS FLX (31) è Illumina/1 G Genome Analyzer (www.illumina.com) ñëóæàò èäåàëüíûìè ïëàòôîðìàìè äëÿ èäåíòèôèêàöèè ÷èñëà SNP ïîñðåäñòâîì êîðîòêîãî ðåñåêâåíèðîâàíèÿ àëëåëüíûõ ôðàãìåíòîâ ÄÍÊ ó íåñêîëüêèõ ãåíåòè÷åñêè ðàçëè÷íûõ îñîáåé. Ïîñëå èäåíòèôèêàöèè SNP ðàçëè÷íûå ÄÍÊ-array ïëàòôîðìû ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû äëÿ îäíîâðåìåííîãî ãåíîòèïèðîâàíèÿ òûñÿ÷ öåëåâûõ SNP. Öåíà âîïðîñà î÷åíü âûñîêà. Íàïðèìåð, ñòîèìîñòü àíàëèçà íà ñåêâåíàòîðå Applied Biosystems ABI37390XL ñîîòâåòñòâåííî â 2,5 è â 7,0 ðàçà áîëüøå, ÷åì íà ñåêâåíàòîðàõ Illumina/Solexa’s Genetic Analyzer è Roche/454 GS FLX (32). Ïðîâåäåíèå ïîäîáíîãî ðîäà àíàëèçîâ òðåáóåò îáúåäèíåííûõ (ïðåæäå âñåãî ôèíàíñîâûõ) óñèëèé íåñêîëüêèõ ëàáîðàòîðèé èëè ó÷ðåæäåíèé. Ïîäðîáíîñòè ýòîãî ïîäõîäà îïèñàíû â ñîîòâåòñòâóþùèõ èñòî÷íèêàõ (33). Ïðàêòè÷åñêîå ïðèìåíåíèå àññîöèàòèâíîãî ê à ð ò è ð î â à í è ÿ ó ð à ñ ò å í è é. Ïåðâûå àññîöèàòèâíûå èññëåäîâàíèÿ ó ðàñòåíèé áûëè ïðîâåäåíû íà îâñå (34) è ðèñå (35). Ïîçäíåå àññîöèàòèâíîå êàðòèðîâàíèå áûëî ïðèìåíåíî íà ñâåêëå, ÿ÷ìåíå, êóêóðóçå, ïøåíèöå, êàðòîôåëå è àðàáèäîïñèñå. Äëÿ ýòîãî àâòîðû óñòàíàâëèâàëè ïîïóëÿöèîííûé óðîâåíü LD, ïðèíèìàÿ âî âíèìàíèå (äëÿ âûÿâëåíèÿ íóæíûõ àññîöèàöèé) ñòðóêòóðó ïîïóëÿöèé. Òàê, â îäíîé èç ðàáîò (26) ñîîáùàëîñü îá àññîöèàöèè AFLP (amplified fragment length polymorphism) ìàðêåðîâ ñ ãåíàìè ðàííåãî öâåòåíèÿ ó ñâåêëû. Ó ÿ÷ìåíÿ óðîæàéíîñòü è åå ñòàáèëüíîñòü, âðåìÿ öâåòåíèÿ, âûñîòà ðàñòåíèé, óñòîé÷èâîñòü ê áóðîé ðæàâ÷èíå è íåêîòîðûå äðóãèå ïðèçíàêè áûëè àññîöèèðîâàíû ñ ðàçíûìè òèïàìè ìîëåêóëÿðíûõ ìàðêåðîâ (27, 28, 36, 37). Ó êóêóðóçû ìîëåêóëÿðíûå SSR (simple sequence repeats) è SNP ìàðêåðû èñïîëüçîâàëè äëÿ âûÿâëåíèÿ àññîöèàöèé ìåæäó âðåìåíåì öâåòåíèÿ è âûñîòîé ðàñòåíèÿ (38, 39). Ó ïøåíèöû ïåðâîå àññîöèàòèâíîå êàðòèðîâàíèå õîçÿéñòâåííî öåííûõ ïðèçíàêîâ (ðàçìåð çåðíà è êà÷åñòâî ðàçìîëà) áûëî ïðîâåäåíî íà îáðàçöàõ êîëëåêöèè îçèìîé ïøåíèöû ÑØÀ òàêæå ñ ïîìîùüþ SSRìàðêåðîâ (40). Ýòîò ïîäõîä áûë óñïåøíî ïðèìåíåí è ó òåòðàïëîèäíîãî êàðòîôåëÿ â îòíîøåíèè óñòîé÷èâîñòè ê ðÿäó çàáîëåâàíèé (41-43). Ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè àññîöèàòèâíîå êàðòèðîâàíèå ðàñïðîñòðàíèëè è íà äðåâåñíûå âèäû ðàñòåíèé (44).  ÷àñòíîñòè, ó ëåñíûõ äðåâåñíûõ ïîïóëÿöèé áûëè èçó÷åíû àññîöèàöèè ïîëèìîðôèçìà öèííàìîèë-ÑîÀ-ðåäóêòàçû (ÖÑÐ), îïðåäåëÿþùåé 10 óãîë íàïðàâëåíèÿ ìèêðîôèáðèëëû âåñåííåãî ñëîÿ äðåâåñèíû (45), è ïîëèìîðôèçì ãåíà, îòâåòñòâåííîãî, êàê ïðåäïîëàãàþò àâòîðû, çà ñòðåññ ïëîòíîñòè ñòîÿíèÿ, ïîêàçàòåëè æèçíåñïîñîáíîñòè è áèîëîãè÷åñêîé ïðîäóêòèâíîñòè ëåñà (44).  íàó÷íîé ëèòåðàòóðå ìîæíî íàéòè ïðèìåðû àññîöèàòèâíîãî êàðòèðîâàíèÿ ó êîðìîâûõ âèäîâ ðàñòåíèé, ñ óñïåõîì ïðèìåíåííîãî ïðè àíàëèçå õîëîäîóñòîé÷èâîñòè, âðåìåíè öâåòåíèÿ, ñîäåðæàíèÿ âîäîðàñòâîðèìûõ óãëåâîäîâ è êà÷åñòâà ôóðàæà (46-48). Ó îñíîâíîãî ìîäåëüíîãî îáúåêòà âûñøèõ ðàñòèòåëüíûõ îðãàíèçìîâ — àðàáèäîïñèñà òàêæå áûëî îñóùåñòâëåíî àññîöèàòèâíîå êàðòèðîâàíèå ïðèçíàêîâ, è ïîëíàÿ ïðèãîäíîñòü íàñòîÿùåãî ïîäõîäà â îòíîøåíèè äàííîãî âèäà äîñòàòî÷íî õîðîøî çàäîêóìåíòèðîâàíà. Òàê, ñðàâíèòåëüíî íåäàâíî (49) áûë âûÿâëåí ïîëèìîðôèçì ãåíîâ-êàíäèäàòîâ (SPS1, MAX1 è MAX2 ), àññîöèèðîâàííûõ ñ àðõèòåêòóðîé âåòâëåíèÿ, ïðè èçó÷åíèè 36 âîâëå÷åííûõ â ðàçâèòèå âåòâåé ãåíîâ, ãåíîòèïèðîâàííûõ ó 96 îáðàçöîâ àðàáèäîïñèñà èç Öåíòðàëüíîé Åâðîïû.  Ðîññèè åäèíñòâåííûì ïðèìåðîì óñïåøíîãî ïîèñêà àññîöèàöèé ìîëåêóëÿðíûõ ìàðêåðîâ ñ öåííûìè ïðèçíàêàìè, â òîì ÷èñëå êàðòèðîâàíèÿ ãåíåòè÷åñêèõ ëîêóñîâ êîëè÷åñòâåííûõ ïðèçíàêîâ ó ðàñòåíèé, ïîêà îñòàþòñÿ íàøè èññëåäîâàíèÿ, âûïîëíåííûå â ñîòðóäíè÷åñòâå ñ çàðóáåæíûìè êîëëåãàìè (50-54) è îñóùåñòâëåííûå âïåðâûå âî Âñåðîññèéñêîì ÍÈÈ ðàñòåíèåâîäñòâà èì. Í.È. Âàâèëîâà (ÂÈÐ) äëÿ âèäà Brassica rapa L., êîòîðûé âêëþ÷àåò ýêîíîìè÷åñêè çíà÷èìûå â ìèðîâîì ðàñòåíèåâîäñòâå ìàñëè÷íûå è îâîùíûå êóëüòóðû. Ïåðâûé ïðèçíàê, ïîäâåðãøèéñÿ àíàëèçó, — âðåìÿ ïåðåõîäà ðàñòåíèÿ â ðåïðîäóêòèâíóþ ôàçó îíòîãåíåçà, òî åñòü âàæíåéøèé ïîêàçàòåëü ðàçâèòèÿ, îïðåäåëÿþùèé ïðîäóêòèâíîñòü è êà÷åñòâî âîçäåëûâàåìûõ ðàñòåíèé. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî õàðàêòåðíîé îñîáåííîñòüþ ýòèõ ðàáîò áûëî òî, ÷òî ñíà÷àëà èññëåäîâàíèÿ ïðîâîäèëè íà èñêóññòâåííûõ äâóðîäèòåëüñêèõ ïîïóëÿöèÿõ — ëèíèÿõ äâîéíûõ ãàïëîèäîâ, çàòåì ïðîàíàëèçèðîâàëè îáðàçöû ÃÐ B. rapa, ïðåäñòàâëÿþùèå ñîáîé åñòåñòâåííûå ïîïóëÿöèè, è íà çàêëþ÷èòåëüíîì ýòàïå ñðàâíèëè ðåçóëüòàòû, ïîëó÷åííûå îáîèìè ìåòîäàìè. Ìàòåðèàëîì 3-ëåòíèõ èññëåäîâàíèé ïðè QTL-àíàëèçå ñëóæèëè äâóðîäèòåëüñêèå ðàñùåïëÿþùèåñÿ ïîïóëÿöèè ëèíèé äâîéíûõ ãàïëîèäîâ, ïîëó÷åííûå îò ñêðåùèâàíèÿ ëèñòîâîé/÷åðåøêîâîé êèòàéñêîé êàïóñòû è ìàñëè÷íîãî æåëòîãî ñàðñîíà (DH38, 68 ëèíèé) è êîðíåïëîäíîé ÿïîíñêîé ðåïû è æåëòîãî ñàðñîíà (DH30, 44 ëèíèè). Äëÿ àññîöèàòèâíîãî êàðòèðîâàíèÿ èñïîëüçîâàëè îáðàçöû èç ñòåðæíåâîé êîëëåêöèè ÂÈÐ, ñîñòîÿùåé èç 96 (â ðÿäå ýêñïåðèìåíòîâ — 102) ñîðòîâ-ïîïóëÿöèé, â áîëüøèíñòâå ñâîåì ìåñòíûõ, è âêëþ÷àþùåé âñå áîòàíè÷åñêèå ïîäâèäû, ðàçíîâèäíîñòè è ìîðôîëîãè÷åñêèå òèïû ðàçëè÷íîãî ýêîëîãî-ãåîãðàôè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ, à òàêæå â íåêîòîðûõ ýêñïåðèìåíòàõ — ôîðìû èç ñòåðæíåâîé êîëëåêöèè Óíèâåðñèòåòà Âàãåíèíãåíà (Íèäåðëàíäû) (137 îáðàçöîâ).  ðåçóëüòàòå àíàëèçà èçìåí÷èâîñòè ïîçèöèé ãåíåòè÷åñêèõ ëîêóñîâ (QTL), êîíòðîëèðóþùèõ ïðèçíàê âðåìåíè ïåðåõîäà ê öâåòåíèþ, ïî ãîäàì áûëî âûÿâëåíî, ÷òî äëÿ ïîïóëÿöèè DH38 QTL â îòäåëüíûå ãîäû íàõîäÿòñÿ âî 2-é, 3-é è 10-é ãðóïïàõ ñöåïëåíèÿ. Ýòè äàííûå ñîãëàñóþòñÿ ñ ðåçóëüòàòàìè, ïîëó÷åííûìè äëÿ òîé æå êàðòèðóþùåé ïîïóëÿöèè â Íèäåðëàíäàõ (55). Àíàëèç ïîãîäíûõ óñëîâèé âåãåòàöèîííûõ ïåðèîäîâ â ïåðèîä èññëåäîâàíèé çàñòàâëÿåò ïðåäïîëîæèòü, ÷òî äåéñòâèå óêàçàííûõ QTL ïðîÿâëÿåòñÿ â îòíîñèòåëüíî æàðêóþ ïîãîäó ïðè îòñóòñòâèè ÿðîâèçèðóþùèõ òåìïåðàòóð.  òî æå âðåìÿ íàìè íàéäåí QTL, ðàñïîëîæåííûé â 7-é ãðóïïå ñöåïëåíèÿ, êîòîðûé ñòàáèëüíî ïðîÿâëÿë äåéñòâèå â òå÷åíèå âñåõ ëåò âûðàùèâàíèÿ, õîòÿ äëÿ íåãî îòìå÷åíû íåâûñîêèå çíà÷åíèå LOD (1,16-1,74).  èññëåäîâàíèÿõ, ïðîâåäåííûõ â Íèäåðëàíäàõ, QTL â õðîìîñîìå R07 íàéäåí ó ïîïóëÿöèè F2, ïîëó÷åííîé ïðè èñïîëüçîâàíèè òîé æå ðîäèòåëüñêîé ïàðû. Íàìè óñòàíîâëåíû AFLP- è SSR-ìàðêåðû, ñöåïëåííûå ñ âûÿâëåííûìè ãåíåòè÷åñêèìè ëîêóñàìè. 11 Ïðè ïîèñêå àññîöèàöèé ìàðêåðîâ ñ ïðèçíàêàìè â åñòåñòâåííûõ ãåòåðîçèãîòíûõ è ãåòåðîãåííûõ ïîïóëÿöèÿõ èç äâóõ ñòåðæíåâûõ êîëëåêöèé ãåíåòè÷åñêîå ðàçíîîáðàçèå, âûðàæåííîå ÷åðåç àëëåëüíûé ïîëèìîðôèçì íàáîðà SSR-ìàðêåðîâ, îòíåñëè ê íàáëþäàåìîìó ôåíîòèïè÷åñêîìó âàðüèðîâàíèþ ïðèçíàêîâ ëèñòà è ñòðó÷êà, àðõèòåêòîíèêè ðàñòåíèÿ è âðåìåíè öâåòåíèÿ, èñïîëüçóÿ äëÿ ýòîãî äàííûå ïîëåâûõ ýêñïåðèìåíòîâ. Âûïîëíåííûé àíàëèç ïîïóëÿöèîííîé ñòðóêòóðû ïîêàçàë íàëè÷èå â îáúåäèíåííîé ñòåðæíåâîé êîëëåêöèè (îáðàçöû èç ÂÈÐ è Óíèâåðñèòåòà Âàãåíèíãåíà) ïÿòè ïîäãðóïï. Äëÿ àññîöèàòèâíîãî êàðòèðîâàíèÿ âðåìåíè öâåòåíèÿ ñ ïîìîùüþ ãåíîâ-êàíäèäàòîâ èñïîëüçîâàëè áèàëëåëüíûé CAPS (cleaved amplified polymorphic sequence) ìàðêåð BrFLC1, ëîêàëèçîâàííûé â 10-é ãðóïïå ñöåïëåíèÿ, è ìóëüòèàëëåëüíûé SSR-ìàðêåð BrFLC2 (16 àëëåëåé), êàðòèðîâàííûé âî 2-é ãðóïïå ñöåïëåíèÿ. Íàéäåíî, ÷òî îáà ìàðêåðà â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè àññîöèèðîâàíû ñ ïðèçíàêîì âðåìåíè íà÷àëà öâåòåíèÿ, íî èõ ýôôåêòû îãðàíè÷åíû íåñêîëüêèìè êóëüòóðàìè è/èëè àëëåëÿìè. Òàê, CAPS-ìàðêåð BrFLC1 ïîêàçàë âûñîêóþ ñòåïåíü àññîöèàöèè ñî âðåìåíåì öâåòåíèÿ ó êèòàéñêîé êàïóñòû, ÿïîíñêèõ ëèñòîâûõ îâîùåé è ÿðîâûõ ìàñëè÷íûõ èç êîëëåêöèè ÂÈÐ. Çíà÷èòåëüíàÿ àññîöèàöèÿ ñ ïðèçíàêîì áûëà íàéäåíà äëÿ òðåõ àëëåëåé âòîðîãî ìàðêåðà, BrFLC2, êîòîðûå ó êîðíåïëîäíîé ðåïû âñòðå÷àëèñü ñ äîñòàòî÷íî âûñîêîé ÷àñòîòîé, íî â íåêîòîðûõ êóëüòóðàõ — ñ íèçêîé. Íà îñíîâàíèè ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ ìû ïðèøëè â âûâîäó, ÷òî ÷èñëåííî ïîïóëÿöèÿ (êîëëåêöèÿ) äëÿ àññîöèàòèâíîãî êàðòèðîâàíèÿ äîëæíà áûòü óâåëè÷åíà (íå ìåíåå 50-70 îáðàçöîâ êàæäîé êóëüòóðû), à ãåòåðîãåííûå îáðàçöû äëÿ îáëåã÷åíèÿ ôåíîòèïèðîâàíèÿ è ãåíîòèïèðîâàíèÿ íåîáõîäèìî ôèêñèðîâàòü (íàïðèìåð, ÷åðåç êóëüòóðó ìèêðîñïîð). Ïðè àíàëèçå àññîöèàöèé ñ ïðèçíàêîì âðåìåíè íà÷àëà öâåòåíèÿ íà ìàòåðèàëå ñòåðæíåâîé êîëëåêöèè B. rapa èç ÂÈÐ áûëè íàéäåíû äâà SSRìàðêåðà: äëÿ ðàííåãî âðåìåíè öâåòåíèÿ — áèàëëåëüíûé Br372 ìàðêåð, ëîêàëèçîâàííûé â 7-é ãðóïïå ñöåïëåíèÿ, äëÿ ïîçäíåãî öâåòåíèÿ — ìóëüòèàëëåëüíûé ÂÑ89 èç 6-é ãðóïïû. Òàêæå äëÿ ðàííåãî íà÷àëà öâåòåíèÿ óñòàíîâëåíû äâà ìîëåêóëÿðíûõ ìàðêåðà, ïîëó÷åííûõ íà îñíîâå ìîáèëüíûõ ýëåìåíòîâ II êëàññà ÑÀÑÒÀ, ëîêàëèçàöèÿ êîòîðûõ â ãåíîìå ïîêà íåèçâåñòíà. Ïîñòðîåíèå äåíäðîãðàììû, óñòàíàâëèâàþùåé âçàèìîîòíîøåíèÿ ìåæäó ìàðêåðàìè SSR è S-SAP (sequence-specific amplification polymorphism) (ñîçäàíû íà îñíîâå âûÿâëåííûõ ó B. rapa ìîáèëüíûõ ýëåìåíòîâ ÑÀÑÒÀ), ñ âûäåëåíèåì êëàñòåðà ìàðêåðîâ, àññîöèèðîâàííûõ ñ ðàííèì è ïîëíûì ïîÿâëåíèåì öâåòîíîñíîãî ñòåáëÿ (ñòåáëåâàíèå), à òàêæå öâåòåíèåì, ïîçâîëèëî íàãëÿäíî ïðîäåìîíñòðèðîâàòü âûÿâëåííûå àññîöèàöèè ìîëåêóëÿðíûõ ìàðêåðîâ — îäíîãî SSR (e66-165) è äâóõ S-SAP (CAT-CAG-700-88 è CGT-700-480) ñ õîçÿéñòâåííî öåííûìè ïðèçíàêàìè öâåòåíèÿ (ðèñ. 3). Òàêèì îáðàçîì, èñïîëüçîâàíèå èñêóññòâåííûõ äâóðîäèòåëüñêèõ ñåãðåãèðóþùèõ è åñòåñòâåííûõ ïîïóëÿöèé äëÿ ïîèñêà àññîöèàöèé ðàçëè÷íûõ òèïîâ ìîëåêóëÿðíûõ ìàðêåðîâ ñ ïðèçíàêîì âðåìåíè ïåðåõîäà ê öâåòåíèþ ïðèâåëî ê ñõîäíûì ðåçóëüòàòàì è ïîçâîëèëî íàéòè è êàðòèðîâàòü ãåíåòè÷åñêèå ëîêóñû, ðàñïîëîæåííûå âî 2-é, 10-é è 7-é ãðóïïàõ ñöåïëåíèÿ B. rapa, ÷òî ìîæåò ñëóæèòü îñíîâîé äëÿ ìàðêåðíîé ïîìîùè ñåëåêöèè ïðè ðåàëèçàöèè ñåëåêöèîííûõ ïðîãðàìì ïî ïåðåíîñó ãåíîâ è/èëè ëîêóñîâ õðîìîñîì, îïðåäåëÿþùèõ óêàçàííûå õîçÿéñòâåííî öåííûå ïðèçíàêè, èç èçó÷åííûõ îáðàçöîâ ÃÐ B. rapa â ñîîòâåòñòâóþùèå ñåëåêöèîííûå ëèíèè èëè ñîðòà.  öåëîì àññîöèàòèâíîå êàðòèðîâàíèå ó îáðàçöîâ ÃÐÐ, îáëàäàþùèõ èçâåñòíûì ïðîèñõîæäåíèåì è óñòàíîâëåííîé ðîäîñëîâíîé, äîñòàòî÷íî ïðèâëåêàòåëüíî äëÿ òî÷íîãî, àêêóðàòíîãî è áåçîøèáî÷íîãî íàõîæäåíèÿ ëó÷øèõ àëëåëåé, â êîòîðûõ íóæäàåòñÿ ïðàêòè÷åñêàÿ ñåëåêöèÿ, è/èëè êîòîðûå ìîãóò óñêîðèòü ïðîöåññ ìàðêåðíîé ïîìîùè ñåëåêöèè. Òàê, êàðòèðîâàíèå in silico 12 (ïðè êîòîðîì LD-êàðòèðîâàíèå áàçèðóåòñÿ íà ôåíîòèïè÷åñêèõ, ãåíîòèïè÷åñêèõ äàííûõ è ðîäîñëîâíûõ, ïîëó÷åííûõ â ïðîöåññå ðåàëèçàöèè ñåëåêöèîííûõ ïðîãðàìì) (56, 57) ñóùåñòâåííî äîïîëíÿåò îáùåå àññîöèàòèâíîìó êàðòèðîâàíèþ ó ñîáðàííûõ è ñòðóêòóðèðîâàííûõ ÃÐÐ. Óñòàíîâëåíèå àññîöèàöèé Ðèñ. 3. Ôðàãìåíò äåíäðîãðàììû, ïîêàçûâàþùåé âçàèìîîòíîøåíèÿ ìåæäó SSR- è S-SAPìàðêåðàìè ñ âûäåëåíèåì êëàñòåðà ìàðêåðîâ (e66-165, CAT-CAG-700-88 è CGT-700-480), àññîöèèðîâàííûõ ñ ðàííèì (start bolt) (1), ïîëíûì (total bolt) (2) ñòåáëåâàíèåì è öâåòåíèåì (total flowering) (3). âíóòðè è ìåæäó ðàçëè÷íûìè îáðàçöàìè è îáúåêòàìè êîëëåêöèé ÃÐÐ ìîæåò ïîìî÷ü â èäåíòèôèêàöèè ëó÷øèõ àëëåëåé, ïî êàêèì-ëèáî ïðè÷èíàì íå âûÿâëåííûõ ñåëåêöèîííîé ïðàêòèêîé, è, êðîìå òîãî, îáëåã÷èòü ïåðåíîñ ýòèõ àëëåëåé â íóæíûå ñåëåêöèîííûå ëèíèè è ñîðòà. Òàê, â îäíîì èç íåäàâíèõ èññëåäîâàíèé ïî àññîöèàòèâíîìó êàðòèðîâàíèþ áûë èäåíòèôèöèðîâàí ëîêóñ, êîíòðîëèðóþùèé ëèêîïåí-ε-öèêëàçó (lcyE), íåîáõîäèìóþ äëÿ èçìåíåíèÿ áèîñèíòåçà α- è β-êàðîòèíà ó ðàçëè÷íûõ èíáðåäíûõ ëèíèé êóêóðóçû (58). Íàéäåííûå àññîöèàöèè àâòîðû âåðèôèöèðîâàëè ïîñðåäñòâîì ñåãðåãàöèîííîãî àíàëèçà/êàðòèðîâàíèÿ, àíàëèçà ýêñïðåññèè ãåíà è ìóòàãåíåçà. Ïîñêîëüêó ó ðàçëè÷íûõ ãåíîòèïîâ êóêóðóçû êîððåëÿöèè ìåæäó ïðèñóòñòâèåì β-êàðîòèíà è îêðàñêîé çåðíà (îïðåäåëåííîé êàê îòòåíêè æåëòîãî) î÷åíü íèçêè, ñêðèíèíã îáðàçöîâ ÃÐÐ è ïðÿìîé îòáîð æåëàåìûõ àëëåëåé lcyE ñ ïîìîùüþ ìîëåêóëÿðíûõ ìàðêåðîâ ïîçâîëèëè ñåëåêöèîíåðàì ïîëó÷èòü ëèíèè êóêóðóçû ñ ïîâûøåííûì ñîäåðæàíèåì ïðîâèòàìèíà À áîëåå ýôôåêòèâíî è ê òîìó æå ñ ìåíüøèìè çàòðàòàìè, ÷åì ïîòðåáîâàëîñü áû ïðè èñïîëüçîâàíèè êëàññè÷åñêîãî ñêðèíèíãà è îòáîðà ïî ôåíîòèïó (îêðàñêå çåðíà). Ïîäâîäÿ èòîã, ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî îñíîâíûå ïðèíöèïû àññîöèàòèâíîãî êàðòèðîâàíèÿ ðàçðàáîòàíû äëÿ ìíîæåñòâà ðàñòèòåëüíûõ âèäîâ. Óñòàíîâëåíèå àññîöèàòèâíûõ âçàèìîñâÿçåé äàñò öåííóþ èíôîðìàöèþ, íåîáõîäèìóþ äëÿ îñóùåñòâëåíèÿ öåëåíàïðàâëåííîé èäåíòèôèêàöèè è ëîêàëèçàöèè ãåíîâ/ëîêóñîâ õðîìîñîì, îïðåäåëÿþùèõ õîçÿéñòâåííî öåííûå ïðèçíàêè, à 13 òàêæå ëó÷øåãî ïîíèìàíèÿ ðàçëè÷íûõ ãåíåòè÷åñêèõ è ñòàòèñòè÷åñêèõ àñïåêòîâ àññîöèàòèâíîãî êàðòèðîâàíèÿ.  òî æå âðåìÿ òåîðåòè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ â ñî÷åòàíèè ñ ýêñïåðèìåíòàëüíûìè ðåçóëüòàòàìè ïîçâîëÿò ðàçâèâàòü îáùèå ïðèíöèïû àññîöèàòèâíîãî êàðòèðîâàíèÿ. Êàê îæèäàåòñÿ, ãåíåòè÷åñêîå ðàçíîîáðàçèå è ôåíîòèïèðîâàíèå ñíîâà ïðèâëåêóò ê ñåáå âíèìàíèå, òàê êàê èññëåäîâàòåëè ñòàíóò ëó÷øå ïîíèìàòü, íàñêîëüêî îíè âàæíû.  êîíå÷íîì ñ÷åòå îáúåêòîì èçó÷åíèÿ ñòàíóò ðàçíîîáðàçíûå ñâîéñòâà è õàðàêòåðèñòèêè, èìåþùèå íå òîëüêî ýêîíîìè÷åñêîå, íî è ýâîëþöèîííîå çíà÷åíèå, ïðè÷åì ó ñàìûõ ðàçíîîáðàçíûõ ðàñòèòåëüíûõ îáúåêòîâ. Ïðè ýòîì áëàãîäàðÿ ñîâìåñòíûì óñèëèÿì ðàçíûõ íàó÷íûõ ãðóïï ïîèñê àëëåëåé, íàèáîëåå ïîäõîäÿùèõ äëÿ óëó÷øåíèÿ õîçÿéñòâåííî öåííûõ ïðèçíàêîâ, áóäåò çíà÷èòåëüíî îáëåã÷åí. Èòàê, ìåòîäîëîãèÿ àññîöèàòèâíîãî êàðòèðîâàíèÿ, îñíîâàííîãî íà óñòàíîâëåíèè íåðàâíîâåñíîãî ñöåïëåíèÿ, êîòîðàÿ áûëà èñõîäíî ðàçðàáîòàíà äëÿ èçó÷åíèÿ ãåíåòèêè ÷åëîâåêà, íàøëà ïðèìåíåíèå ïðè èññëåäîâàíèè è ñêðèíèíãå ãåíåòè÷åñêèõ ðåñóðñîâ ðàñòåíèé, â îñîáåííîñòè ïîñëå óñïåøíîé ìèíèìèçàöèè ëîæíûõ àññîöèàöèé. Ïðèìåðû àíàëèçà, âûïîëíåííîãî íà ãåíåòè÷åñêèõ ðåñóðñàõ ðàçëè÷íûõ âèäîâ ðàñòåíèé, âêëþ÷àÿ ìîäåëüíûé îáúåêò — àðàáèäîïñèñ, à òàêæå ðàçíîîáðàçíûå ñåëüñêîõîçÿéñòâåííûå êóëüòóðû, ñâèäåòåëüñòâóþò î ðàçâèòèè ãåíîìèêè âîçäåëûâàåìûõ ðàñòåíèé è âàæíîé ðîëè òàêîãî íàó÷íîãî èíñòðóìåíòà, êàê àññîöèàòèâíîå êàðòèðîâàíèå. Ýòî õîðîøèé èíäèêàòîð ïåðñïåêòèâû áóäóùåãî ïðèìåíåíèÿ óêàçàííîãî ïîäõîäà â îòíîøåíèè äðóãèõ, íå èññëåäîâàííûõ ðàíåå âèäîâ ðàñòåíèé. Âïîëíå âîçìîæíî, ÷òî ïîäîáíûå ýêñïåðèìåíòû óæå ñåé÷àñ âåäóòñÿ âî ìíîãèõ ëàáîðàòîðèÿõ ìèðà. Çàâåðøåíèå â áëèæàéøåì áóäóùåì ïðîåêòîâ ïî ñåêâåíèðîâàíèþ ãåíîìîâ ðÿäà âèäîâ êóëüòèâèðóåìûõ ðàñòåíèé, áåçóñëîâíî, ñîçäàñò áàçèñ äëÿ øèðîêîãåíîìíûõ àññîöèàòèâíûõ èññëåäîâàíèé è ïðèâåäåò ê îáíàðóæåíèþ ðåäêî ïðîÿâëÿþùèõñÿ, íî îáùèõ ïî ðàñïðîñòðàíåííîñòè âàðèàíòîâ ïðèçíàêîâ, à òàêæå ê óñòàíîâëåíèþ ýïèãåíîìíûõ äåòàëåé ýêñïðåññèè èíòåðåñóþùèõ èññëåäîâàòåëÿ ñâîéñòâ ðàñòåíèé (ïîäîáíîå ñ áîëüøèì óñïåõîì óæå ïðîèñõîäèò â ãåíåòèêå ÷åëîâåêà). Âñå ýòî ïîçâîëèò íå òîëüêî îáåñïå÷èòü ñåëåêöèîííûå è ãåíîìíûå ïðîãðàììû áîëåå ìîùíûì èíñòðóìåíòàðèåì ïî àññîöèàòèâíîìó êàðòèðîâàíèþ ñ öåëüþ óñòàíîâëåíèÿ äîñòîâåðíûõ ôóíêöèîíàëüíûõ àññîöèàöèé, îïðåäåëÿþùèõ ãåíåòè÷åñêîå ðàçíîîáðàçèå, íî è ýôôåêòèâíî èñïîëüçîâàòü ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû â ïðàêòè÷åñêîé ãåíåòèêå è ñåëåêöèè ðàñòåíèé. ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 14 V a n E s b r o e c k G.A., B o w m a n D.T., M a y O.L., C a l h o u n D.S. Genetic similarity indices for ancestral cotton cultivars and their impact on genetic diversity estimates of modern cultivars. Crop Sci., 1999, 39: 323-328. Æ ó ÷ å í ê î À.À., Ê î ð î ë ü À.Á. Ðåêîìáèíàöèÿ â ýâîëþöèè è ñåëåêöèè. Ì., 1985. M e i l l u e r B.A., H o d g k i n T. In situ conservation of crop wild relatives: status and trends. Biodiversity and Conservation, 2004, 13: 663-684. C o l l a r d B.C.Y., J a h u f e r M.Z.Z., B r o u w e r J.B., P a n g E.C.K. An introduction to markers, quantitative trait loci (QTL) mapping and marker-assisted selection for crop improvement: the basic concepts. Euphytica, 2005, 142: 169-196. × å ñ í î ê î â Þ.Â. Êàðòèðîâàíèå ëîêóñîâ êîëè÷åñòâåííûõ ïðèçíàêîâ ó ðàñòåíèé. ÑÏá, 2009. Ì å ð å æ ê î À.Ô. Ãåíåòè÷åñêèé àíàëèç êîëè÷åñòâåííûõ ïðèçíàêîâ äëÿ ðàñøèðåíèÿ çàäà÷ ñåëåêöèè ðàñòåíèé. Ãåíåòèêà, 1994, 30: 1317-1325. K a o F.T. Somatic cell genetics and gene mapping. Int. Rev. Cytol., 1983, 85: 109-146. W e i r B.S. Genetic data analysis II. Sunderland, MA. Sinauer, 1996. M o r t o n N.E. Sequential test for the detection of linkage. Am. J. Hum. Gen., 1955, 7: 277-318. O t t J. Analysis of human genetic linkage. Baltimore, 1985. T e r w i l l i g e r J.D., O t t J. Handbook of human genetic linkage. Baltimore, 1994. D e l v i n B., R i s c h N. A comparison of linkage disequilibrium measures for fine-scale mapping. Genomics, 1995, 29: 311-322. J o r d e L.B. Linkage disequilibrium and the search for complex disease genes. Genome Res., 2000, 10: 1435-1444. H i l l W.G., R o b e r s o n A. Linkage disequilibrium in finite populations. Theor. Appl. Genet., 1969, 38: 226-231. F i s h e r R.A. The logic of inductive inference. J. R. Stat. Soc. Ser. A, 1935, 98: 39-54. 16. L e w o n t i n R.C. The interaction selection and linkage. I. General considerations; heterotic models. Genetics, 1964, 49: 49-67. 17. R a f a l s k i A. Applications of single nucleotide polymorphysms in crop genetics. Curr. Opin. Plant Biol., 2002, 5: 94-100. 18. G a u t B.S., L o n g A.D. The lowdown on linkage disequilibrium. The Plant Cell, 2003, 15: 1502-1506. 19. R i s c h N., M e r i k a n g a s K. The future of genetic studies of complex human diseases. Science, 1996, 273: 1516-1517. 20. N o r d b o r d M., T a v a r e S. Linkage disequilibrium: What history has to tell us. Trends Genet., 2002, 18: 83-90. 21. Y u J., B u c k l e r E.S. Genetic association mapping and genome organization of maize. Curr. Opin. Biotechnol., 2006, 17: 155-160. 22. G o l d s h t e i n D.B., W e a l e M.E. Population genomics: linkage disequilibrium holds the key. Curr. Biol., 2001, 11: R576-R579. 23. W e i s s K.M., C l a r k A.G. Linkage disequlibrium and mapping human traits. Trends Genet., 2002, 18: 19-24. 24. C h a p m a n J.M., C o o p e r D.J., T o d d J.A., C l a y t o n D.G. Detecting disease associations due to linkage disequilibrium using haplotype tags: a class of tests and the determinants of statistical power. Human Heredity, 2003, 56: 18-31. 25. T a n i g u c h i H., L o w e C.E., C o o p e r J.D. e.a. Discovery, linkage disequilibrium and association analyses of polymorphysms of the immune compliment inhibitor, decayaccelerating factor gene (DAF/CD55) in type 1 diabetes. BMC Genetics, 2006, 7: article 22. 26. H a n s e n M., K r a f t T., G a n e s t a m S., S a l l T., N i l s s o n N.-O. Linkage disequilibrium mapping of the bolting gene in see beet using AFLP markers. Genet. Res., 2001, 77: 61-66. 27. K r a a k m a n A.T.W., N i k s R.E., V a n d e n B e r g P.M.M.M., S t a m P., V a n E u w i j k F.A. Linkage disequilibrium mapping of yield and yield stability in modern spring barley cultivars. Genetics, 2004, 168: 435-446. 28. K r a a k m a n A.T.W., M a r t i n e z F., M u s s i r a l i e v B., V a n E u w i j k F.A., N i k s R.E. Linkage disequilibrium mapping of morphological, resistance, and other agronomically relevant traits in modern spring barley cultivars. Mol. Breed., 2006, 17: 41-58. 29. N o r d b o r d M., B o r e v i t z J.O., B e r g e l s o n J. e.a. The extent of linkage disequilibrium in Arabidopsis thaliana. Nature Genetics, 2002, 30: 190-192. 30. N o r d b o r d M., H u T.T., I s h i n o Y. e.a. The pattern of polymorphysm in Arabidopsis thaliana. PLoS Biology, 2005, 3: e196. 31. M a r g u l i e s M., E g h o l m M., A l t m a n W.E., A t t i y a S. e.a. Genome sequencing in microfabricated high-density picolitre reactors. Nature, 2005, 437: 376. 32. S a l i s b u r y M. Next-gen sequencing: The waiting game. Genome Technol., 2007, 72: 26-28. 33. The Wellcome Trust Control Consortium. Genome-wide association study of 14,000 cases of of seven common diseases and 3,000 shared controls. Nature, 2007, 447: 661-678. 34. B e e r S.C., S i r i p o o n w i w a t W., O’ D o n o u g h u e L.S., S o u z a E., M a tt h e w D., S o r r e l s M.E. Association between molecular markers and quantitative traits in an oat germplasm pool: can we infer linkage? Journal of Agricultural Genomics, 1997, 3: paper197. 35. V i r k P.S., F o r d - L l o y d B.V., J a c k s o n M.T., P o o n i H.S., C l e m e n o T.P., N e w b u r y H.J. Predicting quantitative variation within rice germplasm using molecular markers. Heredity, 1996, 76: 296-304. 36. I g a r t u a E., C a s a s A.M., C i u d a d F., M o n t o y a J.L., R o m a g o s a I. RFLP markers associated with major genes controlling heading date evaluated in a barley germ plasm pool. Heredity, 1999, 83: 551-559. 37. I v a n d i c V., T h o m a s W.T.B., N e v o E., Z h a n g Z., F o r s t e r B.P. Associations of simple sequence repeats with quantitative traits variation including biotic and abiotic stress tolerance in Hordeum spontaneum. Plant Breed., 2003, 122: 300-304. 38. R e m i n g t o n D.L., T h o r n s b e r r y J.M., M a t s u o k a Y. e.a. Structure of linkage disequilibrium and phenotypic associations in maze genome. PNAS USA, 2001, 98: 11479-11484. 39. T h o r n s b e r r y J.M., G o o d m a n M.M., D o e b l e y J., K r e s o v i c h S., N i e l s e n D., B u c k l e r E.S. Dwarf8 polymorphisms associate with variation in flowering time. Nature Genetics, 2001, 28: 286-289. 40. B r e s e n g h e l l o F., S o r r e l l s M.E. Associating mapping of kernel size and milling quality in wheat (Triticum aestivum L.) cultivars. Genetics, 2006, 172: 1165-1177. 41. M a l o s e t t i M., V a n d e r L i n d e n C.G., V o s m a n B., V a n E u w i j k F.A. A mixed-model approach to association mapping using pedigree information with an illustration of resistance to Phytophtora infestans in potato. Genetics, 2007, 175: 879-889. 42. G e b h a r d t C., B a l l v o r a A., W a l k e m e i e r B., O b e r h a g e m a n n P., S s c h u l e r K. Assessing genetic potential in germplasm collection of crop plants by markertrait association: a case study of potatoes with quantitative variation of resistance to late blight and maturity type. Mol. Breed., 2004, 13: 93-102. 43. S i m k o I., C o s t a n z o S., H a y n e s K.G., C h r i s t B.J., J o n e s W. Linkage disequilibrium mapping of a Virticillium dahliae resistance quantitative trait locus in tetraploid potato (Solanum tuberosum) through a candidate gene approach. Theor. Appl. Genet., 2004, 108: 217-224. 44. W i l c o x P.L., E c h t E.C., B u r d o n R.D. Gene-assisted selection: applications of association genetics for forest for forest tree breeding. In: Association mapping in plants /N.C. Oraguzie, E.H.A. Rikkerink, S.E. Gardiner, H.N. De Silva (eds.). N.Y., 2007: 211-247. 45. T h u m m a B.R., N o l a n M.F., E v a n s R., M o r a n G.F. Polymorphisms in cin- 15 46. 47. 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. 56. 57. 58. 59. 60. 61. 62. 63. 64. nomoyl CoA reductase (CCR) are associated with variation in microfibril angle in Eucalyptus ssp. Genetics, 2005, 171: 1257-1265. G u i l l e t - C l a u d e C., B i r o l l e a u - T o u c h a r d C., M a n i c a c c i D. e.a. Genetic diversity associated with variation silage corn digestibility for three O-methyltransferase genes involved in lignin biosynthesis. Theor. Appl. Genet., 2004, 110: 126-135. G u i l l e t - C l a u d e C., B i r o l l e a u - T o u c h a r d C., M a n i c a c c i D. e.a. Nucleotide diversity of the ZmPox3 maize peroxidase gene: relationship between a MITE insertion in exon 2 and variation in forage maize digestibility. BMC Genetics, 2004, 5: 1-11. D o b r o w o l s k i M.P., F o r s t e r J.W. Linkage disequilibrium-based association mapping in forage species. In: Association mapping in plants /N.C. Oraguzie, E.H.A. Rikkerink, S.E. Gardiner, H.N. De Silva (eds.). N.Y., 2007: 197-210. E h r e n r e i c h I.M., S t a f f o r d P.A., P u r u g g a n a n M.D. The genetic architecture of shoot branching in Arabidopsis thaliana: comparative assessment of candidate gene associations vs. quantitative trait locus mapping. Genetics, 2007, 176: 1223-1236. À ð ò å ì ü å â à À.Ì., Ê à ë è í è í à Å.Í., × å ñ í î ê î â Þ.Â. Êàðòèðîâàíèå QTL ìîðôîëîãè÷åñêèõ ïðèçíàêîâ è âðåìåíè ïåðåõîäà ê öâåòåíèþ âèäà Brassica rapa L. Ìàò. äîêë. I Ìåæä. íàó÷.-ïðàêò. êîíô. «Ñîâðåìåííûå òåíäåíöèè â ñåëåêöèè è ñåìåíîâîäñòâå îâîùíûõ êóëüòóð: Òðàäèöèè è ïåðñïåêòèâû». Ì., 2008, ò. 2: 56-58. A r t e m y e v a A.M., K a l i n i n a E.N., Z h a o J., L o u P., P i n o D e l C a r p i o D., C h e s n o k o v Yu.V., B o n n e m a A.B. Evaluation of QTL for phenotypic characters of Brassica rapa. Proc. 5th ISHS International Symposium on Brassicas and 16th Crucifer Genetic Workshop. Lillehammer, Norway, 2008: 127. À ð ò å ì ü å â à À.Ì., × å ñ í î ê î â Þ.Â. Êàðòèðîâàíèå QTL ïðèçíàêîâ ïðîäóêòèâíîñòè âèäà Brassica rapa L. Òð. Âñåðîñ. êîíô. ñ ìåæäþ. ó÷àñòèåì «Ïðîäóêöèîííûé ïðîöåññ ðàñòåíèé: òåîðèÿ è ïðàêòèêà ýôôåêòèâíîãî è ðåñóðñîñáåðåãàþùåãî óïðàâëåíèÿ». ÑÏá, 2009: 98-99. A r t e m y e v a A.M., K a l i n i n a E.N., Z h a o J., P i n o D e l C a r p i o D., C h e sn o k o v Yu.V., B o n n e m a A.B. Identification of QTLs for leaf traits in Brassica rapa L. in Russia. Abstr. of 2nd Int. Symp. on Genomics of Plant Genetic Resources. Bologna, Italy, 2010: 117. Z h a o J., A r t e m y e v a A.M., P i n o D e l C a r p i o D., B a s n e t R.K., Z h a n g N., G a o J., L i F., B u c h e r J., W a n g X., V i s s e r R.G.F., B o n n e m a G. Design of a Brassica rapa core collection for association mapping studies. Genome, 2010, 53: 884-898. L o u P., Z h a o J.J., K i m J.S. e.a. Quantitative trait loci for flowering time and morphological traits in multiple populations of Brassica rapa. J. Exp. Bot., 2007, 58: 4005-4016. A r b e l b i d e M., Y u J., B e r n a r d o R. Power of mixed model QTL mapping from phenotypic, pedigree and marker data in a self pollinated crops. Theor. Appl. Genet., 2006, 112: 876-884. P a r i s s e a u x B., B e r n a r d o R. In silico mapping of quantitative loci in maize. Theor. Appl. Genet., 2004, 109: 508-514. H a r j e s C.E., R o c h e f o r d T.R., B a i L. e.a. Natural genetic variation in lycopene epsilon cyclase tapped for maize biofortification. Science, 2008, 319: 330-333. B e r n a r d o R. Breeding for quantitative traits in plants. Woodbury, MN, 2002. B e r n a r d o R. Parental selection, number of breeding populations, and size of each population in inbred development. Theor. Appl. Genet., 2003, 107: 1252-1256. B e r n a r d o R., C h a r c o s s e t A. Usefulness of gene information in marker-assisted recurrent selection: A simulation appraisal. Crop Sci., 2006, 46: 614-621. J o h n s o n R. Marker-assisted selection. Plant Breed. Rev., 2004, 24: 293-309. B e r n a r d o R., Y u J. Prospects for genomewide selection for quantitative traits in maize. Crop Sci., 2007, 47: 1082-1090. E s t i v i l l X., A r m e n g o l L. Copy number variants and common disorders: filling the gaps and exploring complexity in genome-wide association studies. PLoS Genetics, 2007, 3: 1787-1799. ÃÍÓ Âñåðîññèéñêèé ÍÈÈ ðàñòåíèåâîäñòâà èì. Í.È. Âàâèëîâà Ðîññåëüõîçàêàäåìèè, Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 25 èþëÿ 2011 ãîäà 197000 ã. Ñàíêò-Ïåòåðáóðã, óë. Áîëüøàÿ Ìîðñêàÿ, 42-44, e-mail: yu.chesnokov@vir.nw.ru; akme11@yandex.ru ASSOCIATION MAPPING IN PLANTS (review) Yu.V. Chesnokov, A.M. Artem’eva Summary This article gives a definition of the approach, based on association mapping during genetic researches. The authors make a comparison of this method with traditional method of quantitative trait loci mapping method (QTL). The main stages of QTL-mapping are briefly presented, the conception of nonequilibrium linkage is described. In detail the principle has been given of association mapping — the current method of DNA-genotyping. Based on concrete examples it has been shown that association mapping allows not only to do analysis, classification and group formation of natural and breeding population (wild species, primitive forms, varieties, lines), conserved in Gene Banks of plant genetic resources, but more effective use them in practical breeding with the aim of crops improving. 16