ЛАБОРАТОРИЯ ГЕНОМА РАСТЕНИЙ 
(основана в составе Центра «Биоинженерия» РАН в 1998 году.)

ШТАТ

Руководитель лаборатории: ДОРОХОВ Дмитрий Борисович Кандидат биологических наук  с.н.с.  Научные сотрудники: Маллабаева Д.Ш., м.н.с. Клицов С.В., с.н.с., к.б.н. Аспиранты: Недолужко Артем Валерьевич Тихонов Александр Владимирович

Со времени основания в Лаборатории работали:
Игнатов Александр Николаевич, д.с-х.н.; Сеитова Алмагуль Молдакасымовна, к.б.н.; Супрунова Татьяна Павловна, к.с-х.н.; Форте Алексей Вячеславович, аспирант и в последующем к.б.н.; Серова Анна Сергеевна; Цветков Илья Леонидович.

Основные направления исследований лаборатории направлены на изучение специфики взаимодействия генетически модифицированных (ГМ) растений с дикорастущими родичами в естественных популяциях в их центрах происхождения и фитоагроценозах. Эти направления связаны с разработкой и использованием современных молекулярно-генетических методов изучения динамики растительного генома, как в процессе генетической трансформации растений, так и в ходе изменений при гибридизации культурных растений с их дикими родичами и в последующих поколениях. Проводимые работы включают изучение генетической структуры популяций диких родичей культурных растений в естественных условиях окружающей среды и в условиях, подверженных влиянию деятельности человека, в первую очередь, - в фитоагроценозах.

В настоящее время в лаборатории ведутся работы по следующим направлениям:
Изучение биоразнообразия и генетической структуры популяции дикорастущего вида сои Glycine soja Sieb. & Zucc. в Дальневосточном регионе России – центре происхождения и разнообразия вида.
Оценка генетического полиморфизма дикорастущих и культурных видов растений рода Triticum и Aegilops. 
Молекулярно-генетическая характеристика видового разнообразия рода Malus Mill.
Разработка и испытание молекулярно-генетических систем для оценки вертикального переноса при испытаниях на биобезопасность ГМ растений. 

Мониторинг динамики растительного генома на различных этапах генетической трансформации и регенерации растений.

В общей концепции испытаний на биобезопасность ГМ растений уделяется особое внимание исследованию генетической структуры популяций дикорастущих родичей трансгенных растений в центрах их видообразования и разнообразия, а так же их гибридизационной способности с дикорастущими родичами. Одним из примеров таких исследований является изучение дикорастущей сои на территории Дальнего Востока России. Это связано с тем, что Дальневосточный регион является одним из основных районов возделывания сои (Glycine max (L.) Merr.) в Российской Федерации  и местом произрастания дикорастущей сои (G.soja Sieb. & Zucc.) в генетическом центре происхождения этого вида. Решая вопрос о биобезопасности выпуска в окружающую среду в Дальневосточном регионе устойчивых к гербициду трансгенных растений сои, устойчивой к гербициду, мы оценивали потенциальные риски передачи признака устойчивости к гербициду в популяцию дикорастущей сои. Для этих целей мы начали оценку генетической структуры популяции дикорастущей сои (в дальневосточном регионе России) и приступили к выяснению, исходя из сделанных в наших экспедициях геоботанических описаний растений в этом регионе, является ли дикорастущая соя сорняком и сможет ли стать им в будущем, если получит признак устойчивости к гербициду.  Использование трансгенных растений культурной сои, устойчивых к гербициду, в качестве модели позволило провести более точную оценку возможности естественного переопыления между дикорастущим и культурным видом сои. Такой надежный признак предоставляет возможность более точно идентифицировать возможные межвидовые гибриды, когда опылителем выступает культурная соя. Эксперименты по межвидовому скрещиванию также позволили прогнозировать потенциальные риски передачи свойства устойчивости к гербициду в популяцию дикорастущей сои. Программа этих исследований уже на протяжении восьми лет является приоритетной тематикой для нашей лаборатории. 

	Обработка раундапом потомства растений из опыта по совместному выращиванию
Совместное выращивание культурной ГМ (сорт Stine), обыкновенной культурной и дикой сои.

На основании многолетних экспериментов по естественной и искусственной гибридизации культурной и дикой сои, как в полевых условиях Краснодарского края, так и в природных условиях Приморского края, нами установлено, что вероятность «утечки» генов от ГМ сои в популяцию дикой крайне низкая.  Исследования геоботанических описаний и генетической структуры популяции дикой сои позволили сделать заключение, что соя, не являясь типичным сорняком, в случае приобретения признака устойчивости к гербициду, не имеет шансов закрепиться в фитоагроценозах при нормальной агротехнике.
Проведенные исследования позволили сравнить на молекулярно-генетическом уровне и дифференцировать соприкасающиеся популяции G. soja по уровню генетического разнообразия и высказать предположение о различной степени антропогенного влияния на них. Изучение взаимодействующих популяций даёт информацию об изменениях, происходящих на внутри- и межпопуляционном уровне, что позволило разработать новый подход по сохранению генетических ресурсов дикорастущей сои, как от антропогенного влияния, так и от нежелательного взаимодействия с культивируемой обычной и ГМ соей как возможных источников «утечки» генов в природные популяции в центре их происхождения. Дается  рекомендация по сохранению генофонда G. soja в верхнем течении рек Приморского края, в большинстве случаев не подверженных антропогенному влиянию. Верховья рек должны стать зонами, где необходимо не только сохранять популяции дикорастущей сои, но и проводить сбор материала для генетических и геоботанических коллекций, выявлять генотипы дикорастущей сои, несущие ценные признаки, необходимые для последующего улучшения существующих имеющихся сортов культурной сои путем селекции.
Будут продолжены исследования динамики генетической структуры популяций дикорастущей сои, соприкасающейся с посевами культурной сои. Будут разработаны методические рекомендации по минимизации рисков «утечки» генов из агрофитоценозов к дикорастущим сородичам. Проведен мониторинг Дальневосточных агрофитоценозов и естественных популяций дикорастущей сои на наличие трансгенов.
В настоящее время активно продолжается сравнительное изучение генетического полиморфизма естественных и антропогенных популяций G. Soja на территории Приморского края для прогнозирования последствий в случае «утечки генов». В качестве очередного этапа сравнительных исследований естественных популяций дикой сои были начаты работы с вовлечением альтернативных молекулярно-генетических маркеров. Подобраны эффективные праймерные системы для ISSR и SSR анализа. 

Дендрограмма образцов G. soja популяции оз. Ханка методом Neighbor-Joining

На примере сравнительного изучения генетической структуры популяций дикорастущих злаков на территории Крыма как модельной системы взаимодействия ГМ-растений и их дикорастущих сородичей будут выявлены факторы антропогенного характера, способные повлиять на сужение генетического разнообразия. Будут продолжены работы с использованием кукурузы в качестве модельной системы по изучению факторов, влияющих на эффективность распространения пыльцы ГМ растений в посевах малых фермерских хозяйств. Эти работы необходимы для выработки стратегии «сосуществования» обычных и ГМ растений в условиях современного сельского хозяйства. Подобная стратегия, на базе научно-обоснованного риска, активно разрабатывается и странами Евросоюза. 

Для этих целей нами организуются и, совместно с нашими коллегами из различных Институтов РАН и РАСХН, проводятся экспедиции для сбора растительного материала и полевые эксперименты.  Полевые эксперименты проводятся на специальных  участках, предназначенных для испытания ГМ растений, в условиях, гарантирующих безопасность для окружающей среды. Собранный в экспедициях семенной материал и гербарии после изучения передаются в национальные генетические коллекции Института растениеводства имени Н.И. Вавилова в г.Санкт-Петербурге.

Основные публикации:
.
1.Супрунова Т.П., Стародубцева А. М., Дорохов Д. Б., Скрябин К. Г. Молекулярная идентификация сортового материала картофеля. В книге "Современные системы защиты и новые направления в повышении устойчивости картофеля к колорадскому жуку". Москва, "Наука", 2000 г., С. 107-109.
2. Игнатов А.Н., Кугинуки Я., Супрунова Т.П, Позмогова Г.В., Сеитова А. М., Дорохов Д.Б., Хираи М. RAPD маркеры ассоциированные с устойчивостью к расе 4 Xanthomonas campestris pv. campestris (Pamm.) Dow. у Brassica rapa L. Генетика. 2000, 36 (3): 357-360.
3.Дымина Г.Д., Горовой П.Г., Дейнеко Е.В., Сеитова А.М., Игнатов А.Н., Супрунова Т.П., Серяпин А.А., Ала А.Я., Дорохов Д.Б., Шумный В.К.3 Скрябин К.Г. Изучение географического распространения, особенностей экологии и генетического разнообразия популяции дикой сои (Glycine soja Siebold et Zucc.) на юге российского Дальнего Востока, как элемента исследований по биобезопасности генетически модифицированной сои устойчивой к гербициду раундап. Современные направления борьбы с сорняками с использованием новых классов гербицидов и ртансгенных растений, устойчивых к гербицидам. Серия «Генетическая инженерия и экология», том 2, М. 2001, стр. 148-160.
4.Дейнеко Е.В., Загорская А.А., Сеитова А.М., Дорохов Б.Д., Кузнецов Б.Б., Игнатов А.Н., Гончаров Ю.Л., Дорохов Д.Б., Шумный В.К., Скрябин К.Г. Изучение гибридизационной способности культурной сои Glycine max (L.) Merr., устойчивой к гербициду глифосат, с дикой соей G.soja Sieb. & Zucc. из дальневосточного региона России. Современные направления борьбы с сорняками с использованием новых классов гербицидов и трансгенных растений, устойчивых к гербицидам. Серия «Генетическая инженерия и экология», том 2, М. 2001, стр. 160-164.
5. Монахос, Г.Ф., Игнатов А.Н., Джалилов Ф.С., Цветков И.Л., Вишнякова Х.М., Дорохов Д.Б., Позмогова Г.В., Соловьев А.А. Вновь синтезированный аллогексаплоидный вид Brassica с геномом AABBCC как источник устойчивости к киле и сосудистому бактериозу крестоцветных. Известия ТСХА. 2001, № 2 С. 51-57.
6. Фортэ А.В., Игнатов А.Н., Пономаренко В.В., Савельев Н.И., Дорохов Д.Б., Савельев Н.И. Филогения видов яблони рода Malus на основе оценки морфологических признаков и молекулярного анализа ДНК. Генетика. 2002.том 38, № 10, с. 1357-1369.
7. Сеитова А.М., Игнатов А.Н., Супрунова Т. П., Цветков И. Л., Дейнека Е.В, Дорохов Д.Б. и Скрябин К.Г. Генетическое разнообразие дикой сои (Glycine soja Sieb. & Zucc.) в Дальневосточном регионе России. Генетика. 2004. том 40, №2, с.224-231.
8. Исиков В.П., Гелюта В.П., Попкова Л.Л., Бойко Н.Г., Дорохов Д.Б., Серяпин А.А. Распространение и современное состояние популяций Triticum boeticum Boiss. (Poaceae) в Крыму Украинский ботанический журнал 2005, Том 62, № 1, С. 56-66.
9. Дорохов Д.Б. Опыт изучения биобезопасности в Российской Федерации генетически модифицированной гербицидустойчивой сои 40-3-2. Статья опубликована на Вебсайте Черноморской Биотехнологической Ассоциации (BSBA) на русском, английском, украинском, болгарском, румынском и турецком языках http://www.bsbanet.org/pub_safety.php?ln=en
10. Маллабаева Д.Ш., Игнатов А.Н., Шейко И.А., Исиков В.П., Гелюта В.П., Бойко Н.Г., Серяпин А.А., Дорохов Д.Б. Использование RAPD и ITE молекулярных маркеров в изучении генетической структуры крымской популяции T. boeoticum Boiss. Цитология и генетика 2007, том 41, N 3, 62-71.
11. Недолужко А. В., Дорохов Д. Б. Изучение биобезопасности генетически модифицированной сои в центре происхождения и разнообразия на Дальнем Востоке Российской Федерации. Цитология и Генетика, № 3, 2007, c.72 –85.
12. Исиков В.П., Гелюта В.П., Бойко Н.Г., Серяпин А.А., Дорохов Д.Б. Распространение Beta trigyna Waldst. et Kit. (Chenopodiaceae) в Крыму // Збiрн. наук. праць Луганського нац. аграрн. ун-ту. Бiол. науки. - 2007. - N 75 (98). - С. 122-128.
13. А. В. Недолужко, А. В. Тихонов, Д. Б. Дорохов Молекулярно–генетический анализ структуры популяций дикой сои (Glycine soja Sieb. & Zucc.) в антропогенных и естественных ландшафтах Приморского края. Генетика, 2008, в печати.
14. А. В. Недолужко, А. В. Тихонов, Д. Б. Дорохов Изучение генетической подразделённости приханкайской популяции дикой сои (Glycine soja Sieb. & Zucc.). Вестник Мордовского Университета, 2008, в печати.

Монография
Фортэ А.В., Савельев Н.И., Дорохов Д.Б. Применение ДНК маркеров для оценки генетического полиморфизма яблони. Мичуринск-наукоград: Изд-во ГНУ ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина, 2004. 112 с. ISBN 5-900665-26-7.

Главы в монографиях
1. D. Dorokhov, A. Ignatov, E. Deineko, A. Serjapin, A. Ala, K. Skryabin. The chance for gene flow from herbicide-resistant GM soybean to wild soy in its natural inhabitation at Russian Far East region. In: Introgression from Genetically Modified Plants into Wild Relatives, Edited H.C.M. den Nijs et al., CABI Publishing 2004, pp. 151-161. // 
2. A. Ignatov. D. Mallabaeva, D. Dorokhov, K. Skryabin
Biosafety Assessment of GM Crops and Their Wild Relatives with Molecular Markers for Biodiversity Genomics for Biosafety in Plant Biotechnology. J.P.H. Nap, A. Atanassov and WJ. Stiekema (Eds.)1 OS Press, 2004, pp. 90 - 97.
3. Г.Комарова, Д.Дорохов, А.Ротарь, Д.Маллабаева, А.Игнатов Сравнительное исследование генома сомаклональных линий кукурузы с использованием различных типов молекулярных маркеров Lucrari Stiintifice Volumul 13, Agronomie, Universitate Agrara de Stat din Moldova, Khisinau, 2005, pp. 66-69.
4. Дорохов Д.Б. Современные молекулярно-биологические методы в паспортизации и семеноводстве овощных растений (с. 340-346). В книге Лудилов В.А. «Семеноведение овощных и бахчевых культур» Москва ФГНУ РосИформАгротех 2005, С.392.


На главную
 
О центре | Администрация | Ученый совет | Структура | Достижения | Аспирантура | Контакты | Карта сайта

Designed by Dioskury