Yuldasheva Hoshiyaxonning Genetika va genomika asoslari fanidan tayyorlagan kurs ishi

II. BOB. G’o’za seleksiyasi dasturlari.
2.1.G’o’zada miqdoriy belgilar lokuslarini QTL kartalashtirish. 
G’o’za tekstil sanoati uchun tola mahsulotini yetkazib beruvchi asossiy qishloq
xo’jalik ekinlaridan hisoblanadi. Dunyo bo’yicha paxta tolasini yetishtirishning 
taxminan 95% ulushi o’rta tolali Gossypium hirsutum L. turiga to’g’ri keladi.
G’o’za navlarini takomillashtirish butun dunyoda barcha seleksiya dasturlarini
asosiy maqsadi hisoblanadi. G’o’zada tola sifat belgilari va xosildorlik kabi
xususiyatlar ko’p sonly genlar yoki miqdoriy belgilar lokuslari tamonidan
poligen tarzda boshqariladi. QTL llarni taxlil qilish ushbu belgilar uchun
fenotipik hamda genotipik ma’lumotlarni o’zaro bog’lovchi genom hududlarini
aniqlash vamurakkab belgilardagi geneti xilma- xilliklar asosini tushunishda
muhim o’rin tutadi. Kartalsh uchun qulay populyatsiyalar boshlang’ich
namunalarida tegishli malekulyar markerlarni rivojlantirish , genetic birrikkanlik
kartalarini tuzish va QTL identifikatsiya qilishda statustik dasturlardan
foydalanish QTL kartalshtirishning muhim omilllaridan sanaladi.Butun dunyo
g’o’za seleksioner olimlarining asosiy maaqsadi hosildorlik hamda tola sifatlarini
geneti jixatdan takolilshtirishga qa ratilgan. Biroq, shu kungacha o’tkazilgan 
tadqiqotlardan shu narsa ma’limki g’o’zaning ushbu ikki xususiyatalri o’rtasida
o’zaro salbiy kaorrelyatsiya mavjud bo’lib ular tashqi omillarga ta’sirchan bo’lgan
ko’p sonli genlar tamonidan boshqariladi.
G’o’za seleksiyasi dasturlarining maqsadi xosildorligi hamda tola sifati
yuqori bo’lgan navlarni yaratish hisoblansada , an’anaviy seleksiya usullarida 
bu kabi salbiy korrelyatsiyalarni bartaraf etishning imkoni juda past sanaladi 
.An’anaviy seleksiyada tola sifati haqida faqatgina hosilni yig’ib olgach uni
taxlildan o’tkazilgandan so’ng ma’lumotlarga ega bo’lish mumkin. Bu esa’ o’z 
navbatida jarayonni murakkablashtiradi va bunday navlarni yaratish uchun ko’p
vaqt talab etilib , iqtisodiy jixatdan samaradorligi past hisoblanadi . An’naviy 
14 

---

seleksiya foydalanish tufayli jadallashdi. DNK markerlaridan foydalanib genetic
birikkanlik kartalarini tuzish , ularning neytrallik hususiyatini , epistaz ta’sirining
yo’qligi va belgilarning avlodan – avlodga Mendel qonuniyatlari asosida soda 
uzatilishi bois o’simliklar malekulyar seleksiyasi uchun muhim vosita sifatida
tanildi . Shu sababli “Markerlarga asoslangan seleksiya”da muhim belgilar bilan 
yuqori darajada birikkan DNK markerlaridan foydalanish seleksiya maqsadlariga
erishda muhim yondashuv bo’ladi. G’o’zada RFLP ( ingl Restriction Fragment
Length Polymorphism- restriksiyalangan fragment uzunligi polimorfizmi),PZR g 
a asoslangan DNK markerlari xususan , AFLP (ingl Amplified Fragment Length 
Polymorphism – amplifikatsiyalangan fragment uzunligi polimorfizmi ), RAPD( 
tasodifiy amplifikatsiyalangan DNK polimorfizmi)kabi xilma –xil DNK markerlari 
va SNP markerlari keng qo’llaniladi. Malekulyar markerlarning rivojlanishi uchun 
samaradorlik natijalarning takrorlanishiva sarf xarajatlarning qisqarishi asosiy
stimul bo’ldi. Barcha malekulyar markerlar ishlab chiqarish va aniqlash usuliga 
qarab 3ta asosiy guruxga bo’linadi.1). past ko’rsatkichli (RFLP kabi
duragaylashga asoslangan markerlar); 2)o’rtacha samaradorlikka ega markerlar
, tasodifiy amplifikatsiyalangan DNK polimorfizmi; 3). Yuqori samaradorli SNP
markerlari
RAPD - markerlari bir vaqtning o’zida genomning turli hududlardagi
polimorfik lokuslarni aniqlashning imkonini beradi.Polimorfizm genom ketma –
ketligidagi o’zgarishlar tufayli yuzaga keladi.RAPD markerlari qo’llanishi juda
oson,sekvens ma’lumotlari zarur emas va DNK juda kam miqdorda talab etiladi 
hamda avtomatlashishga to’liq javob beradi. Biroq, ushbu usul past
takrorlanuvchanlikka ega . RAPD markerlaridan G’O”zada ko’plab maqsadlar 
uchun foydalanilgan xususan, xilma –xillikni baholash , genom kartalshtirish
filogenetik tadqiqotlar , populyatsiyada genetik o’zgaruvchanlik ‘ DNK asosida 
malekulyar pasport yaratish hamda tur ichi va turlar aro genotiplar o’rtasidagi
qarindoshlikni aniqlash.G”o’zada RAPD dan oqqanot , shira va kanalarga 
15 

---

chidamli navlarni farqlab olish uchun foydalanilgan.G’o’zada erkak sterillligi
geni uchun RAPD markeri (R6592) aniqlangan . RAPD usuli g’o’za genotiplari 
O’rtasidagi genetik aloqa larni baholashda , g’o’zada birikish kartasini tuzish va 
stomatal o’tkazuvchanlik QTL larini identifikasiya foydalanilgan. 
AFLP- markerlari yuqori darajada takrorlanuvchanlik va yuqori sezuvchanlik bois 
kam o’rganilgan yoki umuman o’rganilmagan genomlarga ega to’qimalarning 
molekulyar genetiksining o’rganishda keng qo’llaniladi. Bu usul RFLP ni
ishonchliligi va RAPD ning qulayligi bilan uyg’unlashtirilgan usul hisoblanadi
jarayon oddiy 3 bosqichni o’z ichiga oladi. 
1)
. genom DNK sini kesish oligonukleotid adapterni ulash; 
2)
Restriksiya fragmentlarini oldindan va selektiv amplifikasiyasi; 
3)
Amplifikatsiyalangan fragmentning gen elektroforez taxlili 
AFLP har bir praymer uchun RFLP , SSR,yoki RAPD markerlariga qaraganda 
ko’proq polimorf lokuslarni hoosil qiladi.AFLP genetik xilma –xillikni tadqiq 
etish , malekulyar pasporlash tadqiqotlari hamda agronomik muhim , chiq=git 
va tola sifat belgilarini markerlashda samarali vositadir .AFLP genom bo’ylab 
tasodifiy va juda ko’p tarqalganligi tufayli genlarni kartalshtirish tadqiqotlarida
katta axamiyatga ega bo’lgan uslub hisoblanadi.AFLP va RAPD markerlaridan
foydalanib , g’o’zaning birikkanlik kartasi yaratilgan . AFLP markerlari
shuningdek g’o’zaning genetik xilma –xilligini o’rganish va g’o’za genetik
kartasini boyitish uchun ishlatilgan. 
XXI asrga krlib SSR markerlari “Eng ommabop markerlar”ga aylandi.SSR
markerlari o’ta takrorlanuvchan , yuqori darajada polimorf , RAPD va AFLP da
farqli ravishda avtomatlashadi . hamda aksariyat hollarda anonim markerlar
hisoblanmaydi. Bugungi kunda SSR markerlari malekulyar genetika va
seleksiyaning barcha soxalariga kirib kelgan Biroq, oxirgi paytlarda SNP 
markerlarining soxaga kirib kelishi bilan SSR markerlarining hukmronligi bilan 
nihoyat buzildi.
Genomning har ikkala kodlaydigan vaa kodlamaydigan hududlarida juda ko’p
16 

---

tarqalgan nukleotidlarning ikki , uch , to’rt, yoki beshtaa tasodifiy takrorlari mavjud 
. Mikrosatelitmarkerlar genomning qisqa takrorlaanuvchi DNK ketma -ketligi 
asosida yaratilgan . ushbu markerlarning lokuslari turlar bo’yicha yuqori darajada,
taxminan 50% o”tkazilishi mumkin Qisqa takrorlanuvchan DNK ketma –ketliklari 
ko’p alleli , kodominant PZRga asoslangan malekulyar markerlar uchun asos
yaratadi . va boshq aDNK markerlariga taqqoslaganda yuqori polimorf
hisoblanadi.. SSR markerlario’zlarining yuqori polimoerfizmi tufayli malekulyar
pasportlash genetik xilma - xillikning taxlili malekulyar kartalshtirish va 
markerlarga asoslangan seleksiyada juda muhim markerlar tizimi hisoblandi 
.G’o’za tadqiqotchilari takrorlanuvchi oddiy ketma –ketliklar (SSR) dan 
polimorfik va xilma –xillik taxlillari genetik kartalashtish va assosiativ
kartalshtirish tadqiqotlarida foydalanishdi. Jumladan , Cheng qiLi boshchiligidagi 
bir gurux olimlari AQSH lik hamkasblari bilan xamkorlikda g’o’zada xosilning
erta pishishiga javobgar bo’lgan 54 ta QTL aniqlashdi hamda MAC dasturida 
foydalanish uchun taqdim etishdi.yana bir gurux hitoy olimlari Hantao Wang va 
boshqalar tamonidan g’o’zaning SSD usulida yaratilgan 178ta rekombinant inbred
liniyalari yaratilib , ularda 644 polimorf lokuslardan foydalanib genetik karta
tuzildi. 134 ta QTL identifikatsiya qilishdi . tdqiqot natijasida shulardan 64 tasi tola
sifatiga va qolgan 70tasi xosildorlikka aloqador QTL lar ekanligi
aniqlandi.Yagona nukleotid polimorfizmi (SNP) markerlariningtadqiqotlarda
foydalanishi SSR markerlarining hukmronligiga yakun yasadi. Dastlab inson 
genomini tadqiq qilish jarayonida ishlab chiqilgan SNP markerlar tizimi o’zining
universalligini namoyon etdi. Va bir turdagi individlar orasida genetik
o’zgarishlarning eng keng tarqalgan shakli ekanligini isbotladi. Biallel tabiatga ega 
SNP markerlarining polimorfizm xususiyati SSR markerlarinikiga nisbatan
pastroqdir . Shunday bo’lsada SNP hududlari genomda ko’p uchrashi va keng 
tarqalganligi bois ushbu marker tizimining samaradorligi yuqori bo’lib , asosiy
qulaylik tamoni yuqori darajada avtomatlashtirilganligidadir . Shu sababli ham 
hozirgi kunda SNP markerlari , O’simliklar malekulyar genetikasi va 
17 

---

seleksiyada keng qo’llanilmoqda . SNP markerlarini asosiy afzaliklari ularning 
moslashuvchanligi , tezligi v aiqtisodiy samaradorligi bilan birga ma’lumotlarni
boshqarishning qulayligi bilan bog’liq . Induvidual genomdagi yagona nukleotid 
farqlari (A, T, G, C)yagona nukleotid polimorfizmi yoki SNP lar deb yuritiladi.Bu 
, genomning kodlamaydigan <, kodlaydigan va genlar aro hududlarida bo’lishi
mumkin , shu sababli nukleotidlar ketma –ketligidagi o’zgarishlarga qarab
genlarni anqlashga imkon berdi. sNP markerlari birikkanlikni kartaalshtirish ,
kartaga asoslaangan klonlash va markerlarga asoslangan seleksiya uchun
o’zlarining yuqori darajadagi polimorfizmi tufayli juda muhim vositaga aylandi. 
SNP larning kodaminanatlik tabiati ushbu markerlarning allellarning gomozigota
va geterozigota farqlash imkoniyati yuzaga chiqardi. G’o’zada Gossypium
genomining nukleotid ketma ketliklaridagi SNP larning xilma xilliklarini
kuzatish, tavsiflash va kartalashtirish bo’yicha ko’plab tadqiqotlar o’tkazilgan. 
Xalqaro hamkorlikda Illumina Infinium genotiplash taxlili platformasi asosida 
70000 SNp chip ishlabb chiqarildi. Bu kabi samarali platformalar seleksionerlar
, genetiklar va boshqa tadqiqotchilar uchun g’o’za genomni sekvernirlash 
taxlillarida, genetik va seleksion dasturlarda qimmatli manba bo’ladi. Barcha 
turdagi DNK markerlarini ishlab chiqish odatda ikki bosqichdan , ya’ni
markerlarni aniqlash hamda ularning ishonchliligini tekshirishdan iborat. Agar
DNK markerlari biron – bir belgiga birikkanligi tasdiqlansa , ular qimmatli
markerlar hisoblanadi. Bunday markerlar malekulya genetika va o’simliklar
seleksiyasining turli yo’nalishlarida xususan, QTL kartalashtirish , noteng
birikkanlik asosida gi assosiativ kartalashtirish QTL larni kodlash germoplazma
hususiyatlarini baxolash , genetik diagnostika belgilarni markerlarga asoslangan
seleksiya usuli orqali intrograessiya qilishda foydalanishi mumkin
Tadqiqotchilar yuqorida ta'kidlab o'tilgan markerlardan foydalanishlari uchun 
ularning rekombinatsiyaga asoslangan genetik birikkanlik kartalarini yaratish
orqali xromasomalardagi joylashish tartibi aniq bo'lishi lozim. Hozirgi vaqtda
18 

---

asosiy qishloq xo’jaligi ekinlarining malekulyar markerlar bilan zich to’yingan
ko’plab genetik kartalari esa faqatgina sholi va makkajo’xori ekinlarida mavjud 
. Arpa , bug’doy, jo’xori va soya kabi boshqa qishloq xo’jalik ekinlari uchun
SSR va RFLP markerlaribilan birgalikda SNP markerlari asosida ishlab chiqilgan
genetik kartalari mavjud .
Informativ ( ma’lum bir belgiga bog’langan ) DNK markerlar bilan
o’yingan birikkanlik kartalarning mavjudligi , gen va miqdoriy belgilar 
lokuslarini(QTL) aniqlash imkonini beradi . g’o’zada ko’p sonli tadqiqotlar 
qimmatli xo’jalik belgilarini boshqarilishida ishtirok etuvchi QTL larni
kartlashtirishga yo”naltirilgan . bugungi kunga kelib ayni shu yo’nalishda chop
etilgan ilmiy maqolalar soni Google Scholer internet resursi bo’yicha 24000
dan ziyodni tashkil etadi. Biroq, turli vaziyatlarda xususan’ moliyaviy
manbalarning yetishmasligi genom resurslar tanqisligi , fenotipik ma’lumotlarni
to’plashda metodologiyaning yetarli darajada rivojlanmaganligi , rejalashtirilgan
tajribalar aniqlik darajasining past ekanligi va nihooyat genom va belgilarning
murakkabligi - ushbu tadqiqotlarning ko’pchiligida izlanishlar kartalashtirish 
bosqichidayoq yakunlayotganligidan va yakuniy maqsadga erishilmaganligidan
dalolat beradi. 
Mazkur muommolar tufayli , qishloq xo’jaligi yo’nalishida QTL klonlash 
juda mushkul jarayon hisoblanadi.” Osimliklarda QTL klonlash kerakmi yoki
yo’q?” degann savoliga savoliga javob berishdan oldin , tadqiqotchilar katta
mehnat , vaqt va moliyaviy harajatlarni talab etadigan ko’plab bosqichlaarni
yengib o’tishlarri lozim. Klonlashning genetik kartaga asoslangan har bir 
tajribasida dastlabki qadam inchalik katta bo’lmagan populyatsiyalardan (200-
300 individ) foydalanib QTL kartalashtirish va yondosh markerlarning
identifikatsiya qilishdan iborat . tadqiqotchining fenotipik ma’lumotlarni to’plash
hamda tajribalarni to’gri rejalashtirish dastlabki bosqichda duch keladigan
asosiy cheklovlar , ya’ni QTL uchun ishonchlilik intervali (CI- confidence
interval ) tor bo’lib qolishining oldini
19 

---

oladi. Agar tajriba to’gri olib borilsa CI juda keng , taxminan 10-30 sm 
oralig’ida bo’lishi mumkin. Ammo, hatto CI bir necha santimorgan bilan
cheklangan bo’lsa ham, ushbi genetik masofani izoxlovchi mutloq ishonchli
usuli hisoblanmaydi. Bunga sabab esa, genetik masofa DNK hududidagi
rekombinatsiya chastotasi va birikkanlik kartasini yaratishda foydalanilgan
kartalashtirish populyatsiyasi o’lchamiga kuchli darajada bog’liqlikdadir. 
Ko’pgina holatlarda yondosh QTL markerlar masofaviy jihatdann nishondan
bir muncha uzoq joylashgan bo’lsada , ushbu marker va nishon orasidagi
hududda ko’plab genlar mavjud bo’ladi. QTL larni qamrab olgan DNK 
segmentining uzunligiga qarab marker , marker va QTK orasidagi masofani
qisqartirish uchun srtategiyalar ishlab chiqildi. CIni qisqartirish strategiyalaridan
biri QTL kartalashtirish uchun malekulyar markerlarni to’g’ri tanlash
hisoblanadi . QTL kartalshtirish bo’yicha ko’pgina tadqiqotlarda ikki ota-ona
o’simliklar o’rtasida aloxida chatishtirish uchun doim ham informativ bo’lmagan
umumiy markerlardan foydalaniladi. QTL kartalshtirish va keyinchalik uni 
klonlashning Muaffaqiyatini belgilovchi eng muhim omillardan biri ota- ona
genotiplari o’rtasidagi mavjud barcha allel o’zgarishlarni bilishdir. Misol ichun 
, umumfoydalanish uchun ochiq bo’lgan SNP markerlarining katta qismi
makkajo’xorining B73 va Mo17 liniyalari genomlari asosida ishlab chiqilgan. 
Makkajo’xorining inbred liniyalari o’rtasidagi keng turr ichi xilma-xilikni 
hisobga olgan holda , QTL ni o’rganish uchun chatishtirishda foydalanilgan ota-
ona namunalari o’rtasida uchraydigan allel o’zgarishlarining faqatgina kichik
qismini o’z ichiga olgan bir necha liniyalar uchun SNP markerlari ishlab
chiqilgan. Shu sababli chatishtirish o’tkaziladigan ota- ona namunalar o’rtasidagi
mutatsiya sababli ko’p alleli o’zgarishlarning yuqori ehtimoli mavjud . bunday
vaziyatlardan qochish uchun har ikkala ota- ona genomini qayta sekvenirlash 
hamda ularning quyi va bi nusxalli hududlaridagi allel o’zgarishlarini aniqlash
kerak. Buni esa genom murakkabliklarini bartaraf etish usullarini o’z ichiga
olgan yangi avlod
20 

---

sekvenirlash (ingl . new generation sequencing _- NGS )texnologiyalari
yordamida amalga oshirish mumkin . Muayyan chatishtirishlar uchun o’ziga hos 
polimorfizmlarni aniqlash , keyinchalik ularni SNP genotiplashga oid va shunga 
o’xsha har qanday zamonaviy taxlillarni o’ykazish amalga oshirishda uchun ularni
osonlik bilan o’zgartirish mumkin .Misol uchun , CroPS yoki RAD texnologiyalari
har bir chatishtirish uchun spesifik SNP larni olish uchun muaffiqiyatli ishlatilishi
qo’llanilish mumkin. Bunday usul organizmga bog’liq holda 1000 ga yaqin
ishonchli markerlarni olish imkonini beradi. Shunday qilib , G’ozada foydali
hususiyatlarga genetik bog’langan QTL larni identifikasiya qilish , an’ anaviy
seleksiya jarayonlariga zamonaviy markerlarga asoslangan seleksiya dasturini
joriy etish hamda markerlangan QTL larni chuqurroq o’rganish va nomzod
genlarni izlab topish orqali ularni maqsadli boshqarish imkonini beruvchi asosiy
vosita hisoblanadi.