Academic Journal
АНАЛИЗ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ СОИ КАК ОСНОВА ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ГЕНЕТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ СКОРОСПЕЛОСТИ
| العنوان: | АНАЛИЗ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ СОИ КАК ОСНОВА ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ГЕНЕТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ СКОРОСПЕЛОСТИ |
|---|---|
| المؤلفون: | Alexander I. Katyshev, Natalia B. Katysheva, Irina V. Fedoseeva, Anatoly V. Pomortsev, Nikolay V. Dorofeev |
| المصدر: | Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture, Vol 13, Iss 1, Pp 35-57 (2021) |
| بيانات النشر: | Science and Innovation Center Publishing House, 2021. |
| سنة النشر: | 2021 |
| المجموعة: | LCC:Agriculture LCC:Science |
| مصطلحات موضوعية: | соя (glycine max (l.) merr.), скороспелость, экспрессия генов, транскрипционные факторы, Agriculture, Science |
| الوصف: | Обоснование. Одной из наиболее ценных в хозяйственном отношении сельскохозяйственных культур является соя (Glycine max (L.) Merr.). Интерес к этой культуре у аграриев связан с тем, что соя широко используется как продовольственная, кормовая и техническая культура. Соя является короткодневным растением, чувствительным к интенсивности освещения и продолжительности дня. В связи с этим сорта сои занимают ограниченный ареал возделывания и имеют высокую продуктивность в узком диапазоне агроклиматических условий. Поскольку для условий Иркутской области на сегодняшний день нет рекомендованных сортов сои к возделыванию, представляется важным разработать маркеры скороспелых сортов и сортообразцов сои, способных давать стабильный урожай в условиях длинного светового режима и сниженной суммы активных температур. Цель. Целью данной работы был сравнительный анализ уровней экспрессии генов – потенциальных молекулярных маркеров скороспелости сои в различающихся по скороспелости сортах и сортообразцах сои. В исследование были взяты представляющие на наш взгляд наиболее перспективные с этой точки зрения гены на основе полученных нами ранее данных, а также на основе литературных данных. Материалы и методы. Растения сои сортообразцов №15, 3169/14 и сортов Алтом и Вилана для экспериментов выращивались в контролируемых условиях станции искусственного климата «Фитотрон» на базе СИФИБР СО РАН. Растения выращивались индивидуально в вегетационных сосудах при температурном режиме: день/ночь – 22/16°С; фотопериод – день/ночь - 16,5/7,5 часов; освещенность – 500 µmol*m-2*s-1; влажность – 60%. Для выделения РНК отбирали не развитые до конца вторые тройчатые листья растений сои. РНК с помощью реактивов из набора GeneJET Plant RNA Purification Mini Kit (ThermoScientific, Литва), согласно инструкции производителя. Синтез первой цепи кДНК осуществляли с использованием набора реак-тивов ThermoScientific (Литва), согласно рекомендациям фирмы производителя. ПЦР-РВ проводили на приборе CFX96™ Real-Time PCR Detection System (Bio-Rad, США), используя набор реактивов qPCR mix-HS SYBR (Евроген, Россия), согласно инструкции производителя. Анализ данных ПЦР-РВ проводили с помощью программного обеспечения SFX Manager (Bio-Rad, Германия). Все эксперименты проводились в двух аналитических и трех биологических повторностях. В качестве референсного гена использовали ген, кодирующий актин – Act11. Результаты. С помощью метода ПЦР в реальном времени показано, что из числа исследованных нами генов повышенные уровни экспрессии в скороспелых сортообразцах сои по сравнению с таковыми на стадии V2 – начала развития второго тройчатого листа сои – в позднеспелых сортах наблюдаются преимущественно для генов, кодирующих транскрипционные факторы, преимущественно, содержащие MADS-box. Из этой группы генов в качестве потенциальных маркеров скороспелости сои наиболее перспективными представляются гены, кодирующие ортологи SEP3 арабидопсиса. Отдельно стоит отметить наблюдаемую в нашей работе повышенную в тысячи раз экспрессию гена с неизвестной функцией – ортолога MEE18 арабидопсиса в более скороспелых генотипах сои. Такая гиперэкспрессия этого гена должна определять фенотипические различия между сортами и сортообразцами сои, возможно, и скороспелость растений. Помимо показанной более высокой экспрессии в скороспелых сортообразцах сои хорошо известных регуляторных генов, вовлеченных в реализацию перехода растений от вегетативной к генеративной фазе развития, отдельный интерес представляет выявленная нами повышенное содержание транскрипта гена, возможное участие которого в созревании растений сои пока не показано – гена секойсоларицирезинол дегидрогеназы. Все вышеперечисленные гены являются потенциальными кандидатами в молекулярные маркеры селекции скороспелых сортов и сортообразцов сои, выращиваемых в условиях длинного светового дня Иркутской области. Заключение. Таким образом, в результате проведенных исследований выявлены гены сои, экспрессия которых достоверно повышена в более скороспелых сортах и сортообразцах сои на стадии V2 развития растений, предшествующей стадии бутонизации, Очевидно, что те гены, функция которых по литературным данным связана с регуляцией процессов цветения, являются перспективными молекулярными маркерами скороспелости растений сои. |
| نوع الوثيقة: | article |
| وصف الملف: | electronic resource |
| اللغة: | English Russian |
| تدمد: | 2658-6649 2658-6657 |
| Relation: | http://discover-journal.ru/jour/index.php/sjlsa/article/view/15; https://doaj.org/toc/2658-6649; https://doaj.org/toc/2658-6657 |
| DOI: | 10.12731/2658-6649-2021-13-1-35-57 |
| URL الوصول: | https://doaj.org/article/f8aeefc58ac344139dc87cfcd1939306 |
| رقم الانضمام: | edsdoj.f8aeefc58ac344139dc87cfcd1939306 |
| قاعدة البيانات: | Directory of Open Access Journals |
| تدمد: | 26586649 26586657 |
|---|---|
| DOI: | 10.12731/2658-6649-2021-13-1-35-57 |