МАСАҚТАНУ МЕРЗІМІН АНЫҚТАЙТЫН МАРКЕРЛЕРДІ ҚОЛДАНА ОТЫРЫП, БИДАЙДЫҢ АЛЛОПЛАЗМАЛЫҚ ТІЗБЕКТЕРІНЕ ГЕНЕТИКАЛЫҚ ТАЛДАУ ЖАСАУ
DOI:
https://doi.org/10.26577/eb.2023.v95.i2.02Кілттік сөздер:
бидай, аллоплазмалық сызықтар, құрғақшылыққа төзімділікАннотация
Масақтану уақытын анықтайтын гендерге маркерлерді қолдана отырып, құрғақшылыққа және вегетациялық кезеңдерге төзімділігімен ерекшеленетін бидайдың аллоплазмалық сызықтарының генетикалық әртүрлілігіне зерттеу жүргізілді. Зерттеу нысандары ретінде Мироновская 808 сортының бір түрдің цитоплазмасын басқа түрдің ядролық геномымен біріктіру және одан кейінгі көпжылдық сұрыптау нәтижесінде будандастыру арқылы алған T. dicoccum var Araratum (Host.) және T. Aestivum 9 аллолиниясы алынған болатын. ПТР көмегімен Vrn және Ppd гендеріне талдау жүргізілді, соның нәтижесінде олар масақтану уақытын анықтайтындығы белгілі болды. Рецессивті яровизация гендері мен фотопериод бойынша аллолиниялардың көпшілігі Мироновская-808 сортының генотипін жалғастыратыны анықталды. Ерекшелік тек қана VRN-b1c тізбегіндегі D-n-05 аллелінде анықталды. Ppd-D1 гендеріне аллельге тән праймерлерді пайдалана отырып талдау нәтижесінде Ppd-D1a, ал гетерозиготалы күйде D-d-05b және D-d-05 доминантты аллелдерінің болатынын көрсетті. Нәтижесінде D-n-05, D-d-05 және D-d-05b аллоплазмалық тізбектері бөлініп алынды, олар зерттелетін гендер бойынша генетикалық талдауға сәйкес бидайдың басқа күздік аллоплазмалық тізбектерімен салыстырғанда ертерек масақтануы мүмкін.
Библиографиялық сілтемелер
Chen A, Dubcovsky J. Wheat TILLING mutants show that the vernalization gene VRN1 down-regulates the flowering repressor VRN2 in leaves but is not essential for flowering // PLoS Genet. – 2012. – Vol. 8: e 1003134. https:// doi.org/10.1371/journal.pgen.1003134
Chen A., Li C., Hu W., Lau M.Y., Lin H., Rockwell N.C., Martin S.S., Jernstedt J.A., Lagarias J.C., Dubcovsky J. Phytochrome C plays a major role in the acceleration of wheat flowering under long-day photoperiod // Proceedings of the National Academy of Science. – 2014. –Vol. 111. – P.10037-10044
Kiseleva, A. A., Salina, E. A. (2018). Genetic regulation of common wheat heading time. Russ J. Genet. 12. 54, 375–388. doi: 10.1134/S1022795418030067; Shi, C., Zhao, L., Zhang, X., Lv, G., Pan, Y., Chen, F. (2019). Gene regulatory network and abundant genetic variation play critical roles in heading stage of polyploidy wheat. BMC Plant Biol. 19, 6. doi: 10.1186/s12870-018-1591-z
Konopatskaia, I., Vavilova, V., Kondratenko, E. Y., Blinov, A., Goncharov, N. P. (2016). VRN1 genes variability in tetraploid wheat species with a spring growth habit. BMC Plant Biol. 16, 244. doi: 10.1186/s12870-016-0924-z
Kulkarni M., Soolanayakanahally R., Ogawa S., Uga Y., Selvaraj M.G., Kagale S. Drought Responsein Wheat: Key Genesand Regulatory Mechanisms Controlling Root System Architecture and Transpiration Efficiency. Front Chem. 2017; 5: 106. doi:10.3389/fchem. 2017.00106;
Kumar S, Sharma V, Chaudhary S, Tyagi A, Mishra P, Priyadarshini A, Singh A. Genetics of flowering time in bread wheat Triticum aestivum: complementary interaction between vernalization-insensitive and photoperiod- insensitive mutations imparts very early flowering habit to spring wheat. J Genet. 2012;91(1):33-47. doi: 10.1007/s12041-012-0149-3
Likhenko I.E., Stasyuk A.I., Shcherban’ A.B., ZyryanovaA.F., Likhenko N.I., Salina E.A. Anal-ysis of the allelic variation of the vrn-1 and ppd-1 genes in siberian early and medium early va-rieties of spring wheat // Vavilov. J. Gen. Sel. – 2014. – V. 18. – № 4. – P. 691-703.
Liu Y., Fiskum G., Schubert D. Generation of reactive oxygen species by the mito-chondrial electron transport chain // J. Neurochem. – 2002. – Vol. 80. – Р. 780-787.
Lobell D.B., Schlenker W., Costa-Roberts J. Climate Trends and Global Crop ProductionSince 1980. 24. 2011.Science, Vol. 333, Issue 6042, pp. 616-620. DOI: 10.1126/science.1204531.;
Muterko A., Kalendar R., Salina E. Novel alleles of the Vernalization1 genes in wheat are associated with modulation of DNA cur-vature and exibility in the promoter region // BMC Plant Biol. – 2016. – Vol. 16 (1). – P. 9. https:// doi.org/10.1186/s12870-015-0691-2
Orlov P.A. Vzaimodejstvie yadernyh i citoplazmaticheskih genov v determinacii razvitiya rastenij. – Minsk, 2001. – S. 170.; ZHuchenko A.A. Rol’ geneticheskoj inzhenerii v adaptivnoj sisteme selekcii rastenij // S.-h. biologiya. – 2003. – № 1. – S. 3-33.
Pearce S., Kippes N., Chen A. et al. RNA-seq studies using wheat PHYTOCHROME B and Phytochrome C mutants reveal shared and specific functions in the regulation of flower-ing and shade-avoidance pathways // BMC Plant Biol. – 2016. – Vol. 16. – P. 141. https://doi.org/10.1186/s12870–016–0831–3
Pearce S., Kippes N., Chen A. et al. RNA-seq studies using wheat PHYTOCHROME B and Phytochrome C mutants reveal shared and specific functions in the regulation of flower-ing and shade-avoidance pathways // BMC Plant Biol. – 2016. – Vol. 16. – P. 141. https://doi.org/10.1186/s12870–016–0831–3
Pearce S., Vanzetti L.S., Dubcovsky J. Exogenous gibberellins induce wheat spike development under short days only in the presence of VERNALIZATION1 // Plant Physiol. – 2013. – Vol. 163. – P. 1433-1445. https://doi. org/10.1104/pp.113.225854
Pershina L.A., Belova L.I., Trubacheeva N.V., Osadchaya T.S., SHumnyj V.K., Belan I.A., Rosseeva L.P. Alloplazmaticheskie rekombinantnye linii (H. vulgare)-T. aestivum s translokaciej 1RS.1BL: iskhodnye genotipy dlya sozdaniya sortov myagkoj pshenicy // Vavilovskij zhurnal genetiki i selekcii. – 2018. – T. 22 (5). – C.544-552. https://doi. org/10.18699/VJ18.393
Scarth, R.; Law, C.N. The control of the day-length response in wheat by the group 2 chromosomes. Z. 34. Pflanzenzücht. 1984, 92, 140–150
Schafleitner R., Gutierrez Rosales R O., Gaudin A., Alvarado Aliaga C.A., Martinez G.N., TincopaMarca L.R. Capturing candidate drought tolerance traits in two native Andean potato clones by transcription profiling of field grown plants under water stress. Plant Physiol. Biochem. 2007; Vol.45: 673-690. doi.org/10.1016/J.PLAPHY.2007.06.003
Semenov O.G., Muhammed Taufik Ahmed Kaid. Morfobiologicheskaya harakteristika genotipov yarovyh form allocitoplazmaticheskoj pshenicy po urovnyu ih stress-tolerantnosti k zasuhe // Vestn. RUDN. – 2014. – T. 2, – C. 5-14.
Shcherban A.B., Strygina K.V., Salina E.A. VRN-1 gene- associated prerequisites of spring growth habit in wild tetraploid wheat T. dicoccoides and the diploid A genome species // BMC Plant Biologyvolume – 2015. – Vol. 15, Article number: 94.
Terletskaya N.V., Kurmanbayeva M.S. Change of leaf anatomical parameters of different species of wheat seedlings under conditions of drought and salt stress // Pac. J. Bot. – 2017 – Vol. 49 (3) – P. 857-865. https://doi.org/10.5897/ AJB2013.12161.
Terletskaya N.V., Stupko V.Yu., Altayeva N.A., Kudrna N.O,, Blavachinskaya I.V., Kurmanbayeva, M.S., Erezhetova, U. Photosynthetic activity of Triticum dicoccum × Triticum aestivum alloplasmic lines during vegeta- tion in connection with productivity traits under varying moister conditions //Photosynthetica, 2021, 59(1), стр. 74–83. https://doi. org/10.32615/ps.2021.003
Terletskaya N.V., Stupko V.Yu., Altayeva N.A., Kudrna N.O,, Blavachinskaya I.V., Kurmanbayeva, M.S., Erezhetova, U. Photosynthetic activity of Triticum dicoccum × Triticum aestivum alloplasmic lines during vegeta- tion in connection with productivity traits under varying moister conditions //Photosynthetica, 2021, 59(1), стр. 74–83. https://doi. org/10.32615/ps.2021.003
Worland A.J. The inf luence of f lowering time genes on environmental adaptability in European wheats vernalization sensitivity // Euphytica. – 1996. – Vol. 89. – P. 49– 57; Berezhnaya, A.; Kiseleva, A.; Leonova, I.; Salina, E. Allelic Variation Analysis at the Vernalization Response and Photoperiod Genes in Russian Wheat Varieties Identified Two Novel Alleles of Vrn-B3. Biomolecules 2021, 11, 1897. https://doi.org/10.3390/biom11121897
Worland, A.J.; Börner, A.; Korzun, V.; Li, W.M.; Petrovíc, S.; Sayers, E.J. The influence of photoperiod genes on the adaptability of European winter wheats. Euphytica 1998, 100, 385–394 ; Hunt, L.A. Photoperiodic responses of winter wheats from different climatic regions. J. Plant Breed 1979, 82, 70–80.
Yan L., Fu D., Li C., Blechl A. The Wheat and Barley Vernalization Gene VRN3 Is an Orthologue of FT // Proceedings of the National Academy of Sciences – 2006. – Vol. 103(51). – P.19581-6. https://doi.org/10.1073/ pnas.0607142103
