Поліморфізм в регіоні, що передує кодуючій ділянці гена Ppd-D1, у Aegilops tauschii Coss.
Анотація
Мета. Оцінити вплив поліморфізмів в регіоні, що передує кодуючій ділянці гена Ppd-D1, на строки колосіння та цвітіння в колекційних зразках Aegilops tauschii Coss., донора геному D м'якої пшениці. Методи. Виділення ДНК, алель-специфічна ПЛР, електрофорез в поліакриламідному гелі, двохфакторний дисперсійний аналіз.
Результати. Згідно даних алель-специфічної ПЛР з праймерами до алелю Ppd-D1b, в колекційних зразках Ae. tauschii виявлено поліморфізм за довжиною в області, що передує кодуючій. В зразках – k-78, k-396, k-529,
k-531, k-1144, k-1162, k-1235, k-1273, k-1283 детектували фрагмент розміром 414 п.н., в зразках k-187, k-968,
k-2178 – фрагмент 429 п.н., а в зразках k-80, k-2358, Tetra tauschii – 453 п.н. Результати трирічного польового експерименту показали достовірний вплив зазначених поліморфізмів на час колосіння та цвітіння. Висновки. У генотипах досліджених зразків колекції Ae. tauschii при проведенні алель-специфічної ПЛР з праймерами до Ppd-D1b алелю детермінуються фрагменти ампліфікації розміром 414 п.н., 429 п.н. і 453 п.н. Алель Ppd-D1a в колекції Ae. tauschii не виявлений. Зразки егілопсів – носії інсерцій 24 + 15 п.н., у яких за допомогою алель-специфічної ПЛР детектували алель 453 п.н. – характеризувалися більш ранніми строками колосіння та зацвітання в окремі роки.
Ключові слова: реакція на фотоперіод, Ppd-D1 ген, Aegilops tauschiі Coss.
Посилання
Totskii V.M., Dyachenko L.F., Muterko O.F., Balashova I.A., Toptikov V.A. Genetic determination and function of RR proteins, regulators of photoperiodic reactions, and circadian rhythms in plants. Cytol Genet. 2012. Vol. 46, No. 5. P. 319–334. doi: 10.3103/S009545271205009X.
Oleynikova T.V. Effect of day length and temperature on the formation of rudimentary spike in cereals. Morphogenesis of plants. Moscow: Izd. Moscow State University, 1961. Vol. 1. P. 133–170.
Langer S.M., Longin C.F.H., Würschum T. Flowering time control in European winter wheat. Front Plant Sci. 2014. Vol. 5. P. 537. doi: 10.3389/fpls.2014.00537.
Feldman M. Origin of cultivated wheat. In: Bonjean A.P., Angus W.J., editors. The world wheat book: a history of wheat breeding. Paris: Lavoisier Publishing, 2001. P. 3–56.
Guo Z., Song Y., Zhou R., Ren Z., Jia J. Discovery, evaluation and distribution of haplotypes of the wheat Ppd-D1 gene. New Phytologist. 2010. Vol. 185. P. 841–851. doi: 10.1111/j.1469-8137.2009.03099.x.
Fedorova V.R. Differences of the effects of photoperiodic sensitivity genes in winter bread wheat. PhD Thesis. Оdesa, 2004. 19 p.
Fayt V.I., Balashova I.A., Fedorova V.R., Balvinska M.S. Identification of bread wheat Ppd-genotypes by hybridological and STS-PCR analysis. Plant physiology and genetics. 2014. Vol. 46, No. 4. P. 325–336.
Beales J., Turner A., Griffiths S., et. al. A Pseudo-Response Regulator is misexpressed in the photoperiod insensitive Ppd-D1a mutant of wheat (Triticum aestivum L.). Theor. Appl. Genet. 2007. Vol. 115. P. 721–733. doi: 10.1007/s00122-007-0603-4.
Chebotar G.O., Chebotar S.V., Babenko D.O., Motsnyy I.I., Scherban A.B., Sivolap Yu. M. Alleles of Ppd-D1 gene in the collection of Aegilops tauschii accessions and bread wheat varieties. Biopolymers and Cell. 2012. Vol. 28, No. 2. P. 149–155. doi: 10.7124/bc.000042.
Bakuma A., Chebotar G., Filimonov V., Kyrylyuk T., Chebotar S. Haplotypes of Ppd-D1 gene and alleles of Ppd-A1 and Ppd-B1 in Ukrainian wheat varieties. Book of abstracts 4th Conference of Cereal Biotechnology and Breeding jointly organized by EUCARPIA Cereal Section (Budapest, 6–9 November, 2017). Cereal Research Communications 45 (Suppl.). 2017. P. 35–36. doi: 10.1556/0806.45.2017.100.
The using of PCR analysis in genetic-selection studies.Scientific and methodological guidance / Ed. Yu.M. Sivolap. Kyiv: Agrarna Nauka, 1998. P. 24–37.
Promega Technical Manual. Gene Print. STR Systems. New York, 1999. No. 7. 52 p.
Huang L. Wang Q., Zhang L., Yuan Z., Wang J., Zhang H., Zheng Y., Liu D. Haplotype variations of gene Ppd-D1 in Aegilops tauschii and their implications on wheat origin. Genet. Resour. Crop. Evol. 2011. Springer published online: doi: 10.1007/s10722-011-9741-2
Rokitsky P.F. Biological Statistics. Minsk: Vysheish. Shk., 1973. 320 p.