Поліморфізм двох генів, які кодують дегідрини пшениці

  • О. Ю. Урбанович
  • П. В. Кузмицкая
  • Г. Б. Боровский
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v25.1160

Анотація

Мета. Мета роботи – вивчення варіабельності нуклеотидних послідовностей двох генів, що кодують дегідрини пшениці. Один з них належить до типу K-2, другий – K-3 (відповідно, ТaDHN18 і ТaDHN19.3 за класифікацією Wang et al.). Інтерес до цих генів обумовлений їх участю у захисті рослини від впливу різних несприятливих абіотичних чинників. Методи. Поліморфізм двох генів, що кодують дегідрини, досліджували на прикладі 6 сортів пшениці, серед яких були ярі та озимі сорти з різною стійкістю до холоду, за допомогою методів ПЛР-заснованого клонування, секвенування і програм для обробки даних. Результати. Аналіз вирівнювання отриманих нуклеотидних і гіпотетичних білкових послідовностей показав, що досліджені локуси у геномах різних сортів пшениці як ярої, так і озимої, характеризуються високим ступенем ідентичності. Висновки. У результаті було продемонстровано високу консервативність двох локусів, що кодують дегідрини К-2 і К-3 типу.

Ключові слова: пшениця, дегідрини, поліморфізм.

Посилання

Ingram J., Bartels D. The molecular basis of dehydration tolerance in plants. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. 1996. Vol. 47. P. 377–403. doi: 10.1146/annurev.arplant.47.1.377.

Shinozaki K., Yamaguchi-Shinozaki K. Gene expression and signal transduction in water-stress response. Plant Physiol. 1997. Vol. 115. P. 327–334.

Shinozaki K., Yamaguchi-Shinozaki K. Molecular responses to dehydration and low temperature: Differences and cross-talk between two stress signaling pathways. Curr Opin Plant Biol. 2000. Vol. 3. P. 217–223. doi.org/10.1016/S1369-5266(00)80068-0.

Beck E.H, Heim R., Hansen J. Plant resistance to cold stress: mechanisms and environmental signals triggering frost hardening and dehardening. J Biosci. 2004. Vol. 29. P. 449–459.

Close T.J. Dehydrins: A commonalty in the response of plants to dehydration and low temperature. Physiologia Plantarum. 1997. Vol. 100. P. 291–296. doi.org/10.1111/j.1399-3054.1997.tb04785.x.

Hanin M., Brini F., Ebel C., Toda Y., Takeda S., Masmoudi K. Plant dehydrins and stress tolerance. Plant Signaling & Beha-vior. 2011. Vol. 6, I. 10. P. 1503–1509. doi: 10.4161/psb.6.10.17088.

Drira M., Saibi W., Brini F., Gargouri A., Masmoudi K., Hanin M. The K-segments of the wheat dehydrin DHN-5 are essential for the protection of lactate dehydrogenase and в-glucosidase activities in vitro. Mol Biotechnol. 2013. Vol. 54. P. 643–650. doi: 10.1007/s12033-012-9606-8.

Allagulova Ch.R, Gimalov F.R., Shakirova F.M., Vakhitov V.A. The plant dehydrins: structure and putative functions. Biochemistry. 2003. Vol. 68. P. 945–951.

Wang Y., Xu H., Zhu H., Tao Y., Zhang G., Zhang L. et al. Classification and expression diversification of wheat dehydrin genes. Plant Sci. 2014. Vol. 214. P. 113–120. doi: 10.1016/j.plantsci.2013.10.005.

Tamura K., Stecher G., Peterson D., Filipski A., Kumar S. MEGA6: Molecular Evolutionary Genetics Analysis Version 6.0. Molecular Biology and Evolution. 2013. Vol. 30. P. 2725–2729. doi: 10.1093/molbev/mst197.

Thompson J.D., Higgins D.G., Gibson T.J. CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position-specific gap penalties and weight matrix choice. Nucleic Acids Research. 1994. Vol. 22. P. 4673–4680.

Altschul S.F., Gish W., Miller W., Myers E.W., Lipman D.J. Basic local alignment search tool. J Mol Biol. 1990. Vol. 215. P. 403–410.