Ідентифікація алелів генів дегідринів Dhn1 та Zmdhn13 у сортів та ліній кукурудзи

  • М. В. Галаєва Селекційно-генетичний інститут - Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення НААН України
  • В. І. Файт Селекційно-генетичний інститут - Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення НААН України
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v28.1373

Анотація

Мета. Визначення молекулярно-генетичного поліморфізму сортів і ліній кукурудзи (Zea mays L.) української та світової селекції за генами дегідринів Dhn1 та ZmDHN13. Методи. Полімеразна ланцюгова реакція (ПЛР), електрофорез у поліакриламідному гелі. Результати. Сорти та лінії кукурудзи різного географічного походження та різних років створення проаналізовано за генами дегідринів Dhn1 та ZmDhn13. Висновки. Використання спрямованих праймерів дозволило виявити п’ять різних алелів локусу Dhn1, що розрізнялися за розміром продукту ампліфікації: 186, 190, 194, 196 та 200 п. н. Найбільш розповсюдженою була алель 196 п. н. (46,2 %). Виявлено дві алелі локуса ZmDhn13: 86 п. н. і 82 п. н. Частота алелі 86 п. н. становила 61,5 %, а частота алелі 82 п. н. – 38,5 %. Послідовності генів дегідринів Dhn1 та ZmDhn13 не є консервативними, спостерігаються делеції та / або інсерції всередині цих генів. Тому структура та функціональна активність білків-дегідринів, які кодують зазначені гени, у різних генотипів можуть дуже відрізнятися.

Ключові слова: Zea mays L., дегідрини, гени, посухостійкість.

Посилання

Thomashow M.F. Plant cold acclimation: Freezing Tolerance Genes and Regulatory Mechanisms. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol. 1999. Vol. 50. P. 571–599. doi: 10.1146/annurev.arplant.50.1.571.

Tunnacliffe A., Wise M.J. The continuing conundrum of the LEA proteins. Naturwissenschaften. 2007. Vol. 94 (10). P. 791–812. doi: 10.1007/s00114-007-0254-y.

Graether S.P., Boddington K.F. Disorder and function: a review of the dehydrin protein family. Frontiers in plant science 2014. Vol. 5. P. 576. doi: 10.3389/fpls.2014.00576.

Liu Y., Liang J.N., Sun L.P., Yang X.H., Li D.Q. Group 3 LEA protein, ZmLEA3, is involved in protection from low temperature stress. Front. Plant Sci. 2016. Vol. 7. P. 1011. doi: 10.3389/fpls.2016.01011.

Liu H., Yu C., Li H., Ouyang B., Wang T., Zhang J., Wang X., Ye Z. Overexpression of ShDHN, a dehydrin gene from Solanum habrochaites enhances tolerance to multiple abiotic stresses in tomato. Plant Sci. 2015. Vol. 231. P. 198–211. doi: 10.1016/j.plantsci.2014.12.006.

Lin C.H., Peng P.H., Ko C.Y., Markhart A.H., Lin T.Y. Characterization of a novel Y2K-type dehydrin VrDhn1 from Vigna radiate. Plant and Cell Physiology. 2012. Vol. 53 (5). P. 930–942. doi: 10.1093/pcp/pcs040.

Hara M., Shinoda Y., Tanaka Y., Kuboi T. DNA binding of citrus dehydrin promoted by zinc ion. Plant Cell Environ. 2009. Vol. 32. P. 532–541. doi: 10.1111/j.1365-3040.2009.01947.x.

Liu Y., Li D., Song Q., Zhang T., Li D., Yang X. The maize late embryogenesis abundant protein ZmDHN13 positively regulates copper tolerance in transgenic yeast and tobacco. The crop Journal. 2019. Vol. 7. P. 403–410. doi: 10.1016/j.cj.2018.09.001.

Riley A.C., Ashlock D.A., Graether S.P. Evolution of the modular, disordered stress proteins known as dehydrins. PLoS ONE. 2019. 14 (2). e0211813. doi: 10.1371/journal.pone.0211813.

Badicean D., Scholten S., Jacota A. Transcriptional profiling of Zea mays genotypes with different drought tolerances – new perspectives for gene expression markers selection. Maydica. 2011. Vol. 56. P. 61–69.

Liu Y., Wang L., Zhang T., Yang X., Li D. Functional characterization of KS-type dehydrin ZmDHN13 and its related conserved domains under oxidative stress : Scientific Reports. 2017. Vol. 7. P. 1–10. doi: 10.1038/s41598-017-07852-y.