Однонуклеотидний поліморфізм гена, що кодує ацетогідроксиацидсинтазу, нуту звичайного для молекулярно-генетичного аналізу

  • Н. Е. Волкова ТОВ «Котекна Україна Лімітед», Україна, 65114, м. Одеса, вул. Люстдорфська дорога, 140а; Одеська державна сільськогосподарська дослідна станція Національної академії аграрних наук України, Україна, 67667, Одеська область, Біляївський район, смт. Хлібодарське, вул. Маяцька дорога, 24 https://orcid.org/0000-0002-9333-4872
  • Г. І. Сліщук ТОВ «Котекна Україна Лімітед», Україна, 65114, м. Одеса, вул. Люстдорфська дорога, 140а https://orcid.org/0000-0003-4245-8557
  • В. І. Січкар Одеська державна сільськогосподарська дослідна станція Національної академії аграрних наук України, Україна, 67667, Одеська область, Біляївський район, смт. Хлібодарське, вул. Маяцька дорога, 24
  • О. О. Захарова ТОВ «Котекна Україна Лімітед», Україна, 65114, м. Одеса, вул. Люстдорфська дорога, 140а https://orcid.org/0000-0003-1828-9044
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v30.1454
Ключові слова: нут звичайний, ген ацетогідроксиацидсинтази, однонуклеотидний поліморфізм, стійкість до гербіцидів

Анотація

Мета. Молекулярно-маркерний аналіз гена AHAS нуту звичайного. Для досягнення мети виконували такі завдання: розробка та опрацювання SNP-маркерів гена AHAS нуту, асоційованих із гербіцидотолерантністю, генотипування сортів і зразків нуту за допомогою цих маркерів. Методи. ЦТАБ-метод екстрагування та очищення ДНК, полімеразна ланцюгова реакція в режимі «реального часу». Результати. Встановлено видоспецифічність KASP-маркера гена AHAS1 щодо нуту звичайного: ампліфікація ДНК зразків сочевиці, кукурудзи не відбулася. KASP-генотипування трьох сортів нуту української селекції та 28 зразків нуту колекції ICRISAT продемонструвало наявність «дикої» немутантної С-алелі. За використання SNP-системи праймерів, розроблених авторами, 58 зразків нуту охарактеризовані як гомозиготні за геном AHAS та не містили мутантної Т-алелі. Висновки. За KASP-генотипуванням, 31 зразок нуту містив «дику» немутантну С-алель, що асоціюється зі сприйнятливістю до імідазолінонових гербіцидів. За SNP-аналізом, під час використання розробленої авторами системи праймерів 58 зразків нуту містили С-алель. Відсутність мутантної Т-алелі, пов’язаної із стійкістю, свідчить про низький рівень толерантності проаналізованих зразків до імідазолінових гербіцидів.

Посилання

Herbicide Resistance Action Committee. HRACMode of Action Classification 2020 Map. 2020. https://hracglobal.com/tools/hrac-modeof-action-classification-2020-map.

Garcia M., Nouwens A., Lonhienne T. Comprehensive understanding of acetohydroxyacid synthase inhibition by different herbicide families. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2017. Vol. 114 (7). E1091-E1100. doi: 10.1073/pnas.1616142114.

Guttieri M., Eberlein C., Mallory-Smith C., Thill D., Hoffman D. DNA sequence variation in Domain A of the acetolactate synthase genes of herbicide-resistant and -susceptible weed biotypes. 1992. Weed Sci. Vol. 40. P. 670–676. http://www.jstor.org/stable/4045263.

Tranel P., Wright T. Resistance of weeds to ALS inhibiting herbicides: what have we learned? 2002. Weed Sci. Vol. 50. P. 700–712.

Duke S. Biotechnology: herbicide-resistant crops. In Encyclopedia of Agriculture and Food Systems (Van Alfen N., ed), Elsevier, San Diego. 2014. P. 94–116.

Cakir O., Ucari C., Tarhan C. Nutritional and health benefits of legumes and their distinctive genomic properties. Food Sci. Technol. 2019. doi: 10.1590/fst.42117.

Thompson С., Taran В. Genetic characterization of the acetohydroxyacid synthase (AHAS) gene responsible for resistance to imidazolinone in chickpea (Cicer arietinum L.). Theor. Appl. Genet. 2014. Vol. 127. P. 1583–1591. doi: 10.1007/s00122-014-2320-0

He C., Holme J., Anthony J. SNP genotyping: the KASP assay. Methods Mol. Biol. 2014. Vol. 1145. 12 p. doi: 10.1007/978-1-4939-0446-4_7.

Rogers, S., Bendich, A. Extraction of DNA from plant tissues. In: Gelvin S.B., Schilperoort R.A., Verma D.P.S. (eds) Plant Molecular Biology Manual. Springer, Dordrecht. 1989. doi: 10.1007/978-94-009-0951-9.

Teggi A. Identification and characterization of herbicide tolerant mutant lines using SNP marker(s) in Chickpea (Cicer arietinum L.). 2017. http://oar.icrisat.org/id/eprint/10264.

Slishchuk H., Volkova N., Zakharova O., Korchmaryоvа A. Bioinformatic analysis of chickpea acetohydroxyacid synthase gene. Factors of experimental evolution of organisms. 2019. Vol. 24. P. 345–349. [in Ukrainian]