Розроблення ILP-маркерів для Aegilops tauschii та застосування їх у молекулярно-генетичному аналізі

  • С. О. Гординський Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України, Україна, 04123, м. Київ, вул. Осиповського, 2а
  • А. С. Постовойтова Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України, Україна, 04123, м. Київ, вул. Осиповського, 2а https://orcid.org/0000-0003-3768-5763
  • А. М. Рабоконь Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України, Україна, 04123, м. Київ, вул. Осиповського, 2а https://orcid.org/0000-0002-6249-1824
  • Я. В. Пірко Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України, Україна, 04123, м. Київ, вул. Осиповського, 2а https://orcid.org/0000-0003-1887-5406
  • Я. Б. Блюм Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України, Україна, 04123, м. Київ, вул. Осиповського, 2а https://orcid.org/0000-0001-7078-7548
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v30.1455
Ключові слова: Aegilops tauschii, Aegilops biuncialis, ILP-маркери

Анотація

Мета. Розробити маркерні системи на основі вивчення поліморфізму довжини інтронів різноманітних генів (ILP) у Aegilops tauschii, перевірити можливість їх використання для генетичної диференціації Ae. tauschii та Ae. biuncialis. Методи. Було використано базу даних NCBI для отримання EST послідовностей, онлайн інструменти CD-HIT, BLAST та Primer3Plus (для розроблення праймерів). Також було використано полімеразну ланцюгову реакцію (ПЛР) з розробленими праймерами. Ампліфіковані фрагменти розділяли за допомогою електрофорезу у неденатуруючому поліакриламідному гелі та фарбували сріблом. Результати. Розроблено молекулярні маркери Aet_ILP1, Aet_ILP6 та апробовано їх для різних генотипів Ae. tauschii та Ae. biuncialis. У всіх досліджених зразках не було помічено внутрішньовидової диференціації, проте амплікони інтронів різних видів значно відрізнялися між собою. Також встановлено, що досліджені види мали по одній копії гена HO222074.1 та від 1 до 3 копій гена CX244643.1. Висновки. Отримані результати свідчать про низький рівень внутрішньовидової мінливості розроблених ILP-мар­керів та можливість їх використання для міжвидової диференціації Ae. tauschii та Ae. biuncialis.

Посилання

Boyd L.A., Ridout C., O'Sullivan D.M., Leach J.E., Leung H. Plant–pathogen interactions: disease resistance in modern agriculture. Trends Genet. 2013. Vol. 29 (4). P. 233–240. doi: 10.1016/j.tig.2012.10.011.

Quenouille J., Paulhiac E., Moury B., Palloix A. Quantitative trait loci from the host genetic background modulate the durability of a resistance gene: a rational basis for sustainable resistance breeding in plants. Heredity. 2014. Vol. 112. P. 579–587. doi: 10.1038/hdy.2013.138.

Verma P., Yadav A.N., Khannam K.S., Panjiar N., Kumar S., Saxena A.K., Suman A. Assessment of genetic diversity and plant growth promoting attributes of psychrotolerant bacteria allied with wheat (Triticum aestivum) from the northern hills zone of In-dia. Annals Microbiol. 2015. Vol. 65 (4). P. 1885–1899. doi: 10.1007/s13213-014-1027-4.

Varshney R.K. et al. Identification and validation of a core set of informative genic SSR and SNP markers for assaying functional diversity in barley. Mol. Breed. 2008. Vol. 22 (1). P. 1–13. doi: 10.1007/s11032-007-9151-5.

Melchinger A.E., Messmer M.M., Lee M., Woodman W.L., Lamkey K.R. Diversity and relationships among US maize inbreds revealed by restriction fragment length polymorphisms. Crop Sci. 1991. Vol. 31 (3). P. 669–678. doi: 10.2135/cropsci1991.0011183X003100030025x.

Hawkin J.D. A survey on intron and exon lengths. Nucl. Acids Res. 1988. Vol. 16 (21). P. 9893–9908. doi: 10.1093/nar/16.21.9893.

Lessa E. P. Rapid surveying of DNA sequence variation in natural populations. Mol. Biol. Evol. 1992. Vol. 9 (2). P. 323–330. doi: 10.1093/oxfordjournals.molbev.a040723.

Luo M.C., Gu Y., Puiu D. et al. Genome sequence of the progenitor of the wheat D genome Aegilops tauschii. Nature. 2017. Vol. 551. P. 498–502. doi: 10.1038/nature24486

Sharma H., Bhandawat A., Rahim M.S., Kumar P., Choudhoury M.P., Roy J. Novel intron length polymorphic (ILP) markers from starch biosynthesis genes reveal genetic relationships in Indian wheat varieties and related species. Mol. Biol. Repts. 2020. Vol. 47 (5). P. 3485–3500. doi: 10.1007/s11033-020-05434-2.

Muthamilarasan M., Venkata Suresh B., Pandey G., Kumari K., Parida S.K., Prasad M. Development of 5123 intron-length polymorphic markers for large-scale genotyping applications in foxtail millet. DNA Res. 2014. Vol. 21 (1). P. 41–52. doi: 10.1093/dnares/dst039.

Gupta S.K., Bansal R., Gopalakrishna T. Development of intron length polymorphism markers in cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.] and their transferability to other Vigna species. Mol. Breed. 2012. Vol. 30 (3). P. 1363–1370. doi: 10.1007/s11032-012-9722-y.