|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ФИЦ ПХФ и МХ РАН |
||
Аллельные варианты 5´-UTR гена ликопин-ɛ-циклазы LcyE и их экспрессия у образцов кукурузытезисы доклада
- Авторы: Архестова Д.Х., Анисимова О.К.
- Сборник: Сборник тезисов 26-ой Пущинской школы-конференции молодых ученых с международным участием «БИОЛОГИЯ – НАУКА XXI ВЕКА»
- Тезисы
- Год издания: 2023
- Место издания: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук» Пущино
- Первая страница: 9
- Последняя страница: 9
- Аннотация: Зерна кукурузы Zea mays L. могут иметь разную окраску в зависимости от состава и содержания каротиноидов. В последовательности 5´-UTR гена ликопин-ɛ-циклазы LcyE – одного из ключевых генов биосинтеза каротиноидов у кукурузы, описаны полиморфизмы, связанные с пониженной экспрессией гена и, соответственно, повышенным содержанием провитамина А (β-каротин, β-криптоксантин и α-каротин). Доноры мутантных аллелей lcyE активно используются в селекции линий кукурузы с обогащенным провитамином A зерном.В данной работе был проведен анализ аллельных вариантов 5´-UTR гена LcyE, потенциально эффективных для повышения биосинтеза β-каротина, у 20 инбредных линий кукурузы отечественной селекции, различающихся окраской зерна. Проведенные амплификация и секвенирование участка 5´-UTR гена LcyE, позволило выявить помимо ранее описанного аллеля А2 (248 пн), соответствующего низкому содержанию β-каротина в зерне (у 4 линий), нового аллеля – А5 (235 пн) у 16 линий. Аллель А5 характеризовался четырьмя мононуклеотидными полиморфизмами и двумя делециями (7 и 8 пн). Проведенное сравнение цис-регуляторных элементов в анализируемой области 5'-UTR анализируемых аллелей А2 и А5 обнаружило различие в сайтах связывания с транскрипционными факторами (ТФ). Так, у аллеля А5 отсутствует сайт связывания с bZIP ТФ (A-box) и присутствует сайт связывания с MYC ТФ (CATTTG). Оба семейства ТФ вовлечены в ответ растений на стресс. Для А5-линий было показано, что содержание β-каротина в листе значительно выше, чем у А2-линий. Была определена экспрессия гена LcyE в листьях двух линий с аллелем А2 и трех с аллелем А5. Данные анализа показали зависимость между присутствием аллеля А5 и снижением экспрессии гена. При этом уровень транскрипции гена в случае аллеля А5 был в 10–15 раз ниже, чем в случае аллеля А2. Известно, что снижение экспрессии LcyE приводит к смещению биосинтеза каротиноидов в сторону ветви β-β с усиленным образованием β-каротина и β-криптоксантина (наиболее эффективных предшественников витамина А), что, в числе прочего, обусловливает более интенсивную (темно-желтую, оранжевую) окраску зерна. Полученные данные позволили предположить, что наличие в геноме кукурузы нового описанного аллеля А5 5´-UTR гена LcyE может коррелировать со снижением или подавлением экспрессии данного гена и количеством β-каротина и его производных в листе, а также, при стабильной активности других ферментов каротиногенеза, с окраской зерна. Использование доноров аллеля А5 в комбинации с известной темно-желтой или оранжевой окраской зерна может быть использовано в селекции кукурузы с повышенным синтезом провитамина А в зерне.Работа выполнена при поддержке РНФ (№ 21-16-00008).
- Добавил в систему: Анисимова Ольга Константиновна