|
АННОТАЦИЯ SSR ЛОКУСОВ, СЦЕПЛЕННЫХ С УСТОЙЧИВОСТЬЮ
ХЛОПЧАТНИКА К ПОЧВЕННОМУ ПАТОГЕНУ
V. dahliae
Клюева М.В., Салахутдинов И.Б., Шерматов Ш.Э., Абдурахмонов И.Ю.
Центр Геномики и биоинформатики АН РУз
111215, Узбекистан, Ташкентская обл., Кибрайский р-он, ул. Университетская, д. 2
m.klyueva@genomics.uz
Хлопчатник - одна из важнейших культур служащая источником
природного волокна, масла и биотоплива. Одним из заболеваний наносящих
серьезный вред хлопководству является вертициллезный вилт, вызываемый
патогенным грибком
Verticillium dahliae
, часто встречаемым в нашем
регионе. Вертициллезный вилт вызывает пожелтение, увядание, опадение
листьев и даже гибель растения, что в результате сказывается на
урожайности и качестве волокна. На сегодняшний день наиболее
эффективным и экологически безопасным путем контроля над вилтом
является разработка новых устойчивых сортов. Современная генетика
предлагает для этого использовать маркер-ассоциированную селекцию,
позволяющую получать новые сорта в короткие сроки, отбирая растения по
ДНК-маркерам, ассоциированным с теми или иными хозяйственно-ценными
признаками. Данная работа была направлена на анализ микросателлитных
Материалы конференции «Современные проблемы генетики, геномики и биотехнологии», 18 мая 2016г.
23
маркеров, ассоциированных с устойчивостью к
V. dahliae
, с целью
обнаружения кандидатных генов, находящихся в маркированных регионах
коррелирующих с устойчивостью к
V. dahliae.
В данной работе были проанализированы 4 микросателитных маркера,
описанных Zhang и др. (2014) - NAU4925, NAU2893, NAU2274 и NAU3324,
сцепленных с признаком устойчивости хромосомо-замещенной линии
хлопчатника
G. hirsutum
к изоляту V991
(
V. dahlia
). Маркированные регионы
были проанализированы на референтном геноме
G. hirsutum
(Yu и др., 2015)
при помощи
in silico
PCR в пакете UGENE 1.20.0 (Okonechnikov и др., 2012).
Виртуальные маркированные регионы (~100 т.п.н.) далее сравнивались с
кодирующими последовательностями генов, представленных в NCBI с
использованием BLAST для обнаружения в них кандидатных генов.
Верификация полученных кодирующих регионов далее осуществлялась при
помощи приложения для предсказания генов AUGUSTUS. Последующим
тщательным анализом литературы определялись кандидатные гены, которые
прямо или косвенно связаны с устойчивостью растений к патогену
V. dahliae.
Многие из обнаруженных генов, расположенных в регионах,
прилегающим к маркерам, оказались связанными с солеустойчивостью и
засухоустойчивостью растений. Это вероятно связано с тем, что эти два вида
стресса как и вилтовое увядание напрямую связаны с нарушением водного
баланса в растениях, и при этих стрессах начальные симптомы увядания
растений проявляются одинаково. Это дает основания полагать, что
обнаруженные нами гены участвуют в ответах растений на вышеуказанные
типы стрессов. В результате биоинформатического анализа, были
аннотированы гены, в регионах, прилегающих к следующим маркерам:
NAU3324
– дирижент-подобные белки принимают участие в ответах
растения на засуху и засоленность почв. В
G. hirsutum
препятствуют
распространению
V. dahliae
посредством лигнификации клеточных стенок
(Shi и др., 2012);
NAU2274
– аннексин-подобный белок, влияет на
устойчивость
G. hirsutum
к засоленности и засухе. (Zhang и др., 2015);
Материалы конференции «Современные проблемы генетики, геномики и биотехнологии», 18 мая 2016г.
24
NAU2893
– α-Галактозидаза, уровень которой повышается в
A. thaliana
при
заражении
Verticillium longisporum
, активно участвует в формировании
клеточной стенки (барьерная функция) при инфицировании (Floerl и др.,
2012);
NAU4925
– белок 18а, связанный с аутофагией, необходимый при
засухе и солевом стрессе растений в процессах разрушения белков
пораженных клеток (Liu и др., 2009).
Таким образом, с помощью инструмента
in silico
PCR и BLAST анализа
были определены кандидатные гены, напрямую или косвенно участвующие в
обеспечении механизмов устойчивости
G. hirsutum
к вертицеллезному вилту.
Информация о данных генах может быть в последующем использована в
биотехнологии хлопчатника для получения устойчивых сортов.
Do'stlaringiz bilan baham: |
