Дискримінація мутацій іw2 та iw3, що викликають зміну фенотипу за восковою осугою, за допомогою IRAP- та REMAP-технологій

Автор(и)

  • Natalia Tytenko Національний Університет "Києво-Могилянська академія", Україна
  • Vitalii Shpylchyn Національний Університет "Києво-Могилянська академія", Україна

DOI:

https://doi.org/10.18523/2617-4529.2019.2.32-39

Ключові слова:

пшеничний амфідиплоїд, воскова осуга, фенотипна мінливість, IRAP, REMAP

Анотація

Раніше було встановлено, що зміна прояву ознаки наявність/відсутність воскової осуги пов’язана з мутаціями у двох генах: мутація Iw3→iw3 призводить до перетворення морфотипу «зелена рослина» на морфотип «зелений колос – блакитне листя», мутація Iw2→iw2 – до перетворення морфотипу «зелений колос – блакитне листя» на морфотип «блакитна рослина». Метою дослідження було з’ясувати, яка саме мутація – Iw3→iw3 чи Iw2→iw2 – є критичною для зміни фенотипу амфідиплоїда Авротіка «зелений колос – блакитне листя» на «блакитна рослина». Щоб з’ясувати,  чи  має  хромосома  1В  (ген  Iw3)  якийсь  стосунок  до  перетворення  морфотипу  «зелений колос – блакитне листя» на морфотип «блакитна рослина», здійснили пошук поліморфізмів у зразках гібридів F1 від схрещування рослин Авротіки 2 (Авротіка 2 зелена х Авротіка 2 блакитна) та рослинах вихідного компонента схрещування Авротіки. Аналіз провели, використовуючи методику із застосуванням молекулярних маркерів IRAP та REMAP, а також модифікацію методу REMAP. Результати ампліфікації ДНК рослин Авротіки та її гібридів F1 з сортом Аврора з праймерами, підібраними для реалізації методів IRAP та REMAP, дали змогу зіставити поліморфізм, наявний у спектрах ампліконів, з різницею в градації ознаки наявність/відсутність воскової осуги. Встановлено, що хромосома 1В (ген Iw3) не задіяна в перетворенні морфотипу «зелений колос – блакитне листя» на морфотип «блакитна рослина».

Біографії авторів

Natalia Tytenko, Національний Університет "Києво-Могилянська академія"

бакалавр біології, студентка МП «Молекулярна біологія» кафедри біології НаУКМА

nataliia.tytenko@ukma.edu.ua

Vitalii Shpylchyn, Національний Університет "Києво-Могилянська академія"

кандидат біологічних наук, старший викладач кафедри біології НаУКМА

vshpylchyn@ukma.edu.ua

Посилання

  1. Rose JKC, editor. The Plant Cell Wall. Germany: Blackwell Publishing Ltd; 2006. Chapter 2, The fine structure of the plant cuticle; р. 11–110.
  2. Liu S, Dietrich CR, Schnable PS. DLA-based strategies for cloning insertion mutants: cloning the gl4 locus of maize using Mu transposon tagged alleles. Genetics. 2009;183(4):1215–25. https://doi.org/10.1534/genetics.109.108936
  3. Maher C, Javelle M, Klein-Cosson C, Vernoud V, Rogowsky PM. Genome-wide characterization of the HD-ZIP IV transcription factor family in maize: preferential expression in the epidermis. Plant Physiol. 2011;157(2):790–803. https://doi.org/10.1104/pp.111.182147
  4. Zhang Z, Wei W, Zhu H, Bi C, Trick HN. W3 is a new wax locus that is essential for biosynthesis of β-Diketone, development of Glaucousness, and Reduction of Cuticle Permeability in Common Wheat. PLoS One. 2015;10(10):1–21. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0140524
  5. Simmonds JR, Fish LJ, Leverington-Waite MA, Wang Y, Howell PJ, Snape W. Mapping of a gene (Vir) for a nonglaucous, viridescent phenotype in bread wheat derived from Triticum dicoccoides, and its association with yield variation. Euph. 2008;159(3):333–41. https://doi.org/10.1007/s10681-007-9514-3
  6. Wang J, Li W, Wang W. Fine mapping and metabolic and physiological characterization of the glume glaucousness inhibitor locus Iw3 derived from wild wheat. Theor Appl Genet. 2014;127(4):831–41. https://doi.org/10.1007/s00122-014-2260-8
  7. Zhang Z, Wang W, Li W. Genetic interactions underlying the biosynthesis and inhibition of b -Diketones in wheat and their impact on glaucousness and cuticle permeability. Plant Physiol. 2013;163(1):5–20. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0054129
  8. Nishijima R, Iehisa JCM, Matsuoka Y, Takumi S. The cuticular wax inhibitor locus Iw2 in wild diploid wheat Aegilops tauschii : phenotypic survey, genetic analysis, and implications for the evolution of common wheat. 2014;14:1–14. https://doi.org/10.1186/s12870-014-0246-y
  9. Shpylchyn VV, Mykhailyk SIu, Ternovska TK. Aktyvnist transpozona yak chynnyk vtraty funktsii hena Iw2 (T) u nashchadkiv shtuchnykh amfidyploidiv Triticinae. Faktory eksperymentalnoi evoliutsii orhanizmiv. 2016;(19):51–4.
  10. Zhirov EG. Genomy pshenicy: issledovanie i perestrojka [avtoreferat dissertacii doktora nauk]. Kiev: Institut fiziologii rastenij i genetiki; 1989. 32 p.
  11. Kalendar R, Schulman AH. IRAP and REMAP: two new retrotransposon-based DNA fingerprinting techniques. Nat Protoc. 2006;1(5):2478–84. https://doi.org/10.1038/nprot.2006.377
  12. Abdollahi Mandoulakani B, Yaniv E, Kalendar R, Raats D, Bariana HS, Bihamta MR, Schulman AH. Development of IRAP- and REMAP-derived SCAR markers for marker-assisted selection of the stripe rust resistance gene Yr15 derived from wild emmer wheat. Theor Appl Genet. 2015;128(2):211–9. https://doi.org/10.1007/s00122-014-2422-8
  13. Branco CJS, Vieira EA, Malone G, Kopp MM, Malone E, Bernardes A, et al. IRAP and REMAP assessments of genetic similarity in rice. J Appl Genet. 2007;48(2):107–13. https://doi.org/10.1007/bf03194667
  14. Shpylchyn VV, Ternovska TK. Zmina proiavu oznaky voskova osuha u heneratsiiakh amfidyploidiv pidtryby Triticinae. Naukovi zapysky NaUKMA. Biolohiia ta ekolohiia. 2011;(119):3–7.
  15. Shpylchyn VV, Antonyuk MZ, Ternovska TK. Genetic analysis of artificial Triticinae amphidiploid Aurotica based on the glaucousness trait. Cytol Genet. 2014;48(5):308–17. https://doi.org/10.3103/s0095452714050107
  16. Bayram E, Yilmaz S, Hamat-mecbur H, Kartal-alacam G, Gozukirmizi N. Nikita retrotransposon movements in callus cultures of barley (Hordeum vulgare L.). Plant Omics. 2012;5(3):211–5.
  17. Kraitshtein Z, Yaakov B, Khasdan V, Kashkush K. Genetic and Epigenetic Dynamics of a Retrotransposon After Allopolyploidization of Wheat. Genetics. 2010;186(3):801–12. https://doi.org/10.1534/genetics.110.120790

##submission.downloads##

Як цитувати

1.
Tytenko N, Shpylchyn V. Дискримінація мутацій іw2 та iw3, що викликають зміну фенотипу за восковою осугою, за допомогою IRAP- та REMAP-технологій. NRPBE [інтернет]. 15, Серпень 2019 [цит. за 20, Грудень 2024];2:32-9. доступний у: http://nrpbe.ukma.edu.ua/article/view/175984

Номер

Том 2 (2019): Наукові записки НаУКМА. Біологія і екологія

Розділ

Біологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Natalia Tytenko, Vitalii Shpylchyn

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:

а) Автори зберігають за собою авторські права на твір на умовах ліцензії CC BY 4.0 Creative Commons Attribution International License, котра дозволяє іншим особам вільно поширювати (копіювати і розповсюджувати матеріал у будь-якому вигляді чи форматі) та змінювати (міксувати, трансформувати, і брати матеріал за основу для будь-яких цілей, навіть комерційних) опублікований твір на умовах зазначення авторства.

б) Журнал дозволяє автору (авторам) зберігати авторські права без обмежень.

в) Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо поширення твору (наприклад, розміщувати роботу в електронному репозитарії), за умови збереження посилання на його першу публікацію. (Див. Політика Самоархівування)

г) Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у репозитаріях) тексту статті, як до подання його до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).