Studying of the acid chitinase SE2 gene in sugar beet genotypes

Abstract

Изучение гена кислой хитиназы SE2 в генотипах сахарной свеклы РЕЗЮМЕЦель работы -апробация специфического праймера FusA1F/FusA1R для изучения гена SE2, ответственного за экспрессию кислой хитиназы при стрессовых ситуациях. Материалом для исследования служили растения сахарной свеклы отечественной и зарубежной селекции. Для подтверждения связи гена SE2, локализованного на хромосоме 3 и контролирующего стабильный уровень работы кислой хитинизы, с устойчивостью сахарной свеклы к корневой гнили проведено генотипирование 10 образцов сахарной свеклы с использованием молекулярного-генетического маркера FusA1. Были выявлены по 2 ДНК-фрагмента длиной 600 п.н. и 400 п.н. во всех исследуемых генотипах, кроме растений дикой свеклы (Beta corolliflora Zoss.). В результате проведенных исследований гена SE2 идентифицированы восемь однонуклеотидных замен (3 T/C, 2 C/G, A/G, G/A, C/T) и 3 однонуклеотидные вставки (нуклеотид А) в растениях селекционного номера 9 (Sh.1) по сравнению с устойчивым генотипом. Растения данного гибрида и в полевых условиях проявляли признаки зараженности фузариозом. Можно предположить, что данные SNPs могут приводить к преодолению устойчивости (путем замены аминокислотной единицы в полипептиде) и, как следствие, снижению адаптационной способности растений. Studying of the acid chitinase SE2 gene in sugar beet genotypes ABSTRACTAim of the work was specific primers (FusA1F/FusA1R) testing to study the SE2 gene controlling acid chitinase effect under stress conditions. Plants of domestic and foreign sugar beet were the material for the investigation. To confirm relationship between the SE2 gene (localized to the chromosome 3) controlling steady effect of acid chitinase and sugar beet resistance to root rot, 10 sugar beet samples were genotyped using the FusA1 molecular marker. DNA-fragments of 600 and 400 b.p.in length were revealed in each of the investigated genotypes except plants of wild beet (Beta corolliflora Zoss.). As a result of molecular-genetic studies of the SE2 gene, eight single nucleotide polymorphism (3 T/C, 2 C/G, A/G, G/A, C/T) and 3 single nucleotide inserts (nucleotide A) were identified in plants of the breeding sample No. 9 (Sh.1). Plants of this genotype showed symptoms of fusariose infection under field conditions as well. It can be concluded that the SNPs data lead to overcoming of resistance (by changing an amino-acid unit in a polypeptide), and, as consequence, to decrease of plant adaptability.

Perspective strategy of using molecular markers in breeding of Beta vulgaris L. (review)

“…Скрининг регенерантов сахарной свёклы на наличие генов устойчивости к тяжелым металлам позволил выделить сортообразцы с устойчивостью к данному абиотическому стрессу [54]. Молекулярное типирование образцов сахарной свеклы со специфическими праймерами на локусы устойчивости к фузариозу способствовало отбору ценных источников устойчивости к данному заболеванию [55]. Для создания перспективных гибридов осуществлена дифференциация и кластеризация сортообразцов по микросателлитным маркерам, позволившая подобрать наиболее ценные родительские формы для гибридизации [56].…”