Молекулярный анализ гена GID1 у Dasypyrum villosum и создание ДНК-маркера для его идентификации

Dasypyrum villosum (VV) - однолетний злак, зарекомендовавший себя в качестве донора хозяйственно-ценных признаков для пшеницы. Один из важнейших показателей, на который направлена селекция,- урожайность, являющаяся сложным, комплексным признаком. На его формирование влияет множество различных факторов. Большую роль в росте урожайности злаковых культур сыграли гены, регулирующие физиологический ответ растений на гиббереллины, одним из которых стал ген Gid1 , являющийся рецептором активных форм этих фитогормонов. Приведено сравнение частичных ДНК-последовательностей гена Gid1 , секвенированных у двух образцов Dasypyrum villosum . Используя последовательности пшеницы и ржи, взятые из базы данных GenBank (NCBI), подобрали праймеры на участки разных геномов (субгеномы А, В и D пшеницы и геном R ржи) и провели полимеразную цепную реакцию на образцах дазипирума мохнатого различного происхождения. Полученный ПЦР-продукт был секвенирован методом NGS. На основе секвенированных нуклеотидных последовательностей создан ДНК-маркер, позволяющий дифференцировать данные гены генома V и гомологичные гены пшеничного происхождения. С использованием моносомно-дополненных, замещенных и транслоцированных линий пшеницы впервые установлена локализация гена Gid1 на хромосомах Dasypyrum villosum . Показано расположение данного гена на длинном плече первой хромосомы генома V (1VL). Проведена фенотипическая оценка линий мягкой пшеницы, имеющих в своем кариотипе замещенные, транслоцированные или дополненные хромосомы Dasypyrum villosum.

Molecular analysis of gibberellin receptor gene GID1 in Dasypyrum villosum and development of DNA marker for its identification

Dasypyrum villosum is an annual cereal used as a donor of agronomic traits for wheat. Productivity is one of the most important traits that breeding is aimed at. It is a very complex trait, the formation of which is influenced by many different factors, both internal (the genotype of the plant) and external. The genes responsible for the gibberellin sensitivity played a large role in multiplying yields of cereal crops. Another such gene is the Gid1, which encodes a receptor for gibberellins. This article compares the DNA sequences of the Gid1 gene obtained from six Dasypyrum villosum samples. Using a sequence of wheat and rye taken from the GenBank database (NCBI), we selected primers for regions of different genomes (A, B, and D subgenomes of wheat and the R genome of rye), and carried out a polymerase chain reaction on D. villosum accessions of diverse geographical origin. The resulting PCR product was sequenced by an NGS method. Based on the assembled sequences, DNA markers have been created that make it possible to differentiate these genes of the V genome and homologous genes of wheat origin. Using monosomic addition, substitution, and translocation wheat lines, the localization of the Gid1 gene of D. villosum was established on the long arm of the first V chromosome. A phenotypic assessment of common wheat lines carrying substituted, translocated, or added D. villosum chromosomes in their karyotype was performed. Tendency of disappearance of the first chromosome of D. villosum in the lines with added chromosomes was revealed.