danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8323-2026-70-3-223-231dan-1313Research ArticleБИОЛОГИЯBIOLOGYОценка полиморфизма ортологов гена Atroviolaceae томата у овощных пасленовых культур (роды Solanum, Capsicum) для разработки молекулярных маркеров, связанных с накоплением антоцианов в растенияхEvaluation of the polymorphism of Atroviolaceae tomato gene orthologs in nightshade crops (Capsicum, Melongena genera) to develop molecular markers associated with anthocyanin accumulation in plantsБабакО. Г.BabakO. G.

Бабак Ольга Геннадьевна – канд. биол. наук, доцент,вед. науч. сотрудник

ул. Академическая, 27, 220072, Минск

Babak Olga G. – Ph. D. (Biology), Assistant Professor,Leading Researcher

27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

babak_olga@mail.ruЯцевичК. К.YatsevichK. K.

Яцевич Констанция Константиновна – науч. сотрудник

ул. Академическая, 27, 220072, Минск

Yatsevich Konstanciya K. – Researcher

27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

yakon-kon@yandex.ruДроздЕ. В.DrozdL. V.

Дрозд Елизавета Валерьевна – канд. биол. наук, науч.сотрудник

ул. Академическая, 27, 220072, Минск

Drozd Lizaveta V. – Ph. D. (Biology), Researcher

27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

drozd.liza@bk.ruМартиновскаяН. А.MartinovskayaN. A.

Мартиновская Наталья Александровна – науч.сотрудник

ул. Академическая, 27, 220072, Минск

Martinovskaya Natalya A. – Researcher

27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

n.martinovskaya@igc.byАнисимоваН. В.AnisimovaN. V.

Анисимова Наталья Владимировна – канд. биол. наук,ст. науч. сотрудник

ул. Академическая, 27, 220072, Минск

Anisimova Natalia V. – Ph. D. (Biology), Senior Researcher

27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

n.anisimova@igc.byКильчевскийА. В.KilchevskyА. V.

Кильчевский Александр Владимирович – академик,д-р биол. наук, профессор,заведующий лабораторией

ул. Академическая, 27, 220072, Минск

Kilchevsky Alexander V. – Academician, D. Sc. (Biology),Professor, Неаd of the Laboratory

27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

kilchev@presidium.bas-net.byИнститут генетики и цитологии Национальной академии наук БеларусиБеларусьInstitute of Genetics and Cytology of the National Academy of Sciences of BelarusBelarus202609072026703223231Copyright © Бабак О.Г., Яцевич К.К., Дрозд Е.В., Мартиновская Н.А., Анисимова Н.В., Кильчевский А.В., 20262026Бабак О.Г., Яцевич К.К., Дрозд Е.В., Мартиновская Н.А., Анисимова Н.В., Кильчевский А.В.Babak O.G., Yatsevich K.K., Drozd L.V., Martinovskaya N.A., Anisimova N.V., Kilchevsky А.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/1313

Представлены результаты изучения полиморфизма гомологов гена Atroviolacеa (ATV) Solanum lycopersicum у перца (род Capsicum) и баклажана (S. melongena), разработки молекулярных маркеров, связанных с накоплением антоцианов в различных частях данных культур, плоды которых наряду с томатом являются важными овощными продуктами для функционального питания. На основе секвенирования генов гомологов (ETC3-1 и ЕТС3-2 MYB-like ТФ ETC3 у перца и SmeATV MYB-like ТФ у баклажана) у форм с различным накоплением антоцианов в вегетативных органах и плодах выявлены аллели, детерминирующие синтез нефункциональных аминокислотных последовательностей, связанных с повышением накопления антоцианов у перца, усилением репрессии синтеза антоцианов у баклажана. Разработаны молекулярные маркеры к аллелям генов-гомологов, позволяющие дифференцировать селекционный материал по накоплению антоцианов в плодах и вегетативных органах. 

This paper presents study results on the polymorphism of Atroviolacea (ATV) Solanum lycopersicum gene orthologs in pepper (genus Capsicum) and eggplant (S. melongena), as well as the developments in molecular markers associated with anthocyanin accumulation in various parts of these crops, whose fruits, along with tomatoes, constitute important vegetable products for functional nutrition. Based on sequencing of homologous genes (ETC3-1 and ETC3-2 MYB-like transcription factor (TF) ETC3 in pepper, and SmeATV MYB-like TF in eggplant) in accessions with varying levels of anthocyanin accumulation in vegetative organs and fruits, alleles leading to the synthesis of nonfunctional amino acid sequences have been identified; these are associated with increased anthocyanin accumulation in pepper and with enhanced repression of anthocyanin synthesis in eggplant. Molecular markers targeting these alleles of the homologous genes have been deve- loped, enabling the discrimination of breeding material according to anthocyanin accumulation in fruits and vegetative organs, have been developed.

гомология геновSolanum lycopersicumCapsicum annuumCapsicum frutescensSolanum melongenaсинтез антоциановДНК маркерыgene homologySolanum lycopersicumCapsicum annuumCapsicum frutescensSolanum melongenaanthocyanin synthesisDNA markersReferencesАнтиоксидантная активность сортообразцов томата и перца / А. А. Лапин, Н. Ф. Тенькова, С. И. Игнатова [и др.] // Овощи России. – 2008. – № 1–2. – С. 64–66.Lapin A. A., Tenikova N. F., Ignatova S. I., Bukharova A. P., Bukharov A. F. Antioxidant activity in cultivar types of tomato and bell pepper. Ovoshchi Rossii = Vegetable crops of Russia, 2008, no. 1–2, pp. 64–66 (in Russian).Molecular aspects of anthocyanin fruit tomato in relation to high pigment-1 / M. Sapir, M. Oren-Shamir, R. Ovadia [et al.] // Journal of Heredity. – 2008. – Vol. 99, N 3. – P. 292–303. https://doi.org/10.1093/jhered/esm128Sapir M., Oren-Shamir M., Ovadia R., Reuveni M., Evenor D., Tadmor Ya., Nahon S., Shlomo H., Chen L., Meir A., Levin I. Molecular aspects of anthocyanin fruit tomato in relation to high pigment-1. Journal of Heredity, 2008, vol. 99, no. 3, pp. 292–303. https://doi.org/10.1093/jhered/esm128Anthocyanin biosynthesis and degradation mechanisms in Solanaceous vegetables: a review / Y. Liu, Yu. Tikunov, R. E. Schouten [et al.] // Frontiers in Chemistry. – 2018. – Vol. 6. – Art. 52. https://doi.org/10.3389/fchem.2018.00052Liu Y., Tikunov Yu., Schouten R. E., Marcelis L. F. M., Visser R. G. F., Bovy A. Anthocyanin biosynthesis and degradation mechanisms in Solanaceous vegetables: a review. Frontiers in Chemistry, 2018, vol. 6, art. 52. https://doi.org/10.3389/fchem.2018.00052Accumulation of anthocyanins in tomato skin extends shelf life / L. Bassolino, Ya. Zhang, H. J. Schoonbeek [et al.] // New Phytologist. – 2013. – Vol. 200, N 3. – P. 650–655. https://doi.org/10.1111/nph.12524Bassolino L., Zhang Y., Schoonbeek H. J., Kiferle C., Perata P., Martin C. Accumulation of anthocyanins in tomato skin extends shelf life. New Phytologist, 2013, vol. 200, no. 3, pp. 650–655. https://doi.org/10.1111/nph.12524Anthocyanins double the shelf life of tomatoes by delaying overripening and reducing susceptibility to gray mold / Y. Zhang, E. Butelli, R. De Stefano [et al.] // Current Biology. – 2013. – Vol. 23, N 12. – P. 1094–1100. https://doi.org/10.1016/j.cub.2013.04.072Zhang Y., Butelli E., De Stefano R., Schoonbeek H., Magusin A., Pagliarani C., Wellner N., Hill L., Orzaez D., Granell A., Jones J. D. G., Martin C. Anthocyanins double the shelf life of tomatoes by delaying overripening and reducing susceptibility to gray mold. Current Biology, 2013, vol. 23, no. 12, pp. 1094–1100. https://doi.org/10.1016/j.cub.2013.04.072Молекулярно-генетические механизмы формирования окраски плодов и семян растений / В. Ф. Аджиева, О. Г. Бабак, О. Ю. Шоева [и др.] // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2015. – T. 19, № 5. – С. 561–573. https://doi.org/10.18699/VJ15.073Adzhieva V. F., Babak O. G., Shoeva O. Y., Kilchevsky A. V., Khlestkina E. K. Molecular-genetic mechanisms underlying fruit and seed coloration in plants. Vavilovskii zhurnal genetiki i selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding, 2015, vol. 19, no. 5, pp. 561–573 (in Russian). https://doi.org/10.18699/VJ15.073Genome-wide identification and analysis of the MYB transcription factor superfamily in Solanum lycopersicum / Z. Li, R. Peng, Y. Tian [et al.] // Plant and Cell Physiology. – 2016. – Vol. 57, N 8. – P. 1657–1677. https://doi.org/10.1093/pcp/pcw091Li Z., Peng R., Tian Y., Han H., Xu J., Yao Q. Genome-wide identification and analysis of the MYB transcription factor superfamily in Solanum lycopersicum. Plant and Cell Physiology, 2016, vol. 57, no. 8, pp. 1657–1677. https://doi.org/10.1093/pcp/pcw091Alternative splicing in the anthocyanin fruit Gene encoding an R2R3 MYB transcription factor affects anthocyanin biosynthesis in tomato fruits / S. Colanero, A. Tagliani, P. Perata, S. Gonzali // Plant Communications. – 2020. – Vol. 1, N 1. – Art. 100006. https://doi.org/10.1016/j.xplc.2019.100006Colanero S., Tagliani A., Perata P., Gonzali S. Alternative splicing in the anthocyanin fruit gene encoding an R2R3 MYB transcription factor affects anthocyanin biosynthesis in tomato fruits. Plant Communications, 2020, vol. 1, no. 1, art. 100006. https://doi.org/10.1016/j.xplc.2019.100006A putative R3 MYB repressor is the candidate gene underlying atroviolacium, a locus for anthocyanin pigmentation in tomato fruit / X. Cao, Z. Qiu, X. Wang [et al.] // Journal of Experimental Botany. – 2017. – Vol. 68, N 21–22. – P. 5745–5758. https://doi.org/10.1093/jxb/erx382Cao X., Qiu Z., Wang X., Giang T. V., Liu X., Wang J., Wang X., Gao J., Guo Ya., Du Yo., Wang G., Huang Z. A putative R3 MYB repressor is the candidate gene underlying atroviolacium, a locus for anthocyanin pigmentation in tomato fruit. Journal of Experimental Botany, 2017, vol. 68, no. 21–22, pp. 5745–5758. https://doi.org/10.1093/jxb/erx382Colanero, S. The atroviolacea gene encodes an R3-MYB protein repressing anthocyanin synthesis in tomato plants / S. Co la nero, P. Perata, S. Gonzali // Frontiers in Plant Science. – 2018. – Vol. 9. – Art. 830. https://doi.org/10.3389/fpls.2018.00830Colanero S., Perata P., Gonzali S. The atroviolacea gene encodes an R3-MYB protein repressing anthocyanin synthesis in tomato plants. Frontiers in Plant Science, 2018, vol. 9, art. 830. https://doi.org/10.3389/fpls.2018.00830Разработка молекулярных маркеров накопления антоцианов в плодах и изучение особенностей взаимодействия генов Ant1, An2 и Atv у Solanum lycopersicum / О. Г. Бабак, Е. В. Дрозд, Н. А. Некрашевич [и др.] // Молекулярная и прикладная генетика. – Мн., 2024. – Т. 36. – C. 7–23.Babak O. G., Drozd E. V., Nekrashevich N. A., Anisimova N. V., Yatsevich K. K., Kilchevsky A. V. Development of molecular markers for the accumulation of anthocyanins in fruits and studying the specifics of Ant1, An2 and Atv gene interaction in Solanum lycopersicum. Molekulyarnaya i prikladnaya genetika [Molecular and Applied Genetics]. Minsk, 2024, vol. 36, pp. 7–23 (in Russian).Identification of DNA markers of anthocyanin biosynthesis disorders based on the polymorphism of Anthocyanin 1 tomato ortholog genes in pepper and eggplant / O. Babak, T. Nikitinskaya, N. Nekrashevich [et al.] // Crop Breeding, Genetics and Genomics. – 2020. – Vol. 2, N 3. – Art. e200011. https://doi.org/10.20900/cbgg20200011Babak O., Nikitinskaya T., Nekrashevich N., Yatsevich K., Kilchevsky A. Identification of DNA markers of anthocyanin biosynthesis disorders based on the polymorphism of Anthocyanin 1 tomato ortholog genes in pepper and eggplant. Crop Breeding, Genetics and Genomics, 2020, vol. 2, no. 3, art. e200011. https://doi.org/10.20900/cbgg20200011Изучение полиморфизма генов R2R3 Myb транскрипционных факторов культур семейства Solanaceae и гена Myb114 рода Brassica в связи с регуляцией биосинтеза антоцианов / О. Г. Бабак, Н. В. Анисимова, Т. В. Никитинская [и др.] // Доклады Национальной академии наук Беларуси. – 2022. – Т. 66, № 4. – С. 414–424. https://doi.org/10.29235/15618323-2022-66-4-414-424Babak O. G., Anisimova N. V., Nikitinskaya T. V., Nekrashevich N. A., Yatsevich K. K., Drozd L. V., Fateev D. A., Berensen F. A., Artemyeva A. M., Kilchevsky A. V. Investigating of the polymorphism of Solanaceae R2R3 Myb and Brassica Myb114 genes of transcription factors in connection with the anthocyanin biosynthesis regulation. Doklady Natsional’noi akademii nauk Belarusi = Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus, 2022, vol. 66, no. 4, pp. 414–424 (in Russian). https://doi.org/10.29235/1561-8323-2022-66-4-414-424GenBank, 1982–2026 // National Library of Medicine. – URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/ (date of access: 14.04.2026).GenBank, 1982–2026. National Library of Medicine. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/ (accessed 14 April 2026).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.