Изучение полиморфизма генов Myb-факторов на основе сравнительной геномики овощных пасленовых культур (томат, перец, баклажан) для поиска ДНК-маркеров, дифференцирующих образцы по накоплению антоцианов

Одной из групп вторичных метаболитов, накапливаемых в плодах овощных пасленовых культур, являются антоцианы, выполняющие защитные функции от абиотических и биотических стрессов растений и характеризующиеся высокой ценностью как антиоксиданты для человека. Объектом исследований являлись овощные культуры семейства Solanaceae (томат, перец, баклажан) с широким внутривидовым разнообразием по накоплению антоцианов в плодах. Цель исследований – поиск молекулярных маркеров на основе выявленного полиморфизма генов, регулирующих накопление антоцианов в плодах перца и баклажана для повышения эффективности селекции на высокие биохимические и технологические качества. На основе анализа секвенированных последовательностей генов у форм с контрастной антоциановой окраской плодов впервые выявлен аллельный полиморфизм Myb113-like факторов mRNA XM_016689227 и mRNA NM_001324618 перца сладкого и myb1 mRNA kF72747 баклажана. Изучены особенности влияния выявленных полиморфизмов на экспрессию м-РНК и формирование функционального белка. Разработаны праймеры для ДНК-типирования выявленных полиморфизмов, изучена их связь с фенотипическим проявлением антоциановой окраски плодов. По результатам оценки предложены оптимальные SCAR- и CAPSмаркеры, позволяющие идентифицировать ряд генетических полиморфизмов изучаемых myb-like факторов, вы- зывающих нарушение синтеза антоцианов в плодах Capsicum annuum и Solanum melongena. Образцы C. annuum
и S. melongena с различным сочетанием аллельного полиморфизма отобраны как модельные для дальнейшего изучения генетической регуляции накопления антоцианов в плодах и повышения эффективности создания ценных сортов и гибридов для сельского хозяйства.

1. Anthocyanin biosynthesis and degradation mechanisms in Solanaceous Vegetables: a review / Y. Liu [et al.] // Frontiers in Chemistry. – 2018. – Vol. 6, art. 52. – P. 1–17. https://doi.org/10.3389/fchem.2018.00052

2. Molecular Aspects of Anthocyanin fruit Tomato in Relation to high pigment-1 / M. Sapir [et al.] // Journal of Heredity. – 2008. – Vol. 99, N 3. – P. 292–303. https://doi.org/10.1093/jhered/esm128

3. GenBank [Electronic resource]. – Mode of access: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/. – Date of access: 01.08.2019.

4. Solgenomics [Electronic resource]. – Mode of access: https://solgenomics.net/. Date of access: 01.08.2019.

5. Stommel, J. R. Coordinated regulation of biosynthetic and regulatory genes coincides with anthocyanin accumulation in developing eggplant fruit / J. R. Stommel, J. M. Dumm // Journal of the American Society for Horticultural Science. – 2015. – Vol. 140, N 2. – P. 129–135. https://doi.org/10.21273/jashs.140.2.129

6. Lightbourn, G. J. Epistatic interactions influencing anthocyanin gene expression in Capsicum annuum / G. J. Lightbourn, J. R. Stommel, R. J. Griesbach // Journal of the American Society for Horticultural Science. – 2007. – Vol. 132, N 6. – P. 824–829. https://doi.org/10.21273/jashs.132.6.824

7. A non-LTR retrotransposon activates anthocyanin biosynthesis by regulating a MYB transcription factor in Capsicum annuum / S. Jung [et al.] // Plant Science. – 2019. – Vol. 287. – P. 110181. https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2019.110181

8. Primer-BLAST: A tool to design target-specific primers for polymerase chain reaction / J. Ye [ et al.] // BMC Bioinformatics. – 2012. – Vol. 13, N 1, art. 134. – P. 1–11. https://doi.org/10.1186/1471-2105-13-134