Молекулярно-генетичний поліморфізм клітинних ліній пшениці, стійких до метаболітів збудника офіобольозу, за дії осмотичного стресу

Abstract

За використання IRAP-методу проаналізовано рівень поліморфізму ділянок ДНК, фланкованих інвертованими LTR повторами ретротранспозону Cassandra, у клітинних ліній пшениці, резистентних до метаболітів збудника офіобольозу, в процесі добору на стійкість до осмотичного стресу та індукованих з них рослин-регенерантів. Виявлено відмінності у полінуклеотидних послідовностях ДНК за прямої та ступінчастої клітинної селекції. Оцінка рівня генетичної дивергенції показала, що калюси, отримані за прямої селекції, а також калюси на пізніх етапах ступінчастого добору є найбільш генетично віддаленими від вихідних форм (DNL = 0,4855), тобто за сублетальної дії селективного чинника спостерігаються найзначніші зміни в геномі досліджуваних об’єктів. На відміну від вихідних форм в спектрах продуктів ампліфікації ДНК калюсів та регенерантів виявлено новий амплікон довжиною близько 638 п.н., що може свідчити про активацію ретротранспозону Сassandra.

При использовании IRAP-метода проанализирован уровень полиморфизма участков ДНК, фланкиро-ванных инвертированными LTR повторами ретротранспозона Cassandra, у клеточных линий пшеницы, устойчивых к метаболитам возбудителя офиоболлеза, в процессе отбора на устойчивость к осмо-тическому стрессу и индуцированных из них растений-регенерантов. Выявлены различия в полинуклеотидных последовательностях ДНК при прямой и ступенчатой клеточной селекции. Оценка уровня генетической дивергенции показала, что каллусы, полученные при прямой селекции, а также каллусы на поздних этапах ступенчатого отбора наиболее генетически удалены от исходных форм (DNL = 0,4855), т.е. при действии сублетальной дозы селективного фактора наблюдаются наиболее значительные изменения в геноме исследуемых объектов. В отличие от исходных форм в спектрах продук-тов амплификации ДНК каллусов и регенерантов отмечено появление ампликона длиной около 638 п.н., что может свидетельствовать об активации ретро-транспозона Сassandra.

Polymorphisms at DNA loci flanked by inverted long terminal repeats (LTRs) of the Cassandra retrotransposon were analyzed, using the IRAP technique, in bread wheat cell lines resistant to metabolites produced by the pathogen of Ophiobolus root rot (G. graminis var. tritici) in the process of selecting for resistance to osmotic stress, as well as in regenerant plants obtained from them. Differences in DNA polynucleotide sequences have been identified between direct and multistep cell selection. An assessment of the level of genetic divergence has shown that calluses obtained by direct selection and calluses derived at later multistep selection stages were the most genetically distant forms from the original samples (DNL = 0.4855); i.e., the most significant genomic mutations occurred in the investigated objects at sublethal doses of a selective factor. In contrast to the original forms, the spectra of DNA amplification products from calluses and regenerants showed the emergence of an amplicon of approximately 638 bps in length which may be evidence of Cassandra retrotransposon activation.