ПОЛИМОРФИЗМ САХАРОЗОСИНТАЗНОГО ДОМЕНА ГЕНОВ SUS4 СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ РОССИЙСКОЙ, БЕЛОРУССКОЙ И КАЗАХСТАНСКОЙ СЕЛЕКЦИИ

Картофель является одной из основных стратегических сельскохозяйственных культур в Российской Федерации, Республике Беларусь и Республике Казахстан. В настоящее время достигнуты значительные успехи в понимании процессов углеводного метаболизма и взаимного превращения «сахароза - крахмал» в клубнях картофеля. Показано, что одними из ключевых генов, определяющих качество картофельной продукции, являются гены метаболизма сахарозы. Сахарозосинтаза (Sus) один из основных ферментов распада сахарозы. Сахарозосинтаза (Sus) осуществляет обратимый гидролиз сахарозы до УДФ-глюкозы и фруктозы. Идентификация новых генов, кодирующих растительные сахарозосинтазы, и анализ их нуклеотидных последовательностей – важный шаг к пониманию физиологической роли и метаболических механизмов, связанных с обменом углеводов в клубнях картофеля. В данной работе приведен анализ нуклеотидного и аминокислотного полиморфизма сахарозосинтазного домена гена Sus4. Изучена последовательность фрагмента гена Sus4 с интрона III по экзон VI у 9 сортов картофеля россий- ской, казахской и белорусской селекции. Длина полученных фрагментов варьировала от 977 п.н. (у сортов Фаворит, Карасайский, Мирас) до 1013 п.н. (у сортов Зорочка, Манифест, Елизавета, Башкирский). Полученные последовательности содержали как единичные мутации, так и инсер- ции и делеции. Общий уровень полиморфизма изученных последовательностей составил 5.82%. Всего в исследованном фрагменте найдено 58 SNPs и 4 индели. Наиболее вариабельные интроны - IV (12,4%) и V (9,18%). Наиболее вариабельный экзон - IV. Показано наличие 7 аллельных вариантов и 6 вариантов аминокислотных последовательностей.

картофель, сорта, сахаросинтаза Sus4, полиморфизм

1. Baud, S. Structure and expression profile of the sucrose synthase multigene family in Arabidopsis / S. Baud, M.N. Vaultier, C. Rochat // Journal of Experimental Botany. – 2004. – V.55. – P.397–409.

2. Edwards, S.K. A simple and rapid method for the preparation of plant genomic DNA for PCR analyses / S.K. Edwards, C. Johonstone, C. Thompson // Nucl. Acids Res. – 1991. – V.19. – P.1349.

3. Fu, H. High-level tuber expression and sucrose inducibility of a potato Sus4 sucrose synthase gene require 5' and 3' flanking sequences and the leader intron / H. Fu, S. Y. Kim, W. D. Park // The Plant Cell. – 1995. – V.7. – P.1387-1394.

4. Liu, Y-H. Regulation of fruit and seed response to heat and drought by sugars as nutrients and signals / Y-H. Liu, C.E. Of er, Y-L. Ruan // Frontiers in Plant Science. – 2013. – V.4. – P.12.

5. Tamura, K. MEGA6: Molecular Evolutionary Genetics Analysis Version 6.0. / G. Stecher, D. Peterson, A. Filipski, and S. Kumar // Molecular Biology and Evolution. – 2013. – V.30. – P.2725-2729.

6. Борис К. В. Изучение внутривидового полиморфизма фрагмента гена сахарозосинтазы Sus4 картофеля (Solanum tuberosum) / К. В. Борис, Н. Н. Рыжова, Е. З. Кочиева // Генетика – 2011. – Т. 47. – С. 190-198.

7. Слугина М.А. Внутривидовой полиморфизм генов сахарозосинтазы картофеля сортов российской и казахстанской селекции /М. А. Слугина, К. В. Борис, А. A. Какимжанова, Е. З. Кочиева // Генетика – 2014. – Т. 50. – С. 677-682.