Preview

Вавиловский журнал генетики и селекции

Расширенный поиск

Структурно-функциональный анализ MADS-box гена SlMADS5 томата Solanum lycopersicum L.

https://doi.org/10.18699/VJ21.056

Полный текст:

Аннотация

На всех этапах цветения решающую роль играет семейство MADS-доменных т ных факторов, комбинаторное действие которых описывается ABCDE-моделью развития цветка. Современный объем данных позволяет говорить о высоком консерватизме ABCDE-генов у покрытосеменных. Е-белки SEPALLATA являются центральным звеном MADS-комплексов, определяющих идентичность цветковых органов. Единственный представитель клады SEPALLATA3 томата Solanum lycopersicum L., SlMADS5, участвует в определении идентичности лепестков, тычинок и плодолистиков, однако данные о функциях гена ограничены. Целью работы стала функциональная характеристика SlMADS5. Структурно-филогенетический анализ SlMADS5 подтвердил его принадлежность к SEP3-кладе. Экспрессионный анализ in silico выявил отсутствие транскриптов гена в корнях, листьях и апикальной меристеме побега и их присутствие в цветках, плодах и семенах на разных стадиях развития. Двугибридный анализ показал способность белка SlMADS5 активировать транскрипцию гена-мишени и взаимодействовать с белком TAGL1. Трансгенные растения Nicotiana tabacum L. с конститутивной сверхэкспрессией кДНК SlMADS5 цвели в 2.2 раза позже и формировали утолщенные листья, имели в 2.5–3.0 раза более толстый стебель, в 1.5–2.7 раза укороченные междоузлия и в 1.9 раза меньше цветков и коробочек, чем нетрансгенные растения. Строение цветков от контроля не отличалось, однако лепестки венчика сменили окраску со светло-розовой на мадженту. Анализ экспрессии SlMADS5 и генов табака NtLFY, NtAP1, NtWUS, NtAG, NtPLE, NtSEP1, NtSEP2 и NtSEP3 в тканях листьев и апексов трансгенных и контрольных растений показал, что мРНК SlMADS5 присутствует только в тканях трансгенных линий. Остальные анализируемые гены высоко экспрессировались в репродуктивной меристеме контрольных растений. Транскрипты данных генов отсутствовали или присутствовали в следовых количествах в листьях и вегетативном апексе контроля, а также в листьях и апексах трансгенных линий. Полученные результаты свидетельствуют о возможном участии гена SlMADS5 в регуляции развития меристемы цветка и пути биосинтеза антоцианов в лепестках.

Просмотров: 1095


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2500-3259 (Online)