Разработка и комплексное применение методов идентификации мутаций в генах FAD3A и FAD3B

Повхова Любовь Владимировна, Пушкова Елена Николаевна, Рожмина Татьяна Александровна, Жученко Александр Александрович, Фрикин Роман Иванович, Новаковский Роман Олегович, Дворянинова Екатерина Михайловна, Грызунов Алексей Александрович, Борхерт Елена Владимировна, Сигова Елизавета Александровна, Глеб Николаевич Владимиров, Снежкина Анастасия Владимировна, Кудрявцева Анна Владимировна, Георгий Сергеевич Краснов, Дмитриев Алексей Александрович, Мельникова Наталья Владимировна 

Журнал Plants , 2023, Том 12, Выпуск 1, https://doi.org/10.3390/plants12010095

Абстракт

Лёен выращивается во всем мире для производства семян и клетчатки. Сорта льняного семени отличаются по своему масляному составу и используются в фармацевтическом, пищевом, кормовом и промышленном производстве. Область применения в первую очередь зависит от содержания линоленовой (LIN) и линолевой (LIO) жирных кислот.

Инактивирующие мутации в генах FAD3A и FAD3B приводят к снижению содержания LIN и увеличению содержания LIO. Для идентификации трех наиболее распространенных мутаций с низким содержанием LIN в разновидностях льна (G-to-A в экзоне 1 FAD3A, заменяющий триптофан стоп-кодоном, C-to-T в экзоне 5 FAD3A, приводящий к аргинину для остановки кодона, и C-to-T в экзоне 2 FAD3B, что приводит к замещению гистидина тирозином) были предложены три подхода:

(1) целенаправленное глубокое секвенирование,

(2) анализ плавления с высоким разрешением (HRM),

(3) расщепленные маркеры усиленных полиморфных последовательностей (CAPS).

Они были протестированы на более чем тысяче образцов льна различных типов и показали многообещающие результаты. Предложенные подходы могут быть использованы при маркерном отборе для выбора родительских пар для скрещиваний, разделения гетерогенных сортов на биотипы и отбора генотипов с желаемыми гомозиготными аллелями генов FAD3A генов и FAD3B на ранних стадиях селекции для эффективного развития сортов с определенным содержанием LIN и LIO, а также в фундаментальных исследованиях молекулярных механизмов синтеза жирных кислот в семенах льна для отбора генотипов.