Молекулярно-генетическое изучение гена кислой хитиназы SE2 у образцов свеклы сахарной
Автор: Налбандян А.А., Руденко Т.С., Федулова Т.П.
Журнал: Овощи России @vegetables
Рубрика: Селекция, семеноводство и биотехнология растений
Статья в выпуске: 3 (89), 2026 года.
Бесплатный доступ
Актуальность. Интеграция молекулярных маркеров в селекционный процесс открывает новые возможности для создания гибридов сахарной свеклы, более устойчивых к болезням. В листьях сахарной свеклы были идентифицированы две изоформы кислой хитиназы (соответствующие гены: SE1 и SE2), но только одна изоформа (SE2) проявляет экзохитиназную активность и способна эффективно гидролизовать хитоолигосахариды. Подобно SE2 гликолизированная изоформа хитиназы SP2 способна участвовать в процессах защиты сахарной свеклы от фитопатогенов. Цель исследований – молекулярно-генетическое изучение гена кислой хитиназы SE 2, опосредованно связанного с формированием устойчивости к фузариозу у образцов сахарной свёклы. Результаты. Для изучения гена кислой хитиназы SE2, локализованного на хромосоме 3, проведена амплификация с применением праймера FusA. Материалами служили 11 образцов сахарной свёклы (раздельноплодные МСформы, закрепители стерильности Оуэн-типа (О-типа), сростноплодные опылители). У всех генотипов обнаружен ДНК-фрагмент длиной 400 п.н. Выявлены нуклеотидные замены, локализованные в отдельных позициях CDS и отличающих исследуемые образцы от референсной последовательности (GenBank: A23398.1). Указанные вариации обнаружены у 4 из 11 исследованных образцов. Единственная несинонимичная замена c.500G>C, обнаруженная у генотипа genotype_3, приводила к замене Gly→Ala в позиции 167 (p.Gly167Ala). В остальных генотипах аминокислотная последовательность полностью совпадала с референсной. Заключение. Установлено, что исследованный фрагмент гена SE2 характеризуется высокой степенью консервативности как на нуклеотидном, так и на аминокислотном уровне, а выявленные различия имеют преимущественно нейтральный характер, за исключением единственной потенциально значимой аминокислотной замены у генотипа genotype_3.
Сахарная свекла, фузариоз, ген кислой хитинзы SE2, сиквенс, однонуклеотид- ные замены, CDS ген, праймеры, генотип
Короткий адрес: https://sciup.org/140316313
IDR: 140316313 | УДК: 633.63:631.523 | DOI: 10.18619/2072-9146-2026-3-40-46
Molecular and genetic study of the SE2 acid chitinase gene in sugar beet tissues
Relevance. The integration of molecular markers into the breeding process opens up new opportunities for creating sugar beet hybrids that are more resistant to diseases. Two isoforms of acidic chitinase (corresponding genes: SE1 and SE2) have been identified in sugar beet leaves, but only one isoform (SE2) exhibits exochitinase activity and is capable of effectively hydrolyzing chitooligosaccharides. Similarly to SE2, the glycolized isoform of chitinase, SP2, can participate in the defense mechanisms of sugar beet against phytopathogens. The aim of the research is the molecular-genetic study of the SE2 acid chitinase gene, which is indirectly associated with the formation of resistance to fusariosis in sugar beet samples. Results. To study the SE2 acid chitinase gene, which is located on chromosome 3, amplification was performed using the FusA primer. The materials used were 11 sugar beet samples (separate-fruited MS forms, Owen-type (O-type) sterility fixers, and fused-fruited pollinators). For all genotypes A 400-bp DNA fragment was detected. Nucleotide substitutions were identified, localized in individual CDS positions and distinguishing the studied samples from the reference sequence (GenBank: A23398.1). These variations were found in 4 of the 11 samples studied. The only nonsynonymous substitution c.500G>C found in genotype_3 resulted in a Gly→Ala substitution at position 167 (p.Gly167Ala). In the remaining genotypes, the amino acid sequence was identical to the reference sequence. Conclusion. It was found that the studied SE2 gene fragment is characterized by a high degree of conservation at both the nucleotide and amino acid levels, and the identified differences are predominantly neutral, with the exception of a single potentially significant amino acid substitution in the genotype genotype_3.
