ИНГИБИТОР АМИЛАЗ SbAI ВИДОВ КАРТОФЕЛЯ: ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ СТРУКТУРЫ И ПРОФИЛЯ ЭКСПРЕССИИ

摘要

Деградация крахмала в растениях опосредуется амилазами, активность которых посттрансляцион-но регулируется ингибиторами. Предполагается, что работа гена ингибитора амилаз SbAI связана с устойчивостью картофеля к холодовому стрессу. Изучение возможных корреляций вариабельности гена SbAI с холодостойкостью видов картофеля позволит повысить степень понимания регуляции метаболизма крахмала в процессе развитиярастения и его реакции на стресс. В настоящем исследовании идентифицированы полногеномные последовательности гомологов гена SbAI у 12 видов картофеля секции Petota. Выявлено 36 аллельных вариантов гена и 31 вариант белка. Сопоставление с данными по сортам Solanum tuberosum показало, что сортовой полиморфизм в 1.4—1.7 раза превышает межвидовой, однако видам соответствует большее число аллельных вариантов. Филогенетический анализ показал, что аллельные варианты SbAIвидов 5. demissum, S. acaule и S. stoloniferum разнесены по разным кладам. Профиль экспрессии гена SbAI определен в различных органах видов 5. tuberosum (сорт Надежда), S. rybinii, S. chacoense и 5. kurtzianum. В листе S. chacoense уровень экспрессии гена в 13, 50 и 250 раз выше, чем у S. tuberosum, S. kurtzianum и S. rybinii соответственно. Различный уровень экспрессии SbAI в листьях видов может быть следствием разного исходного содержания в листьяхкак синтезируемого крахмала, так и редуцирующих сахаров. В клубне S. tuberosum уровень выше в 5.2, 8.6 и 430 раз, чем у S. kurtzianum, S. chacoense и S. rybinii. В корне S.rybinii уровень SbAIв 2.4 раза выше, чем у 5. chacoense, и в 42.3 раза выше, чем у 5. kurtzianum и S. tuberosum. Показано отсутствие корреляции уровня экспрессии SbAIс холодостойкостью видов. Полученные данные профиля экспрессии позволяют предположить, что разные виды и сорта картофеля могут по-разному регулировать содержание крахмала в клубнях.