Головна Контакти Архів   Тематика журналу Підписка До уваги авторів Редколегія Дестопна версія

Молекулярно-генетичні механізми регуляції типу розвитку пшениці

Мутерко О.Ф., Балашова І.А., Файт В.І., Сиволап Ю.М.

Огляд 

Необхідність у довготривалій експозиції рослин низькою температурою, що передує переходу до репродуктивної стадії розвитку, визначається їх потребою у яровизації. Чутливість пшениці до яровизації залежить від алельного стану генів системи Vrn. Майже для всіх генів цієї системи встановлено молекулярну структуру і досліджено причини виникнення альтернативних алельних варіантів. Гени Vrn1, Vrn2 та Vrn3
залучені у епістатичну взаємодію та формують регуляторну петлю з позитивним зворотним зв’язком, яка у озимих рослин активується умовами яровизації. Локус Vrn2 є ключовим у пригніченні переходу в репродуктивну фазу розвитку озимих рослин до проходження яровизації, в той час як локус Vrn1 головним чином визначає терміни зацвітання ярої пшениці. Огляд присвячено аналізу досліджень молекулярних механізмів та
генетичної детермінації контролю чутливості до яровизації у пшениці. Детально обговорюється організація, структура і функції генів Vrn та продуктів їх експресії. Особливу увагу приділено структурі регуляторних ділянок цих генів та молекулярним механізмам регуля-ції їх експресії. Сформульовано сучасну узагальнену модель, яка відображає взаємодію між генами Vrn та факторами навколишнього середовища під час яровизації.

РЕЗЮМЕ. Необходимость в продолжительном воздействии на растения пониженной температуры для индукции перехода к репродуктивной стадии развития определяется их потребностью в яровизации. Чувствительность пшеницы к яровизации зависит от аллельного состояния генов системы Vrn. Почти для всех генов этой системы установлена молекулярная структура и исследованы причины, обусловливающие возникновение альтернативных аллельных вариантов. Гены Vrn1, Vrn2 и Vrn3 взаимодействуют эпистатически и формируют регуляторную петлю с положительной обратной связью, которая в озимых растениях активируется в процессе яровизации. Локус Vrn2 является ключевым в механизме репрессии перехода к цветению озимых растений до прохождения яровизации, тогда как локус Vrn1 главным образом определяет сроки колошения яровых сортов. Обзор посвящен анализу исследования молекулярных механизмов и генетической детерминации контроля чувствительности к яровизации у пшеницы. В деталях обсуждается организация, структура и функции генов Vrn и продуктов их экспрессии. Особое внимание уделено структуре регуляторных участков этих генов и молекулярным механизмам регуляции их экспрессии. Сформулировано современное видение модели, отражающей взаимодействие между генами Vrn и факторами внешней среды во время яровизации.

Ключові слова: Vrn гени пшениці, гени ZCCT, локус TaFT1, чутливість до яровизації, морозостійкість, епістатична взаємодія, регуляція зі зворотним зв’язком

Цитологія і генетика 2015, том 49, № 1, C. 71-86

Селекційно­генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення НААН України, Одеса

E-mail: muterko gmail.com

Мутерко О.Ф., Балашова І.А., Файт В.І., Сиволап Ю.М. Молекулярно-генетичні механізми регуляції типу розвитку пшениці, Цитологія і генетика., 2015, том 49, № 1, C. 71-86.