Быстрая детекция аллелей высокомолекулярных глютенинов в коллекции пшеницы с помощью нанопорового секвенирования ампликонов полноразмерных генов.
В журнале Agronomy (https://www.mdpi.com/2073-4395/14/1/13) вышла научная статья о возможности быстрой идентификации аллельных вариантов генов кодирующих высокомолекулярные глютенины пшеницы.
Генетическая изменчивость генов высокомолекулярных глютенинов (HMW-GS) тесно связана с хлебопекарными качествами пшеницы. На сегодня описаны сотни различных аллелей HMW-GS. Идентификация разных аллелей по набору отдельных мутаций становится нерациональной и трудоёмкой. Поэтому необходимо разрабатывать и внедрять новые высокопроизводительные методы для одновременного скрининга всех мутаций в полноразмерных генах HMW-GS.
В опубликованной работе мы впервые использовали метод нанопорового секвенирования ампликонов (Amplicon-Seq) полноразмерных генов (2600 - 5000 п.н.) для выявления генетических вариантов в генах и промоторах генов HMW-GS в 23 генотипах пшеницы. Полученные данные были сопоставлены с методом белкового электрофореза SDS-PAGE. Использование Amplicon-Seq позволило за один час секвенирования установить аллельное состояние всех шести генов HMW-GS во всех изученных генотипах пшеницы. В общей сложности за это время были секвенированы 138 полноразмерных последовательностей HMW-GS.
Используя полученные данные, были идентифицированы многочисленные однонуклеотидные полиморфизмы и делеции/инсерции как в белок-кодирующих, так и в промоторных регионах генов HMW-GS. Более того, Amplicon-Seq позволил идентифицировать новый аллель (Glu-A1x1-T) гена Glu-1Ax, который не удалось распознать с помощью SDS-PAGE. В совокупности наши результаты показали, что Amplicon-Seq — это быстрый, мультиплексный и эффективный метод высокопроизводительного генотипирования полноразмерных генов в больших и сложных геномах. Это открывает новые возможности для оценки полиморфизма генов для выбора новых аллелей и создания уникальных комбинаций желаемых признаков у растений в процессе селекции.
Исследование выполнено в лаборатории маркерной и геномной селекции растений под руководством Кирова Ильи Владимировача и при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ.
Ссылка: https://www.mdpi.com/2073-4395/14/1/13
#ВНИИСБ #микроскоп #биология #вниисб #научнаяоптика #биотехнология #наука