Ассоциация уровня общего содержания каротиноидов в зерне кукурузы (Zea mays L.) с аллельным полиморфизмом сайта InDel1 гена PSY1

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Кукуруза — единственная из основных зерновых культур, способная накапливать значительное количество каротиноидов, которые являются предшественниками провитамина А. Проведена оценка ассоциации уровня содержания каротиноидов в зерне кукурузы с аллельным полиморфизмом PSY1 InDel1. В работе использовали коллекцию из 54 генотипов кукурузы различного эколого-географического происхождения, методы ПЦР-анализа, спектрофотометрии, статистический анализ. Показано, что в эндосперме генотипов, несущих благоприятный аллель InDel1, содержание каротиноидов в среднем составило 0,60 мг/100 г, что достоверно выше, чем у образцов с неблагоприятным аллелем (0,43 мг/100 г). Таким образом, использование ПЦР-маркеров к полиморфизму PSY1 InDel1 является надежным методом идентификации перспективных генотипов кукурузы с высоким уровнем накопления каротиноидов в зерне.

Об авторах

Ольга Александровна Орловская

ГНУ «Институт генетики и цитологии НАН Беларуси»

Автор, ответственный за переписку.
Email: O.Orlovskaya@igc.by
канд. биол. наук, ведущий научный сотрудник, лаборатория экологической генетики и биотехнологии Россия

Светлана Ивановна Вакула

ГНУ «Институт генетики и цитологии НАН Беларуси»

Email: svettera@yandex.ru
младший научный сотрудник, лаборатория экологической генетики и биотехнологии Россия

Любовь Владимировна Хотылева

ГНУ «Институт генетики и цитологии НАН Беларуси»

Email: L.Khotyleva@igc.by
д-р биол. наук, главный научный сотрудник, лаборатория экологической генетики и биотехнологии Россия

Александр Владимирович Кильчевский

НАН Беларуси

Email: Kilchev@presidium.bas-net.by
д-р биол. наук, главный ученый секретарь НАН Беларуси Россия

Список литературы

  1. Руководство по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище. — М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. — 240 с. [Rukovodstvo po metodam kontrolya kachestva i bezopasnosti biologicheski ak tivnykh dobavok k pishche. Moscow: Federal’nyi tsentr gossanepidnadzora Minzdrava Rossii; 2004. P. 240 (In Russ.)]
  2. de Almelda Rios S, Paes MCD, Cardoso WS, et al. Colour of corn grains and carotenoid profile of importance for human health. American Journal of Plant Science. 2014;5:857-862. doi: 10.4236/aips.2014.56099.
  3. Azmach G, Gedil M, Menkir F, et al. Marker-trait association analysis of functional gene markers for provitamin A levels across diverse tropical yellow maize inbred lines. BMC Plant Biol. 2013;13(1):227-243. doi: 10.1186/1471–2229–13–227.
  4. Babu R, Rojas NP, Gao S, et al. Validation of the effects of molecular marker polymorphisms in LcyE and CrtRB1 on provitamin A concentrations for 26 tropical maize populations. Theor Appl Genet. 2013;126(2):389-399. doi: 10.1007/s00122–012–1987–3.
  5. Fraser PD, Bramley PM. The biosynthesis and nutritional uses of carotenoids. Progress in Lipid Research. 2004;43(3):228-265. doi: 10.1016/j.plipres.2003.10.002.
  6. Fu Z, Chai Y, Zhou Y, et al. Natural variation in the sequence of PSY1 and frequency of favorable polymorphisms among tropical and temperate maize germplasm. Theor Appl Genet. 2013;126(4):923-935. doi: 10.1007/s00122–012–2026–0.
  7. Fu ZY, Yan JB, Zheng YP, et al. Nucleotide diversity and molecular evolution of the PSY1 gene in Zea mays compared to some other grass species. Theor Appl Genet. 2010;120:709-720.
  8. Harjes CE, Rocheford TR, Bai L, et al. Natural Genetic Variation in Lycopene Epsilon Cyclase Tapped for Maize Biofortification. Science. 2008;319(5861):330-333. doi: 10.1126/science. 1150255.
  9. Krinsky NI, Johnson EJ. Carotenoid actions and their relation to health and disease. Mol Aspects Med. 2005;26(6):459-516. doi: 10.1016/j.mam.2005.10.001.
  10. Mishra P, Singh NK. Spectrophotometry and TLC based characterization of kernel carotenoids in short duration maize. Maydica. 2010;55:95-100.
  11. Owens BF, Lipka AE, Magallanes-Lundback M, et al. A foundation for provitamin A biofortification of maize: genome-wide association and genomic prediction models of carotenoid levels. Genetics. 2014;198:1699-1716.
  12. Safawo T, Senthil N, Raveendran M, et al. Exploitation of natural variability in maize for β-carotene content using HPLC and gene specific markers. Electronic Journal of Plant Breeding. 2010;1(4):548-555.
  13. Yang XH, Gao SB, Xu ST, et al. Characterization of a global germplasm collection and its potential utilization for analysis of complex quantitative traits in maize. Mol Breeding. 2011;28:511-526.
  14. Zhu, CF, Naqvi S, Breitenbach J, et al. Combinational genetic transformation generates a library of metabolic phenotypes for the carotenoid pathway in maize. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2008;105(47):18232-18237.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Орловская О.А., Вакула С.И., Хотылева Л.В., Кильчевский А.В., 2016

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).