ИСТИНА

Сроки созревания и размер плодов томатов являются важными экономически значимыми признаками, на которые направлен селекционный процесс. Однако, в процессе доместикации современных сортов томата овощного (S. lycopersicum) произошло резкое уменьшение генетического разнообразия. Поэтому для расширения границ генетического базиса наибольший интерес на сегодняшний день представляют дикорастущие родственные виды томата. MADS-box гены участвуют в регуляции многих аспектов онтогенеза растения, таких как переход к репродуктивному развитию, контролируют идентичность цветковых органов, а также определяют сроки созревания, размер и качество плодов. В настоящей работе определены полноразмерные последовательности генов- гомологов MADS-box транскрипционных факторов FRUITFULL и MACROCALLIX у диких и культивируемых видов томатов (Solanum section Lycopersicon), отличающихся по физиологическим и биохимическим характеристикам. Идентифицировано 13 новых генов-гомологов FUL2 и MADS-MC томатов. Выявлен высокий уровень полиморфизма экзонов и интронов, что указывает на сильную межвидовую дивергенцию тестированных видов томатов. Определены экспрессионные паттерны генов-гомологов FUL2 и MADS-MC в различных органах и на различных стадиях развития плода. Показаны существенные различия в уровне и пространственно-временной динамике экспрессионных паттернов в различных органах томата на видовом и внутривидовом уровне. Биоинформационный анализ позволил выявить первичную, вторичную и третичную структуру, характерную для MADS-box белков и показано наличие у всех консервативных доменов и мотивов, описанных ранее. Показано наличие замещенных аминокислот в составе функционально значимых MADS-, К- и С-доменов. Впервые показана возможность использования генов-гомологов FUL2 и MADS-MC для установления филогении представителей секции Lycopersicon рода Solanum. С большой достоверностью все исследованные виды томатов сформировали два кластера, соответствующие самоопыляемым и перекрестноопыляемым, а также красноплодным и зеленоплодным видам. Показан крайне низкий уровень вариабельности нуклеотидных и аминокислотных последовательностей среди группы красноплодных самоопыляемых видов и высокая вариабельность среди зеленоплодных перекрестноопыляемых видов. При этом, не смотря на низкий генный полиморфизм, паттерны экспрессии даже у близкородственных видов/образцов (S. lycopersicum cv. Silvestre recordo, S. lycopersicum var. humboldtii и S. pimpinellifolium) значительно отличались. Проведенная оценка генетического потенциала генов-гомологов FUL2 и MADS-MC диких видов томата может быть использована в селекции новых сортов.