ИСТИНА

В углеводном метаболизме растений участвует не менее 40 белков. Известны механизмы работы данных белков, но недостаточно сведений о кодирующих их генах: не описан их полиморфизм и аллельные варианты, не изучено возможное влияние мутаций на функции белков и устойчивость к абиотическим факторам. Целью работы стала идентификация, анализ полиморфизма и паттернов экспрессии полноразмерных генов сахарозосинтазы Sus2/Sus4 и кислаой вакуолярной инвертазы TAI, кислой апопластической инвертазы Lin7, а также альфа-глюкан фосфорилазы Stp23 у представителей различных видов рода Solanum. На основе коллекций ВИР и коллекций института картофельного хозяйства и института селекции овощных культур были отобраны 69 образцов дикорастущих и культивируемых видов Solanum, а также 135 сортов и линий картофеля и томата, в том числе контрастных по содержанию сахаров и крахмала. Для диких и культивируемых видов томата (секция Lycopersicon) и картофеля (секция Petota) впервые определены (клонированы и секвенированы) полногеномные последовательности новых генов-гомологов Sus2/Sus4, TAI, Lin7. Описан экзон-интронный состав новых генов-гомологов, уровни межвидового и внутривидового полиморфизма, выявлены как единичные нуклеотидные замены, так и индели, среди которых есть как видоспецифичные, так и характерные для групп видов. Были выявлены аминокислотные замены, среди которых были и радикальные, которые потенциально могут приводить к образованию иной конформации белка. Для сортов картофеля был описан полиморфизм последовательностей генов Sus4 и выявлены аллельные варианты, в том числе аллели, которые предположительно могут быть сцеплены с содержанием крахмала в клубнях. Также впервые определены уровни экспрессии данных генов углеводного метаболизма в максимальном количестве различных органов растения и на различных этапах бутонизации и созревания плодов. Показано, что исследуемые гены углеводного метаболизма представляют собой прекрасный инструмент для определения филогении и эволюции представителей Solanum подсекции Lycopersicum. Предложена схема возможной эволюции данных генов-гомологов у представителей Solanum.