МОЛЕКУЛЯРНА БУДОВА Е-ГЕНІВ CОЇ ТА ЇХНІ ФУНКЦІОНАЛЬНІ МУТАЦІЇ

Анотація

Розглянуто особливості молекулярної структури відомих Е-локусів (early maturity) та їхньої участі в передачі сигналів до зацвітання рослин, залежно від чутливості генотипів сої до фотоперіоду. Ці локуси сприяють адаптації рослин до широкого діапазону природних умов за рахунок мутацій у генах і QTL, що контролюють час цвітіння. На молекулярному рівні Е-гени суттєво різняться за структурними особливостями, походженням і функціями. Розміри ідентифікованих генів коливаються від одного екзону 525 п.н., кодуючого транскрипційний фактор (Е1), до 14 екзонів і близько 20 т.п.н. для гена GmGIa (Е2). Серед фукціональних мутацій, які в більшості призводять до часткової або повної втрати функції, наявні однонуклеотидні заміни або делеції, вставки послідовностей, схожих на транспозони, які, у свою чергу, можуть призводити до заміни амінокислот у білку, до зсуву рамки зчитування, до появи передчасного стоп-кодона. Продукти Е-генів є рецепторами сигналів, що надходять із навколишнього середовища, та беруть участь у сигнальних шляхах, які контролюють фотоперіод.
Загальний вплив і взаємодії між Е-генами наразі у повному обсязі не вивчено, молекулярну будову досліджено лише для Е1-Е4, для них запропоновано генетичну мережу взаємодій, водночас п’ять локусів (Е6-Е9 та Е11) є лише картованими на хромосомах сої, а наявність окремого локусу Е5 досі не доведено. У восьми з 11 E-локусів домінантний алель спричиняє пізнє зацвітання. Відомо про плейотропний вплив алелів Е-генів на урожайність, висоту рослини, стресостійкість, реакцію на знижені температури. Знання алельного стану лише окремих із 11 генів є недостатнім. Необхідне комплексне розуміння функціонування генетичної мережі фотоперіодичної відповіді, тому що Е-гени є генетичними детермінантами, на які можна орієнтуватися під час селекції та створення нових сортів із запрограмованими темпами розвитку.