Экспрессия транскрипционных факторов CBF (C-REPEAT BINDING FACTOR) у проростков ржи посевной (Secale cereale L.) при холодовом стрессе

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

pdf
Опубликован: ноя 5, 2024
DOI: https://doi.org/10.17072/1994-9952-2024-3-327-334
Ключевые слова:
рожь озимая Secale cereale L. низкотемпературный стресс экспрессия ПЦР-РВ CBF

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Виктория Андреевна Печенкина
Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия
Алиса Сергеевна Шестиперстова
Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия
Юлия Сергеевна Васильева
Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия
Светлана Витальевна Боронникова
Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия

Аннотация

Рожь озимая является одной из важных продовольственных культур в мире. Благодаря своей высокой адаптивности, зимостойкости и способности давать урожай на низкоплодородных почвах, рожь озимая позволяет стабилизировать валовый сбор зерна. Для большинства культурных злаков основным фактором внешней среды, вызывающим стресс, является температура, особенно ее нижние значения в областях возделывания. Ответ на воздействие низких температур у растений формируется на клеточном уровне, путем активации экспрессии генов и факторов транскрипции, ответственных за устойчивость к холоду. Действие транскрипционных факторов из семейства CBF (C-repeat Binding Factor) в ответ на холодовый стресс является одним из путей активации адаптивной реакции ржи на холод. Целью данной работы являлось выявление уровня экспрессии генов семейства ScCBF (ScCBF1, ScCBF4, ScCBF14, ScCBF18) у проростков ржи посевной (Secale cereale L.) в условиях холодового стресса. Проростки S. cereale были разделены на четыре группы по продолжительности воздействия холодового стресса (в течение 1, 6, 12, 24 ч.). Одна из групп (контрольная) не подвергалась холодовому стрессу. РНК проростков разных групп воздействия холодовым стрессом были проанализированы методом ПЦР в реальном времени. В результате исследования показано, что уровни экспрессии генов ScCBF1, ScCBF4, ScCBF14 и ScCBF18 в разной степени изменяются в ответ на воздействие низкой положительной температуры. Наибольший уровень нормализованной экспрессии генов ScCBF1 и ScCBF14 наблюдался при воздействии холодовым стрессом в течение 6 ч. Наибольший уровень гена ScCBF4, его нормализованной экспрессии наблюдался при воздействии холодовым стрессом в течение 24 ч. Уровень нормализованной экспрессии гена ScCBF18 достигал пика при воздействии стрессом в течение 12 ч.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Как цитировать
Печенкина, В. А., Шестиперстова, А. С. ., Васильева, Ю. С. ., & Боронникова, С. В. . (2024). Экспрессия транскрипционных факторов CBF (C-REPEAT BINDING FACTOR) у проростков ржи посевной (Secale cereale L.) при холодовом стрессе. Вестник Пермского университета. Серия Биология, (3), 327‒334. https://doi.org/10.17072/1994-9952-2024-3-327-334
Выпуск
№ 3 (2024): Вестник Пермского университета. Серия Биоллогия
Раздел
Генетика

Лицензионный договор на право использования научного произведения в научных журналах, учредителем которых является Пермский государственный национальный исследовательский университет

Скачать лицензионный договор

Текст Договора размещен на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета http://www.psu.ru/, а также его можно получить по электронной почте в «Отделе научных периодических и продолжающихся изданий ПГНИУ»: YakshnaN@psu.ru или в редакциях научных журналов ПГНИУ.

Биографии авторов

Виктория Андреевна Печенкина, Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия

Аспирант и ассистент кафедры ботаники и генетики растений, младший научный сотрудник лаборатории агробиофотоники

Алиса Сергеевна Шестиперстова, Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия

Студент бакалавриата

Юлия Сергеевна Васильева, Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия

Канд. биол. наук, доцент кафедры ботаники и генетики растений

Светлана Витальевна Боронникова, Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия

Д-р биол. наук, профессор, заведующий кафедрой ботаники и генетики растений

Библиографические ссылки

Бракк Д.Г. Продовольственная безопасность в условиях климатических трансформаций // Эконо-мическая безопасность. 2023. Т. 6, № 1. С. 367–384. DOI: 10.18334/ecsec.6.1.117557.

Ерастенкова М.В., Тихонова Н.Г., Ухатова Ю.В. Изучение молекулярных механизмов устойчивости винограда (Vitis vinifera L.) к низкотемпературному стрессу // Биотехнология и селекция растений. 2023. Т. 6, № 4. С. 48–60.

Кобяков А.С., Оразаева И.В. Хозяйственно-биологические признаки сортов и гибридов озимой ржи в условиях ЦЧР // Горинские чтения. Инновационные решения для АПК: материалы междунар. науч.-практ. студ. конф. Майский, 2021. С. 33.

Кузмицкая П.В., Королева Е.С., Урбанович О.Ю. Влияние некоторых абиотических факторов на профили экспрессии генов, кодирующих стресс-ассоциированные белки яблони // Известия Националь-ной академии наук Беларуси. Сер. биологических наук. 2024. Т. 69, № 2. С. 143–152.

Люсиков О.М. и др. Молекулярно-генетические аспекты устойчивости озимой пшеницы (Triticum L.) к низкотемпературному стрессу // Молекулярная и прикладная генетика. 2022. Т. 33. С. 137–150.

Мелешкина Е.П., Бундина О.И. Производство, переработка и потребление зерна ржи в России: направления развития // Пищевая промышленность. 2020. № 12. С. 55–59.

Пономарева М.Л. Современные реалии производства ржи и задачи селекционной науки // Гено-фонд и селекция растений: материалы сател. симпозиума V Междунар. конф. Новосибирск, 2020. С. 85–89.

Сизенцова Я.Г., Омельянчук Н.А., Миронова В.В. Мета-анализ данных транскриптомов выявил ге-ны-кандидаты устойчивости к низким положительным температурам у Arabidopsis thaliana L. // Биотех-нология в растениеводстве, животноводстве и сельскохозяйственной микробиологии: сб. тез. докл. 21-ой Всерос. молодеж. науч. конф. М., 2021. С. 12.

Трущелев А.Б. Селекция растений в условиях меняющегося климата // Балтийский морской форум: материалы VIII Междунар. Балт. мор. форума. Калининград, 2020. Т. 1. С. 156–160.

Федореева Л.И. и др. Сравнительная характеристика и адаптивные механизмы солеустойчивости у разных генотипов твердой и мягкой пшеницы // Сельскохозяйственная биология. 2023. Т. 58, № 3. С. 510–524.

Barah P. et al. Genome-scale cold stress response regulatory networks in ten Arabidopsis thaliana eco-types // BMC genomics. 2013. Vol. 14. P. 1–16.

Barrero-Gil J., Salinas J. Gene Regulatory Networks Mediating Cold Acclimation: The CBF Pathway // Iwaya-Inoue M., Sakurai M., Uemura M. (eds). Survival Strategies in Extreme Cold and Desiccation. Advances in Experimental Medicine and Biology. 2018. Vol. 1081. P. 3–22. https://doi.org/10.1007/978-981-13-1244-1_1.

Desrosiers C., Karypis G. A Comprehensive Survey of Neighborhood-Based Recommendation Methods. Recommender Systems Handbook. Springer, 2011. P. 107–144.

Caccialupi, G. et al. The Triticeae CBF Gene Cluster – To Frost Resistance and Beyond // Cells. 2023. Vol. 12, № 22. Art. 2606.

Chomczynski P., Sacchi N. Single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction // Analytical biochemistry. 1987. Vol. 162, № 1. P. 156–159.

Ghanbarian A.T., Hurst L.D. Neighboring genes show correlated evolution in gene expression // Molecular biology and evolution. 2015. Vol. 32, № 7. P. 1748–1766.

Jung W.J., Seo Y.W. Identification of novel C-repeat binding factor (CBF) genes in rye (Secale cereale L.) and expression studies // Gene. 2019. Vol. 684. P. 82–94.

Medina J. et al. The Arabidopsis CBF gene family is composed of three genes encoding AP2 domain-containing proteins whose expression is regulated by low temperature but not by abscisic acid or dehydration // Plant physiology. 1999. Vol. 119, № 2. P. 463–470.

Mizoi J., Shinozaki K., Yamaguchi-Shinozaki K. AP2/ERF family transcription factors in plant abiotic stress responses // Biochimica et Biophysica Acta. 2012. Vol. 1819(2). P. 86–96. DOI: 10.1016/j.bbagrm.2011.08.004.

Rao X. et al. An improvement of the 2^(-delta delta CT) method for quantitative real-time polymerase chain reaction data analysis // Biostat Bioinforma Biomath. 2013. Vol. 3, № 3. P. 71–85.

Wang D.Z. et al. Gene regulation and signal transduction in the ICE–CBF–COR signaling pathway during cold stress in plants // Biochemistry (Moscow). 2017. Vol. 82. P. 1103–1117. https://doi.org/10.1134/S0006297917100030.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)