Molecular analysis of gibberellin receptor gene GID1in Dasypyrum villosum and development of DNA marker for its identification

Размещено на http://www.allbest.ru/

Molecular analysis of gibberellin receptor gene GID1in Dasypyrum villosum and development of DNA marker for its identification

Olga V. Razumova1, Mikhail S. Bazhenov, Ekaterina A. Nikitina,Lyubov A. Nazarova, Dmitry V. Romanov, Anastasya G. Chernook,Pavel A. Sokolov, Viktoria M. Kuznetsova1, Oleg G. Semenov,Gennady I. Karlov1, Petr N. Kharchenko, Mikhail G. Divashuk

Abstract

Dasypyrum villosum is an annual cereal used as a donor of agronomic traits for wheat. Productivity is one of the most important traits that breeding is aimed at. It is a very complex trait, the formation of which is influenced by many different factors, both internal (the genotype of the plant) and external. The genes responsible for the gibberellin sensitivity played a large role in multiplying yields of cereal crops. Another such gene is the Gid1, which encodes a receptor for gibberellins. This article compares the DNA sequences of the Gid1 gene obtained from six Dasypyrum villosum samples.

Using a sequence of wheat and rye taken from the GenBank database (NCBI), we selected primers for regions of different genomes (A, B, and D subgenomes of wheat and the R genome of rye), and carried out a polymerase chain reaction on D. villosum accessions of diverse geographical origin. The resulting PCR product was sequenced by an NGS method. Based on the assembled sequences, DNA markers have been created that make it possible to differentiate these genes of the V genome and homologous genes of wheat origin. Using monosomic addition, substitution, and translocation wheat lines, the localization of the Gid1 gene of D. villosum was established on the long arm of the first V chromosome. A phenotypic assessment of common wheat lines carrying substituted, translocated, or added D. villosum chromosomes in their karyotype was performed. Tendency of disappearance of the first chromosome of D. villosum in the lines with added chromosomes was revealed.

Key words: Dasypyrum villosum, remote hybridization, Gid1, gibberellin receptor.

Аннотация

Молекулярный анализ гена GID1 у Dаsypyrum villosum и создание ДНК-маркера для его идентификации

О.В. Разумова, М.С. Баженов, Е.А. Никитина, Л.А. Назарова, Д.В. Романов, А.Г. Черноок, П.А. Соколов, В.М. Кузнецова, О.Г. Семенов, Г.И. Карлов, П.Н. Харченко, М.Г. Дивашук

Dаsypyrum vШosum (VV) -- однолетний злак, зарекомендовавший себя в качестве донора хозяйственно-ценных признаков для пшеницы. Один из важнейших показателей, на который направлена селекция,-- урожайность, являющаяся сложным, комплексным признаком. На его формирование влияет множество различных факторов. Большую роль в росте урожайности злаковых культур сыграли гены, регулирующие физиологический ответ растений на гиббереллины, одним из которых стал ген Gid1, являющийся рецептором активных форм этих фитогормонов. Приведено сравнение частичных ДНК-последовательностей гена С1й1, секвенированных у двух образцов Dasypyrum villosum. Используя последовательности пшеницы и ржи, взятые из базы данных GenBank ^СВ1), подобрали праймеры на участки разных геномов (субгеномы А, В и D пшеницы и геном R ржи) и провели полимеразную цепную реакцию на образцах дазипирума мохнатого различного происхождения.

Полученный ПЦР-продукт был секвенирован методом NGS. На основе секвенированных нуклеотидных последовательностей создан ДНК-маркер, позволяющий дифференцировать данные гены генома V и гомологичные гены пшеничного происхождения. С использованием моносомно-дополненных, замещенных и транслоцированных линий пшеницы впервые установлена локализация гена Gid1 на хромосомах Dasypyrum vШosum. Показано расположение данного гена на длинном плече первой хромосомы генома V (1VL). Проведена фенотипическая оценка линий мягкой пшеницы, имеющих в своем кариотипе замещенные, транслоцированные или дополненные хромосомы Dasypyrum vШosum.

Ключевые слова: дазипирум мохнатый, Dasypyrum vШosum, отдаленная гибридизация, Gid1, рецептор, гиббереллиновая кислота.

valuable wheat gene

Введение

Мягкая пшеница (ТгМсит aestivum 2п = 6х = 42) -- одна из основных мировых зерновых культур. По данным ФАО в 2019 г. мировое производство пшеницы предполагалось на уровне 766 млн. т, что является рекордным показателем. Однако, с учетом необходимости обеспечения продуктами постоянно растущего населения планеты, к 2050 г. урожайность пшеницы необходимо увеличить, по разным прогнозам, на 4 до 76% [1]. Именно повышение урожайности, а не расширение площадей посевов признано оптимальной стратегией обеспечения продовольственной безопасности во всем мире. Одним из путей повышения урожайности является использование дикорастущих сородичей для передачи хозяйственно-ценных генов.

Dasypyrum villosum (2n = 2x = 14, VV) однолетний злак трибы Triticeae, в природе встречающийся в районе Средиземноморья, юго-западной части Азии и России. Виды рода Dasypyrum зарекомендовали себя как надежный источник генов устойчивости к биотическим [2, 3] и абиотическим [4] стрессам. Как правило, перенос генов от дазипирумов в геном мягкой пшеницы происходит путем использования линий с замещенными или транслоцированными хромосомами [5-7], этот способ широко применяется с конца прошлого века до наших дней [8-12].

Влияние генов короткостебельности на урожайность пшеницы было показано в ряде исследований [13, 14]. Более того, одним из ключевых факторов, обусловивших так называемую «зеленую революцию» в сельском хозяйстве, стало создание низкорослых сортов пшеницы с использованием генов карликовости Rht (от английского -- Reduced height -- уменьшенная высота) [15, 16]. Помимо косвенного влияния через снижение потерь урожая в следствие меньшей полегаемости, гены карликовости способствуют повышению продуктивности за счет лучшего перераспределения ассимилятов в пользу колоса и уменьшения прорастания на корню вследствие нарушения синтеза гиберрелинов или чувствительности к этим фитогормонам, играющим ключевую роль в широком спектре процессов роста и развития растения, включая образование плодов и семян [17]. Низкая высота растений может достигаться разными путями, однако одними из ключевых факторов являются сложные взаимодействия белков DELLA с другими белками и гиббереллинами. Ген Gid1 (Gibberellin Insensitive Dwarf 1 -- Гиббе- реллин Нечувствительный Карлик) кодирует белок, являющийся рецептором гиббереллинов. Активные формы гиббереллинов, присоединяясь к рецептору GID1, меняют его конформацию таким образом, что он приобретает способность связываться с белками DELLA. Связываясь с GID1, белки DELLA модифицируются убиквитином и разрушаются протеасомой, что способствует росту растения. Отсутствие связывания по какой-либо причине приводит к накоплению белков DELLA и потере чувствительности растений к гиберрелловой кислоте [17, 18]. Таким образом, чтобы уменьшить рост растения путем изменения компонентов системы гиббереллин-GID1-DELLA, необходимо увеличивать стабильность белков DELLA. Один из возможных путей решения данной задачи -- влияние на ген Gid1 для уменьшения возможностей связывания DELLA, что демонстрирует необходимость более глубокого изучения аллельных вариантов данных генов у пшеницы и ее дикорастущих сородичей.

Целью нашей работы стало секвенирование последовательностей гена GID1, оказывающего влияние на высоту растения, у двух образцов Dasypyrum villosum, определение его локализации на хромосомах и создание ДНК-маркера для дифференциации генов пшеницы и генов D. villosum.

Материалы и методы исследования

Материалом для секвенирования гена Gid1 послужили два образца Dasypyrum villosum, полученных из коллекции Западной региональной станции интродукции растений Университета штата Вашингтон, США (Western Regional Plant Introduction Station, Washington State University) -- (W6 21717, PI 598390). Для картирования генов на хромосомы использовали серию моносомно-дополненных, замещенных и транслоцированных линий мягкой пшеницы сорта Chinese spring, полученных из Нанкинского сельскохозяйственного университета (Nanjing Agricultural University (NAU)), а также любезно предоставленных Dr. W. Jon Raupp из Wheat Genetics Resource Center Kansas Wheat Innovation Center, Университет штата Канзас (Kansas State University (KSU)) и Adam J. Lukaszewski (AJL), Professor of Genetics Dept. of Botany & Plant Sciences University of California (Университет Калифорнии) (табл. 1).

Таблица 1. Исследуемые линии пшеницыс генетическим материалом Dasypyrum villosum

Часть номеров с генетическим материалом D. villosum для предварительной оценки фенотипических эффектов выращивали в оранжерее Центра молекулярной биотехнологии РГАУ -- МСХА имени К. А. Тимирязева. Растения оценивали по таким показателям, как высота главного стебля, длина главного колоса, кустистость и устойчивость к мучнистой росе. Статистическая обработка данных проводилась c функций пакета анализа Microsoft Excel, вычисления проводились с помощью готовых функций, входящих в пакет анализа.

ДНК выделяли СТАВ-методом [19], из молодых лиофильно высушенных листьев. Праймеры подбирали в программе PrimerBLAST NCBI. ПЦР-смесь состояла из следующих компонентов (даны концентрации компонентов в конечной смеси): 1 х LR буфер (pH = 9,3), 1,5 мМ MgCl2, 0,2 мМ каждого dNTP, 2 мкМ каждого праймера, 0,04 ед./мкл LR Plus полимеразы, 0,02 ед./мкл Taq полимеразы, 4 нг/мкл матричной ДНК. Объем ПЦР-смеси составлял 25 мкл. ПЦР проводилась при следующих температурных условиях: 94 °С -- 5 мин; 36 циклов 94 °С -- 30 с, 58 °С -- 30 с, 72 °С -- 2 мин; 72 °С -- 5 мин.

Полученные ПЦР-продукты анализировали путем электрофореза в 1,5% агарозном геле с буфером TBE c добавлением бромистого этидия. Визуализация электрофореграмм проводилась в ультрафиолетовом свете с использованием системы гель-документирования.

ПЦР-продукты, полученные с использованием ДНК D. villosum, после проверки их качества на электрофорезе передавались для NGS-секвенирования. Секвени- рование по технологии Illumina было проведено в ООО «Геномед». ДНК-библи- отеки готовили с помощью набора реактивов Swift 2S™ Turbo DNA Library Kits. В процессе подготовки ДНК-библиотеки ПЦР-продукты, полученные от разных образцов D. villosum, метили индивидуальными баркодами. Секвенирование проводили на приборе MiSeq. После разделения прочтений по баркодам результаты секвенирования были получены по каждому образцу в отдельности.

Качество результатов секвенирования было оценено с использованием программы FastQC Контиги были собраны из парных прочтений с помощью пакета программ SPAdes 3.13.0 [20]. Для выявления полиморфизмов, присутствующих в гетерозиготном состоянии, полученные последовательности контигов использовали для картирования на них исходных прочтений с помощью программы SNAP [21]. Для детекции однонуклеотидных полиморфизмов и небольших инсерций и делеций использовали программу Freebayes (Garrison, 2012). Выявленные полиморфизмы были внесены в последовательность гена с помощью Bcftools (https://github.com/ samtools/bcftools), и таким образом получена альтернативная последовательность каждого контига. Выравнивание полученных контигов гена Gid1 Dasypyrum villosum на последовательности генов-гомологов Gid1 мягкой пшеницы осуществляли в программе GeneDoc v2.7 [22].

Для выявления Gid1 Dasypyrum viUosum в окружении генома мягкой пшеницы мы подобрали праймеры (DvGid1-1F: AGGTCAACCGCAACGAGTGC и DvGid1-1R: CCAATCCCACCGTCTCGAGCGTA) на регионы гена, одинаковые у разных образцов D. villosum, но отличающиеся от последовательностей генов-гомологов у пшеницы. Условия для амплификации DvGidl. ПЦР-смесь состояла из следующих компонентов (даны концентрации компонентов в конечной смеси): 1x Taq буфер (pH = 8,6), 1,5 мМ MgCl2, 0,2 мМ каждого dNTP, 2 мкМ каждого праймера, 0,4 ед./мкл Taq полимеразы, 4 нг/мкл матричной ДНК. Объем ПЦР-смеси составлял 25 мкл. ПЦР проводилась при следующих температурных условиях: 94 °С -- 5 мин; 36 циклов 94 °С -- 30 с, 60 °С -- 30 с, 72 °С -- 1 мин; 72 °С -- 10 мин. Полученные ПЦР-про- дукты анализировались путем электрофореза в 1,5% агарозном геле с буфером TBE c добавлением бромистого этидия. Визуализацию электрофореграмм проводили в ультрафиолетовом свете с использованием системы гель-документирования.

Результаты и обсуждение

Секвенирование последовательностей гена Gidl Dasypyrum villosum. На первом этапе работы последовательность мРНК гена Gidl пшеницы (GenBank FR668558) использовали для поиска данного гена в сборке генома пшеницы IWGSC RefSeq v1.0 с помощью BLAST. Наибольшую гомологию к данной последовательности показали гены пшеницы TraesCS1B02G265900, TraesCS1D02G254500, TraesCS1A02G255100, относящиеся к хромосомам 1B, 1D и 1A соответственно. В базе данных EnsemblPlants эти гены аннотированы как кодирующие белок GID1. Геномные последовательности данных трех генов были экспортированы из сборки генома пшеницы с помощью геномного браузера. Последовательность гена GID1 ржи была найдена с помощью BLAST в одном из контигов (FKKI010039294, Lo7_v2_contig_60281) генома ржи Lo7, относящегося к хромосоме 1R.

Геном-специфичные праймеры и праймеры на консервативные участки гена подбирали с помощью PrimerBLAST NCBI. Подобранные праймеры приведены в табл. 2.

Данные праймеры использовали для амплификации гена Gidl на ДНК образцов Dasypyrum villosum W6 21717 (образец 1), PI 598390 (образец 2). Положительный результат дала ПЦР с праймерами для субгенома B мягкой пшеницы и для генома ржи.

Таблица 2. Праймеры для амплификации генов-гомологов ОЮ1, подобранные на основе последовательностей пшеницы и ржи

Далее ПЦР-продукт секвенировали методом NGS и подвергали биоинфор- матической обработке. В результате секвенирования мы получили нуклеотидные последовательности двух образцов D. villosum различного происхождения, которые сравнивали между собой, а также с нуклеотидными последовательностями пшеницы из базы данных (рис. 1). В результате выравнивания была выявлена высокая степень гомологии между изучаемыми последовательностями, однако в отдельных регионах наблюдались различия (в основном одно- и двунуклеотидные замены), позволившие на их основании разработать маркер, позволяющий определять присутствие гена Gid1 дазипирума в окружении генома пшеницы.

Рис. 1. Пример выравнивания части секвенированной последовательности гена

Разработка маркера. Выявленные различия между нуклеотидными последовательностями гена БМ1 D. villosum и пшеницы мягкой позволили разработать пару праймеров (DvGid1-1F: AGGTCAACCGCAACGAGTGC и DvGid1-1R: ССААТСССАССОТСТСОАОСОТА), позволяющих специфично амплифициро- вать фрагмент гена GID1 БаБуругит уШобыш и не дающих ПЦР-продукта с ДНК пшеницы (рис. 2).

Рис. 2. Выравнивание частичной последовательности гена Gid1 мягкой пшеницы (с1пг1А, Ыпг1В ЫпгШ) и D. villosum (DvGid1, получено в нашей работе). Зеленым цветом отмечены специфичные праймеры для выявления гена DvGid1

При проведении ПЦР на образцах ДНК D. vПlosum с данными праймерами амплифицировался участок размером 280 п.н., в то время как на ДНК пшеницы различных сортов целевой фрагмент не амплифицировался (рис. 3). Данный маркер в дальнейшем может использоваться для отслеживания передачи генетического материала дазипирума в селекции мягкой пшеницы.

Рис. 3. Электрофореграмма амплификации ДНК-маркера Dv-Gid-1F/R на ген DvGid1: 1 -- мягкаяпшеница сорт Лебедь; 2 -- мягкая пшеница сорт Память; 3 -- мягкая пшеница сорт Этнос;

4 -- D. villosum 21717; 5 -- D. villosum 598390; 6 -- D. villosum 470279; М. р.-- маркер размеров

Картирование гена Gid1 на хромосомы Dasypyrum villosum. Для картирования гена DvGid1 на хромосомах мы использовали коллекцию линий мягкой пшеницы, несущих дополненные, замещенные и транслоцированные хромосомы D. vШosum. ДНК линий с различными дополнениями использовали для постановки ПЦР с разработанным маркером Dv-Gid-1F/R. В результате маркер амплифицировался только на образцах № 7677 (^#3), 3891/89 (Щ1А)), 3896/89(ЩШ)), 5615(T1DS*1V#3L), несущих первую хромосому генома V Dasypyrum, на остальных образцах амплификация отсутствовала (рис. 4).

Рис. 4. Электрофореграмма амплификации ДНК-маркера Dv-Gid-1F/R на ген DvGid1 у линий пшеницы с генетическим материалом D. Villosum: 1-2 -- № 7513 ^#1); 3-4 -- № 6661 ^#2 [6А С% 5-6 -- № 5615(Т^^#3Щ; 7-8 -- № 5595(T4DL¦4V#3S); М. р.-- маркер размеров

При амплификации на ДНК транслоцированных линий № 5615 (T1DS*1V#3L) и 5616 (ТШ5-1У#35) несущих в своих геномах только длинное или короткое плечи первой хромосомы D. vШosum соответственно, амплификация наблюдалась лишь у линии № 5615 (ТШБПУ#3Ь). Таким образом, можно сделать вывод, что ген DvGid1 -- расположен на длинном плече первой хромосомы, и коллинеарен генам мягкой пшеницы, также расположенным в длинном плече хромосом первой гомеологичной группы.

Фенотипическое проявление гена DvGid1 дазипирума в генетическом окружении пшеницы. Для предварительной оценки влияния гена DvGid1 дазипирума на рост и развитие пшеницы мы проводили фенотипическую оценку линий с замещениями, дополнениями и транслокациями (табл. 3, 4). Растения выращивали в вегетационном опыте в оранжерее без яровизации. В связи с тем, что ген ОМ1 играет одну из ключевых ролей в реакции ответа на гиббереллин, мы прежде всего оценивали длину главного стебля, кустистость, длину колоса. Высота растений сильно варьировалась, отличаясь между отдельными образцами почти в два раза (от 56 см у образца 5639 с транслокацией T7DL*7V#3S до 113 см у образца 5595 с транслокацией T4DL*4V#3S). Показатель кустистости варьировался от 1 до 4, и, по всей видимости, не был связан с присутствием гена DvGid1. Длина колоса -- в пределах 4.. .7 см, при этом величина главного колоса и боковых колосьев одного растения практически не отличались между собой (табл. 3, 4).

Таблица 3. Фенотипическая оценка дополненных линии пшеницы

Для выращивания исследуемых линий нами использовались либо оригинальные семена, либо семена, верифицированные с помощью молекулярных маркеров в предыдущих работах [24]. Однако при молекулярном анализе индивидуальных растений линии 7677 (^#3), несущей дополнительную хромосому 1У, было обнаружено, что на части растений нет амплификации специфичного маркера. Таким образом, мы можем говорить о том, что в исследованных растениях отсутствует дополненная хромосома 1У. Подобная потеря дополнительных хромосом относительно частое явление. А полученные нами результаты, еще раз подчеркивают важность использования молекулярных маркеров для верификации исследуемого материала.

Таблица 4. Фенотипическая оценка замещенных и транслоцированных линий пшеницы

Поскольку ген DvGid1 был картирован нами на длинном плече хромосомы 1У, особое внимание следует обратить на сравнение между собой образцов под номерами 5615 (T1DS-1V#3L) и 5616 (T1DL-1V#3S). Оба образца предоставлены В. Дж. Рауп из центра Университета штата Канзас (Dr. W. Jon Raupp Center KSU) и несут одну и ту же транслоцированную хромосому из генома D. villosum сицилийского происхождения. Однако первый образец имеет в кариотипе транслокацию T1DS-1V#3L, то есть длинное плечо первой хромосомы, несущее изучаемый ген, а второй -- T1DL-1V#3S, т.е. короткое плечо этой же хромосомы, но без данного гена. В остальном эти образцы максимально генетически схожи. Но на уровне фенотипов наблюдались определенные различия. При наличии гена DvGidl высота растений достигала 103 см, что являлось практически максимальной высотой среди изучаемых линий. Исключением был образец 5595 (T4DL-4V#3S), высота растений которого была еще выше. Но следует обратить внимание, что как раз на четвертой гомеологичной группе находятся гены, кодирующие белки DELLA, как раз взаимодействующие с белками GID1 и оказывающие существенное влияние на высоту. В случае же отсутствия гена DvGidl-5616 (T1DL-1V#3S), высота растений находилась на уровне средней высоты (83 см) остальных линий с различными интрогрессиями D. villosum (см. табл. 4).

Полученные данные согласуются с данными о механизме работы белка GID1 и опосредовано демонстрируют нам наличие данного белка у замещенных/трансло- цированных линий, тогда как в геноме дополненных линий подобных существенных различий отмечено не было. Вероятно, отсутствие одной из хромосом пшеницы способствует вовлечению генов с хромосом чужеродного происхождения в процессы синтеза белков и, как следствие, последующее влияние данных белков на рост и развитие растения. Из этого также следует, что замещенные и транслоцированные линии в целом, по-видимому, более предпочтительны для изучения влияния проявления отдельных чужеродных генов, по сравнению с линиями, несущими свой сбалансированный геном и дополненные хромосомы отдаленных сородичей, по крайней мере, когда речь идет изначально о многохромосомных аллополиплоидных культурах, с крупными геномами, таких, как мягкая пшеница.

Заключение

В результате проведенной работы впервые были получены уникальные нуклеотидные последовательности гена Gidl двух образцов D. villosum различного происхождения.

Сравнение с гомологичными генами мягкой пшеницы и позволило разработать геном-специфичный маркер Dv-Gid-1F/R, эффективно различающий ген DvGidl Dasypyrum в окружении генома пшеницы. Показана локализация гена DvGidl на длинном плече хромосомы 1V. Проведена предварительная фенотипическая оценка проявления данного гена в окружении генома пшеницы и выявлено существенное влияние изучаемого гена на высоту растения. Показано, что линии, несущие в геноме замещения или транслокации, более предпочтительны для подобных исследований, по сравнению с моносомно-дополненными линиями.

References / Библиографический список

1. Ray DK, Mueller ND, West PC, Foley JA.Yield trends are insufficient to double global crop production by 2050. PloS one. 2013; 8(6): e66428. doi: 10.1371/joumal.pone.0066428

2. Minelli S, Ceccarelli M, Mariani M, De Pace C, Cionini PG. Cytogenetics of Triticumx Dasypyrum hybrids and derived lines. Cytogenetic and genome research. 2005; 109(1-3):385-392. doi: 10.1159/000082424

3. Li H, Dong Z, Ma C, Tian X, Qi Z, Wu N, et al. Physical Mapping of Stem Rust Resistance Gene Sr52 from Dasypyrum villosum Based on ph1b-Induced Homoeologous Recombination. International Journal of Molecular Sciences. 2019; 20(19):4887. doi: 10.3390/ijms20194887

4. Djanaguiraman M, Prasad PV, Kumari J, Sehgal SK, Friebe B, Djalovic I, et al. Alien chromosome segment from Aegilops speltoides and Dasypyrum villosum increases drought tolerance in wheat via profuse and deep root system. BMC plant biology. 2019; 19(1):242. doi: 10.1186/s12870-019-1833-8

5. Zhang R, Fan Y, Kong L, Wang Z, Wu J, Xing L, et al. Pm62, an adult-plant powdery mildew resistance gene introgressed from Dasypyrum villosum chromosome arm 2VL into wheat. Theoretical and Applied Genetics. 2018; 131(12):2613-2620. doi: 10.1007/s00122-018-3176-5

6. Li G, Gao D, Zhang H, Li J, Wang H, La S, et al. Molecular cytogenetic characterization of Dasypyrum breviaristatum chromosomes in wheat background revealing the genomic divergence between Dasypyrum species. Molecular Cytogenetics. 2016; 9(1):6. doi: 10.1186/s13039-016-0217-0

7. Zhang H, Li G, Li D, Gao D, Zhang J, Yang E, et al. Molecular and cytogenetic characterization of new wheat--Dasypyrum breviaristatum derivatives with post-harvest re-growth habit. Genes. 2015;6(4):1242-1255. doi: 10.3390/genes6041242

8. Blanco A, Simeone R, Resta P. The addition of Dasypyrum villosum (L.) Candargy chromosomes to durum wheat (Triticum durum Desf.). Theoretical and applied genetics. 1987; 74(3):328-333. doi: 10.1007/ BF00274714

9. Friebe B, Cermeno MC, Zeller FJ. C-banding polymorphism and the analysis of nucleolar activity in Dasypyrum villosum (L.) Candargy, its added chromosomes to hexaploid wheat and the amphiploid Triticum dicoccum -- D. villosum. Theoretical and applied genetics. 1987; 73(3):337-342. doi: 10.1007/BF00262498

10. Liu C, Qi L, Liu W, Zhao W, Wilson J, Friebe B, et al. Development of a set of compensating Triticum aestivum-Dasypyrum villosum Robertsonian translocation lines. Genome. 2011; 54(10):836-844. doi: 10.1139/ g11-051

11. Zhang R, Hou F, Feng Y, Zhang W, Zhang M, Chen P., et al. Characterization of a Triticum aestivum -- Dasypyrum villosum T2VS2DL translocation line expressing a longer spike and more kernels traits. Theoretical and applied genetics. 2015; 128(12):2415-2425. doi: 10.1007/s00122-015-2596-8

12. De Pace C, Snidaro D, Ciaffi M, Vittori D, Ciofo A, Cenci A, et al. Introgression of Dasypyrum villosum chromatin into common wheat improves grain protein quality. Euphytica. 2001; 117(1):67-75. doi: 10.1023/A:1004095705460

13. Okuno A, Hirano K, Asano K, Takase W, Masuda R, Morinaka Y, et al. New approach to increasing rice lodging resistance and biomass yield through the use of high gibberellin producing varieties. PLoS One. 2014; 9(2): e86870. doi: 10.1371/journal.pone.0086870

14. Wu Y, Wang Y, Mi XF, Shan JX, Li XM, Xu JL, et al. The QTL GNP1 encodes GA20ox1, which increases grain number and yield by increasing cytokinin activity in rice panicle meristems. PLoS genetics. 2016; 12(10): e1006386. doi: 10.1371/journal.pgen.1006386

15. Hedden P. The genes of the Green Revolution. TRENDS in Genetics. 2003; 19(1):5-9. doi: 10.1016/ S0168-9525(02)00009-4

16. Peng J, Richards DE, Hartley NM, Murphy GP, Devos KM, Flintham JE, et al. `Green revolution' genes encode mutant gibberellin response modulators. Nature. 1999; 400(6741):256-261. doi: 10.1038/22307

17. Gallego-Giraldo C, Hu J, Urbez C, Gomez MD, Sun TP, et al. Role of the gibberellin receptors GID1 during fruit-set in Arabidopsis. The Plant Journal. 2014; 79(6):1020-1032. doi: 10.1111/tpj.12603

18. Harberd NP, Belfield E, Yasumura Y. The angiosperm gibberellin-GID1-DEELA growth regulatory mechanism: how an “inhibitor of an inhibitor” enables flexible response to fluctuating environments. The Plant Cell. 2009; 21(5):1328-1339. doi: 10.1105/tpc.109.066969

19. Murray MG, Thompson WF. Rapid isolation of high molecular weight plant DNA. Nucleic acids research. 1980; 8(19):4321-4326. doi: 10.1093/nar/8.19.4321

20. Bankevich A, Nurk S, Antipov D, Gurevich AA, Dvorkin M, Kulikov AS, et al. SPAdes: a new genome assembly algorithm and its applications to single-cell sequencing. Journal of computational biology. 2012; 19(5):455-477. doi: 10.1089/cmb.2012.0021

21. Zaharia M, Bolosky WJ, Curtis K, Fox A, Patterson D, Shenker S, et al. Faster and more accurate sequence alignment with SNAP. 2011. Available from: http://www.icsi.berkeley.edu/pubs/networking/ICSI_ fasterandmoreaccurate11.pdf

22. Nicholas KB, Nicholas HB. Genedoc: a tool for editing and annotating multiple sequence alignments. 1997. Available from: www.nrbsc.org/gfx/genedoc/index.html

23. Zhang R, Sun B, Chen J, Cao A, Xing L, Feng Y, et al. Pm55, a developmental-stage and tissue-specific powdery mildew resistance gene introgressed from Dasypyrum villosum into common wheat. Theoretical and Applied Genetics. 2016; 129(10):1975-1984. doi: 10.1007/s00122-016-2753-8.

Размещено на Allbest.ru