ДИНАМИКА ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ ФАКТОРОВ ТРАНСКРИПЦИИ DREB КЛОНОВ ТОПОЛЯ И БЕРЕЗЫ INVITRO

Проведено изучение экспрессии генов факторов транскрипции DREB1 и DREB2 с использованием листьев верхнего яруса растений in vitro тополя белого Populus alba L., тополя сереющего Populus × canescens (Aiton) Sm., гибрида тополя белого и осины Populus alba L. × Populus tremula L., березы далекарлийской Betula pendula f. “ dalecarlica ” (L. f.) Schneid. и пушистой Betula pubescens Ehrh., подвергнутых воздействию солевого стресса, и контрольных образцов. Микрорастения четырехкратно подвергались воздействию солевого стресса в культуре in vitro (½ WPM + 1% NaCl) в течение 3 недель, с чередованием их пребывания на неселективной питательной среде (½ WPM) в течение 3-4 недель. Контрольные образцы находились на среде ½ WPM без добавления соли. Исследованные гены факторов транскрипции показали дифференциальные изменения уровня экспрессии у клонов тополя и березы. Уровень экспрессия гена после воздействия солевого стресса на контрольные образцы повышается у клонов березы повислой; у клона березы далекарлийской отмечено незначительное изменение уровня экспрессии. Для всех образцов, ранее перенесших воздействие солевого стресса, характерно понижение уровня экспрессии при очередном воздействии фактора. Оценка экспрессии проанализированных факторов транскрипции выявила наличие выраженного стрессового ответа (снижение или повышение уровня экспрессии генов) у клонов березы и некоторых клонов тополя после воздействия 1% NaCl в составе питательной среды ½ WPM. Существенное понижение уровня экспрессии при повторных воздействиях солевого стресса свидетельствует о чувствительности клонов к стрессовому фактору.

Populus, Betula, тополь, береза, DREB1, DREB2, засоление, засуха, солевой стресс, экспрессия генов

1. Гродецкая Т.А. Гродецкая Т.А., Евлаков П.М., Исаков И.Ю. Анализ экспрессии генов стрессоустойчивости в условиях воздействия засухи на растения березы в Центрально-Черноземном регионе // Лесотехнический журнал. - 2020. - Т. 10. № 2 (38). - С. 23-34. DOI: 10.34220/issn.2222-7962/2020.2/3.

2. Епринцев А.Т., Попов В.Н., Федорин Д.Н. Идентификация и исследование экспрессии генов: учебно-методическое пособие для вузов. - Воронеж: Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета, 2008. - С. 3-15.

3. Иванищев В.В., Евграшкина Т.Н., Бойкова О.И., Жуков Н.Н. Засоление почвы и его влияние на растения // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. - 2020. - № 3. - С. 28-42.

4. Кондратьева А.М., Федулова Т.П. Исследование экспрессии генов CBL1 и CBL2 тополей в условиях моделируемого солевого стресса в культуре in vitro // Актуальные вопросы изучения наземных и водных экосистем среднерусской лесостепи. - Вып. 2. - 2021. - С. 19-23.

5. Панкова Е.И., Воробьева Л.А., Гаджиев И.М., Горохова И.Н., Елизарова Т.Н., Королюк Т.В., Лопатовская О.Г., Новикова А.Ф., Решетов Г.Г., Скрипникова М.И., Славный Ю.А., Черноусенко Г.И., Ямнова И.А. Засоленные почвы России. - М.: Академкнига, 2006. - 857 с.

6. Панкова Е.И., Конюшкова М.В., Горохова И.Н. О проблеме оценки засоленности почв и методике крупномасштабного цифрового картографирования засоленных почв // Экосистемы: Экология и динамика. - 2017. - Т. 1 (1). - С. 26-54.

7. Ржевский С.Г., Гродецкая Т.А., Федулова Т.П., Евлаков П.М. Идентификация и исследование экспрессии генов стрессоустойчивости у тополей // Лесотехнический журнал. - 2018. - Т. 8. - № 4 (32). - С. 29-37. DOI: 10.12737/article_5c1a3210046e86.17339317.

8. Ржевский С.Г., Гродецкая Т.А., Федулова Т.П., Евлаков П.М. Влияние холодового стресса на экспрессию генов факторов транскрипции у селекционноценных генотипов тополя // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. - 2019. - № 4. - С. 67-73.

9. Табацкая Т.М., Аминева Е.Ю., Машкина О.С. Биотехнологическая оценка коллекционного материала березы и тополя в условиях солевого стресса в культуре in vitro // Современное состояние, проблемы и перспективы развития аграрной науки: материалы V международной научно-практической конференции (Симферополь, 5-9 октября 2020 г.). - Симферополь, 2020. - С. 190-191.

10. Чудинова Л.А., Орлова Н.В. Физиология устойчивости растений: учеб. пособие к спецкурсу. - Пермь, 2006. - 124 с.

11. Agarwal P.K., Agarwal P., Reddy M.K., Sopory S.K. Agarwal P.K. Role of DREB transcription factors in abiotic and biotic stress tolerance in plants // Plant Cell Rep. - 2006. - No. 25 (12). - P. 1263-1274. DOI: 10.1007/s00299-006-0204-8.

12. Chen W.J., Zhu T.Networks of transcription factors with roles in environmental stress response // Trends Plant Sci. - 2004. - No. 9 (12). - P. 591-596. DOI: 10.1016/j.tplants.2004.10.007.

13. Chen J., Xia X., Yin W. Expression profiling and functional characterization of a DREB2-type gene from Populus euphratica // Biochemical and Biophysical Research Communications. - 2009. - Vol. 378. - No. 3. - P. 483-487. DOI: 10.1016/j.bbrc.2008.11.071.

14. Lata C., Prasad M. Role of DREBs in regulation of abiotic stress responses in plants // J Exp Bot. - 2011. - No. 62 (14). - P. 4731-4748. DOI10.1093/jxb/err210.