Оценка генетического полиморфизма и устойчивости к засухе и засолению мутантов Amaranthus cruentus L. 

Рагида Мухтаровна Таипова, аспирант, Уфимский университет науки и технологий (Россия, г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32), Taipova.Ragida@yandex.ru
Халит Галеевич Мусин, кандидат биологических наук, научныйсотрудник Института биохимии и генетики, Уфимский федеральный исследовательский центр РАН (Россия, г. Уфа, пр-т Октября, 71) 
Карина Петровна Гайнуллина, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института биохимии и генетики, Уфимский федеральный  исследовательский центр РАН (Россия, г. Уфа, пр-т Октября, 71) 
Булат Разяпович Кулуев, доктор биологических наук, старший научный сотрудник Института биохимии и генетики, Уфимский федеральный  исследовательский центр РАН (Россия, г. Уфа, пр-т Октября, 71); профессор кафедры биохимии и биотехнологии, Уфимский университет науки и технологий (Россия, г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32)

Актуальность и цели. Серьезными экологическими проблемами в сельском хозяйстве являются засуха и засоление. Поэтому актуально выращивание на полях культурных растений, устойчивых к абиотическим факторам среды. Благодаря высокой питательной ценности и адаптации к разнообразным условиям среды амарант считается перспективной культурой для возделывания, в том числе в аридных зонах. В связи с современными изменениями климата повышается актуальность выведения более стрессоустойчивых сортов амаранта. Целью исследования являлась оценка генетического разнообразия и стрессоустойчивости мутантных форм амаранта Amaranthus cruentus L., полученных при использовании азида натрия. Материалы и методы. С помощью микросателлитных маркеров по трем SSR-локусам был оценен генетический полиморфизм семи мутантных линий амаранта поколения М3. По SSR-маркерам GB-AM-132 и GB-AM-137 мутантные растения не отличались между собой и от дикого типа. По SSR-маркеру GB-AM-099 среди анализируемых мутантных растений было выявлено три аллеля в трех их сочетаниях. Результаты. По результатам морфофизиологического анализа в условиях абиотического стресса одна форма из мутантной линии при засухе обладала лучшим показателем относительного содержания воды, характеризовалась наиболее высокими результатами по высоте стебля и биомассе, а также у мутантов зафиксировано повышение активности аскорбатпероксидаз и глутатион-S-трансфераз по сравнению с диким типом. Полученные результаты говорят о высокой засухоустойчивости этой мутантной линии. Для другой мутантной линии была показана высокая солеустойчивость. Так, в условиях засоления данные мутанты характеризовались увеличенной высотой стебля, увеличением общей антиоксидантной способности, а также активностей аскорбатпероксидаз и глутатион-S-трансфераз по сравнению с диким типом. Выводы. Таким образом, в результате проведенного нами исследования были выявлены мутантые формы амаранта, устойчивые к недостатку воды и избыточному содержанию соли в почве. Эти формы амаранта могут быть использованы в качестве материала для селекционных работ при выведении стрессоустойчивых сортов.

Ключевые слова

амарант, азид натрия, микросателлитные маркеры, SSR-анализ, антиоксидантная система, засухоустойчивость, солеустойчивость

 Скачать статью в формате PDF

Для цитирования:

Таипова Р. М., Мусин Х. Г., Гайнуллина К. П., Кулуев Б. Р. Оценка генетического полиморфизма и устойчивости к засухе и засолению мутантов Amaranthus cruentus L. // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. 2023. № 2. С. 77–93. doi: 10.21685/2307-9150-2023-2-6