Erbliche Genetik: Aktuelle Forschung

Abstrakt

Studien zur molekularen Charakterisierung des DREB-Gens in Indica-Reis (Oryza sativa L.)

Jadhao KR, Samal KC, Pradhan SK und Rout GR

Durch Transkriptom- und transgene Ansätze wurden zahlreiche potenzielle Kandidatengene (CGs) identifiziert, die an der Anpassungsreaktion von Getreide auf Dürre beteiligt sind. Eines dieser Gene, das Dürretoleranz verleiht, ist die DREB-Genfamilie. Die Erforschung genetischer/allelischer Variationen innerhalb der DREB-Genfamilie ist eine wichtige Voraussetzung für ein besseres Verständnis der Stresstoleranz. Ziel der vorliegenden Untersuchung ist die Untersuchung allelischer Variationen in der Nukleotidsequenz innerhalb des DREB-Gens verschiedener Reissorten, die für Programme zur Pflanzenzüchtung erforderlich sind. Zehn Hochland- sowie Tiefland-Reissorten wurden zur molekularen Charakterisierung und Allel-Mining verwendet. Die Ergebnisse zeigten, dass das DREB-Gen in allen getesteten und an die NCBI GenBank übermittelten Keimzellen gefunden wurde (Zugangsnummern KF 545561 bis KF 545569). Die bioinformatische Analyse ergab eine 100-prozentige Identität mit der 59 Aminosäuren umfassenden DNA-Bindungsdomäne von AP2, die drei konservierte Schichten mit 14 Valin- und 19 Glutaminsäureresten aufwies. Die AP2-Domäne des mutmaßlichen DREB-Proteins war reich an den Aminosäuren Alanin (17,6 %) und Arginin (15,7 %) mit einer geschätzten Molekülmasse von 5,89 kDa und einem isoelektrischen Punkt (pI) von 10,38. Es wurde beobachtet, dass die Nukleotidsequenzen des DREB-Gens per DNA-Polymorphismusanalyse verifiziert wurden. Dabei wurden 196 unveränderliche (monomorphe) und 8 variable (polymorphe), d. h. Trennungsstellen, darunter 9 Mutationsstellen und 5 Haplotypen identifiziert. Die Diversität der Haplotypen (Gene) betrug 0,756; die Varianz und Standardabweichung der Diversität betrugen 0,01678 bzw. 0,130. Die Ergebnisse zeigten, dass die Sorte „Khandagiri“ eine Ähnlichkeit von 97,5 % mit allen Zugängen des DREB-Gens von Reis und eine evolutionäre Divergenz von 0,036 % mit dem in der Datenbank vorhandenen Zugangscode AK121956 aufwies. Dies könnte die Fähigkeit des DREB-Gens als Transkriptionsfaktor verbessert und zu einer besseren Anpassung und Toleranz der Sorte während Dürreperioden geführt haben.