АМЕА-nın Xəbərləri (biologiya və tibb elmləri), cild 72, №1, səh. 98-104 (2017)
98
Yumşaq Buğda (Triticum aestivum L.) Genotiplərində TdicDRF1 Geninin Tək
Nukleotid Polimorfizmləri (TNP) Əsasında Müqayisəli Tədqiqi
C. Mürsəlova
*
, Z.İ. Əkpərov
AMEA Genetik Ehtiyatlar İnstitutu, Azadlıq prospekti, 155, Bakı AZ1106, Azərbaycan;
*
E-mail: m.jamala85@gmail.com
Tədqiqat işində 48 payızlıq yumşaq buğda genotipində TdicDRF1 (ABA- asılı olmayan) transkripsiya
faktorunu kodlaşdıran genin skrininqi aparılmış və bir hissəsinin sekvenslənməsi yerinə yetirilərək tək
nukleotid polimorfizmlərinə görə müqayisə edilmişdir. Tədqiq olunan nümunələrin amplifikasiya
olunmuş gen fraqmentində ümumilikdə, 94 tək nukleotid polimorfizmi (TNP) müəyyən olunmuşdur
ki, onlardan 48-i tranzisiya, 27-si isə transversiya tipli TNP-lərə aid olub, umümi polimorfizmin
müvafiq olaraq 51 və 29%-ni təşkil etmişlər.
Açar sözlər: TNP, sekvens, transkripsiya amili, abssiz turşusu, TdicDRF1
GİRİŞ
Quraqlıq ən şiddətli stres amillərindən olub,
bitkilərin, demək olar ki, bütün funksiyalarına təsir
göstərir. Bitkilərdə quraqlıq stresinə qarşı cavab
reaksiyasında iştirak edən gen məhsulları 2 əsas
qrupa ayrılır: funksional və tənzimləyici zülallar.
Birinci qrupa aid olan genlərin əsas funksiyası stresə
tolerantlığı təmin edən zülalları sintez etməkdir (su
kanal proteinləri, osmotik qoruyucuların biosinte-
zində iştirak edən enzimlər, LEA (gec embriogenez)
zülalları və s.). İkinci qrupa isə stresə qarşı cavabda
rol oynayan, genlərin ekpresiyasının və siqnal ötürül-
məsinin tənzimlənməsini həyata keçirən proteinki-
nazlar, transkripsiya amilləri (bZIP, MYC, MYB and
DREB) və s. zülallar daxildir (Əliyev və b., 2014;
Shinozaki and Yamaguchi 1997).
Bitkilərin quraqlıq stresinə reaksiyasının trans-
kripsiya səviyyəsində tənzimlənildiyi məlumdur.
Bu stres amilinin təsiri zamanı transkripsiya sə-
viyyəsində tənzimlənmənin abssiz turşusundan asılı
(ABT asılı) və yaxud aslı olmayan (ABTasılı ol-
mayan) və DREB zülalları vasitəsilə icra olunan
(dehydration-responsive element binding protein) 2
əsas tsikli induksiya olunur (Irada et al., 2010;
Hikmet et al., 2013).
Məlumdur ki, abssiz turşusu (ABT) bitkilərin
inkişaf proseslərində iştirak etməklə, streslə əlaqəli
yolları induksiya edən bitki hormonudur. O, su stre-
si şəraitində sintez olunur və quraqlığa qarşı tole-
rantlıqda əhəmiyyətli rol oynayır (Hikmet et al.,
2013). ABT-nin quraqlığa davamlılığı artırdığı,
yaşlaşmanı gecikdirdiyi, fizioloji və ya mühit qu-
raqlığında bitkilərin canlı qalmasını təmin etdiyi
tədqiqatlarla sübut edilmişdir (Shinozaki and Ya-
maguchi, 2000).
ABT-dan asılı yolda əsasən antioksidləşdirici
və osmotik qoruyucular iştirak etdiyi halda, ABT-
dan asılı olmayan yolda əsas rolu qoruyucu zülalar
oynayır. ABT-dan asılı olmayan yol həm də DREB
vasitəli yol adlanır və əsasən suzuzluğa cavabdeh
elementləri birləşdirən (DREB)/C-təkrarları motiv-
ləri (CRT) zülallarını özündə cəmləyir. Onlardan
DREB1 transkripsiya faktoru əsasən soyuq stresinə,
DREB2 isə quraqlıq stresinə qarşı reaksiyada iştirak
edir (Agarwal et al., 2006). Onlar transkripsiya
amillərinin ERF (ethylene responsive element bin-
ding factors) qrupuna məxsusdurlar. Arabidopsis
bitkisində 124-dən çox ERF zülalları olduğu müəy-
yən edilmişdir
(Riechmann et al., 2000). DREB2-
nin homoloqu olan TdicDRF1 transkripsiya faktoru
ilk dəfə yabanı buğdalarda (
T. turgidum ssp. Dicoc-
coides
)müəyyən edilmiş, klonlaşdırılmış və xarak-
terizə edilmişdir (Lucas et al., 2011). Quraqlıq
stresinə həssas və davamlı genotiplərin müqayisəsi
nəticəsində TdicDRF1 transkripsiya amilinin müx-
təlif cür ekspresiya olunduğu müəyyən edilmişdir.
Beləliklə, həmin transkripsiya amilinin quraqlıq
stresinə cavab reaksiyasında rolu nəzərə alınaraq
quraqlığa tolerant buğda sortlarının yaxşılaşdırıl-
masında istifadə oluna bilər (
Hikmet et al., 2013;
Lucas et al., 2011)
.
Məlumdur ki, tək nukleotid polimorfizmləri
(TNP) istənilən növün fərdləri arasında müşahidə
edilən ən ümumi polimorfizm növüdür (Brookesç
1999; Deschamps and Campbell, 2010). TNP-lərin
kəşfi, onların genetik marker kimi istifadəsi yüksək
keyfiyyətli analizlərin aparılmasına və TNP-lər va-
sitəsilə genotipik qiymətləndirmə platformalarının
inkişafına səbəb olmuşdur (Edwards et al, 2008;,
Ganal et al., 2009; Varshney et al., 2009).
Tədqiqat işində əsas məqsəd 48 müxtəlif mən-
şəli yumşaq buğda genotipində quraqlığa davamlı
TdicDRF1 transkripsiya amilini kodlaşdıran genin
mövcudluğunun yoxlanılması və gendə tək nukleo-
tid polimorfizmlərinin (TNP) müəyyən edilməsin-
dən ibarət olmuşdur.
Yumşaq Buğda (T. aestivum L.) genotiplərində
99
MATERİAL VƏ METODLAR
Tədqiqat materialı Buğda və Qarğıdalının
Yaxşılaşdırılması üzrə Beynəlxalq Mərkəzdən
(CYMMIT) əldə olunmuş müxtəlif mənşəli 48 pa-
yızlıq yumşaq buğda genotipindən (sort və yaxşılaş-
dırılmış xətlər) ibarət olmuşdur (Cədvəl 1). Buğda
nümunələrindən DNT-nin ayrılması Varşava Təbiət
Elmləri
Universitetinin (SGGW) “Molekulyar
biologiya” laboratoriyasında, Thompson və Murray
təklif etdiyi və sonradan modifikasiya olunmuş
CTAB (Cetyltrimethyl ammonium bromide) proto-
kolu əsasında yerinəyetirilmişdir (Murray and
Thompson, 1980).Ayrılmış DNT-nin keyfiyyəti və
qatılığı Nanodrop 2000 cihazı ilə təyin edilmiş və
tələb olunan qatılıq üzrə durulaşdırılmışdır (5 ng/µl).
PZR reaksiya qarışığının ümumi həcmi bir
nümunə üçün 15μl olmuşdur. Hər reaksiya qarışığı
5ng/µl DNT, 1XPZR (1X Green GoTaq® Reac-
tion Buffer) buferi (0,5 mM MgCl
2
, 0,2 mM dNTP-
lər, 0,2 mM düzünə, 0,2 mM əksinə praymer, 0,02
U/µl Taq polimeraza fermentindən ibarət olmuşdur.
Zəncirvari Polimeraza Reaksiyası (APPLIED, Gene
Amp., PCR System 9700) aparatında 3 mərhələdən
və 37 tsikldən ibarət proqram əsasında yerinə
yetirilmişdir.
PZR reaksiyası tamamlandıqdan sonra reak-
siya məhsulu 1%-li aqaroza gelində və 220 V gər-
ginlikdə, 40-45 dəqiqə müddətində elektroforez
olunmuşdur. Gellər Molecular Imager®Gel Doc™
XR system (Bio-Rad) cihazı vasitəsilə UV şüaları
altında görüntülənmişdir.
TdicDRF1 transkripsiya amilinə müvafiq pray-
merlərin dizayn olunması üçün həmin genin NCBI
(Milli Biotexnologiya İnformasiya Mərkəzi) məlu-
mat bazasında mövcud olan mRNA ardcıllığından
(GenBank: HM015905.1) istifadə olunmuşdur.
Tədqiq olunan geni tam əhatə etmək üçün Primer3
(http://primer3.ut.ee) proqramının istifadəsi ilə bir-
birinin üzərini örtən (overlapping) 3 müxtəlif pray-
mer dizayn edilmişdir. Dizayn olunmuş praymer-
lərin keyfiyyəti Oligoanalyzer (https://www.idtdna.
com/calc/analyzer) və Primer Stat (http://www.
biomol.unb.br/sms2/pcr_primer_stats.html)
proq-
ramları ilə yoxlanılmışdır. Şərti olaraq 1ABA,
2ABA və 3ABA adlandırılmış praymerlər Geno-
med şirkətindən əldə edilmiş və protokola uyğun
olaraq durulaşdırılmışdır. İstifadə olunmuş pray-
merlərin siyahısı Cədvəl 2-də verilmişdir.
Genin 3ABA praymeri vasitəsilə amplifikasiya
olunmuş 3′ sonluğuna yaxın fraqmenti Genomed
şirkətində, Sanger metodu ilə sekvens olunmuşdur.
Əldə olunmuş nəticələr Chromas LITE 2.1.1,
CAP3, MEGA6, Tassel 5 və BioEdit kimi bioinfor-
matik proqramların köməyilə analiz edilmişdir.
Cədvəl 1. Tədqiqat işində istifadə olunmuş 48 payızlıq yumşaq buğda genotipləri
№
Nümunələr
Mənşəyi
№
Nümunələr
Mənşəyi
1.
SG-U 8069
CZ
25.
COMP1/5/BEZ//TOB/8156/4/ON/3/TH*6/KF//LEE
*6/K/6/TAST/SPRW../7/ALTAY/8/BURBOT-6
TCI
2.
GOBUSTAN
AZB
26. AGRI/NAC//ATTILA
MX-CIT
3.
KRASNOVODOPADSKAYA 211
KAZ
27. DESTIN
RO-FL
4.
PROSTOR
BG
28. DEMIR
TR-ANK
5.
GEREK
TR-ESK
29. DYUOPEBUSA
MOL
6.
UBILEYNAYA 100
RUS-KR
30. OK00421
USA-OK
7.
BAYRAKTAR
TR-ANK
31. ALTAY
TR-ESK
8.
HAMSI-1
MX-TCI
32. AKINCI-84
AZB
9.
BEZOSTAYA1
TR-ESK
33. GRS1201/TAM202
US-ARS-Lincoln
10.
KARAHAN
TR-KON
34. MIMA
BG
11.
MVMA/MV12//F2098
HU-MV
35. NIKONIYA
UKR-OD
12.
STARSHINA
RUS-KR
36. LC924/PETJA
UKR-OD
13.
CO 970547-7
USA-CO
37. PODOIMA
BG-SAD
14.
ZUBKOV
KYR
38. STEKLOVIDNAYA24
MOL
15.
MV06-02
HU-MV
39. DALNITSKAYA
KAZ
16.
GLORIA
RO-FL
40. VITA
UKR
17.
LC 909 MIMA
BG-KC
41. KHARKOVSKAYA107
RUS-KR
18.
TX96V2847
US-TX
42. AZERI
AZB
19.
U1254-1-8-1-1/TAM-202
USA-TX
43. 453
KAZ
20.
SONMEZ
TR-ESK
44. SG-S1915
CZ
21.
ARLIN/YUMA
USA-KSU 45. MADSEN/MALCOLM
OSU
22.
ERITR 9945
KYR
46. 7C/CNO//CAL/3/YMH/4/VP...
OSU
23.
GRUIA
RO-FL
47. ID 80-628/3/CER/YMH...
OSU
24.
MV DALMA
HU-MV
48. U1254-7-9-2-1/TX86A5616//RINA-6
TCI
Mürsəlova və Əkpərov
100
Cədvəl 2. Dizayn edilmiş praymerlər və onların əsas göstəriciləri
GenBank: HM015905.1
Triticum turgidum subsp. dicoccoides DRE-binding transcription factor 1.3 mRNA, complete cds
Praymer: 1ABA
Praymer
Başlandığı mövqe uzunluq
T
m
GC%
Ardıcıllıq 5
′
- 3
′
Düzünə praymer
2
22
67.77
59.09
TGACGGTAGATCGGAAGGACGC
Self dimer
Delta G: -4,62 kkal/mol
Əksinə praymer
333
22
63.55
50.00
CCTCTTTGAACCCTGTGGATCA
Self dimer
Delta G: -4,62 kkal/mol
Hetero dimer
Delta G: -4,67 kkal/mol
İlgək
əmələ gətirmir
Praymer: 2ABA
Praymer
Başlandığı mövqe uzunluq
T
m
GC%
Ardıcıllıq 5
′
- 3
′
Düzünə praymer
312
22
63.55
50.00
TGATCCACAGGGTTCAAAGAGG
Self dimer
Delta G: -4,62 kkal/mol
Əksinə praymer
751
22
60.10
50.00
CATCTGGCTGGGAGTAAATCTC
Self dimer
Delta G: -3, 17 kkal/mol
Hetero dimer
Delta G: -5,02 kkal/mol
İlgək
əmələ gətirmir
Praymer: 3ABA
Praymer
Başlandığı mövqe uzunluq
T
m
GC%
Ardıcıllıq 5
′
- 3
′
Düzünə praymer
730
22
60.10
50.00
GAGATTTACTCCCAGCCAGATG
Self dimer
Delta G: -3,17 kkal/mol
Əksinə praymer
1150
21
60.00
47.62
ACTCGCTCATCTCAGCATCAT
Self dimer
Delta G: -4,74 kkal/mol
Hetero dimer
Delta G: -6,6 kkal/mol
İlgək
əmələ gətirmir
NƏTİCƏLƏR VƏ ONLARIN MÜZAKİRƏSİ
Məlum olduğu kimi hazırda genomiks haq-
qında məlumatlar müxtəlif açıq girişli-ictimai və
girişi məhdudlaşdırılmış fərdi məlumat bazaların-
da saxlanılır. Ən çox istifadə edilən və ictimaiyyət
üçün açıq olan məlumat bazası Milli Biotexnolo-
giya İnformasiya Mərkəzi (MBİM-NCBİ) tərəfin-
dən idarə olunur. Tədqiqat işində, ilk növbədə öy-
rənilən genin amplifikasiyası məqsədilə buğdanın
Triticum turgidum subsp. dicoccoides yarım-nö-
vünün TdicDRF1 transkripsiya amilinin 1167 nuk-
leotid cütündən ibarət olan mRNT-nin ardıcıllığı
(GenBank: HM015905.1) MBİM məlumat baza-
sından yüklənilmiş və üç hissəyə ayrılaraq müəy-
yən sahələrdə bir-birinin üzərini örtən (overlap-
ping) üç cüt praymer dizayn edilmişdir (Cədvəl 2).
Məlumdur ki, hər bir PZR reaksiyasının səmərəli-
liyi və həssaslığı istifadə olunan praymerin keyfiy-
yətindən çox asılıdır. Belə ki, praymerlərin uzun-
luğu, birləşmə temperaturu, GC tərkibi və ardı-
cıllığı və s. əsas göstəricilər hesab olunduğundan,
onların dizayn edilməsi zamanı bütün qeyd olu-
nanlar nəzərə alınmış, düzünə və əksinə praymer-
lərin özləri (self dimer) və ya bir-birləri ilə (hetero
dimer) dimer, həmçinin ilgək (hairpin) əmələ gə-
tirmə ehtimalları yoxlanılmışdır (Singh and Ku-
mar, 2001). İlkin olaraq praymerlər 10 ədəd müx-
təlif mənşəli buğda genotiplərində tədqiq olunan
genin amplifikasiyası üçün istifadə edilmiş və
aqaroza gelində alınmış nəticələrə əsasən 1ABA
paymeri vasitəsilə sintez olunmuş fraqmentlərin
uzunluğunun 2000-3000 n.c., 2ABA və 3ABA
praymerləri vasitəsilə sintez olunmuş fraqmentlə-
rin uzunluğunun isə 300-400 n.c.-ə bərabər olması
müəyyənləşdirilmişdir. Bu isə birinci fraqmentin
həm intron və ekzonlardan ibarət oldugunu söylə-
məyə əsas vermişdir. Digər sintez olunan fraq-
mentlərin uzunluğu isə praymerlərin dizayn edil-
məsi zamanı gözlənilən uzunluğa bərabər, yəni
yalnız mRNT-də təmsil olunan müəyyən bir hissə-
yə uyğun olmuşdur ki, bu da onların yalnız genin
hər hansısa bir ekzonuna aid hissəni əhatə etməsi-
ni göstərir. Növbəti mərhələdə tədqiq olunan 48
nümunənin hamısında hər üç praymerin istifadə-
silə TdicDRF1geninin olub-olmaması yoxlanılmış
və nəticədə bütün genotiplərdə qeyd edilən genin
amplifikasiyasının getməsi müşahidə edilmişdir.
Bütün tədqiq olunan buğda genotiplərində
TdicDRF1 geninin mövcudluğu aşkar edildikdən
sonra genin 3′ sonluğundakı təxminən 424 n.c.
uzunluqlu fraqmentinin Sanger üsulu əsasında hər
iki istiqamətdə (düzünə və əksinə zəncirlərin hər
biri) sekvenslənməsi həyata keçirilmişdir.
Alınmış xromatoqramlardahəqiqi polimorfizm
ilə sekvensin xətası Chromas LITE 2.1.1 kompyuter
proqramı vasitəsilə müəyyənləşdirilmişdir. Belə ki,
sekvens üçün istifadə olunmuş DNT-nin keyfiyyəti
və ya miqdarı aşağı olduqda, yaxud oxunuşda hər
hansı bir xəta baş verdikdə bu proses xromato-
qramdakı dalğalarda əlavə simvollar şəklində öz
əksini tapır (məsələn N, Y və s.).
Yumşaq Buğda (T. aestivum L.) genotiplərində
101
Şəkil 1. 3ABA praymeri vasitəsilə amplifikasiya olunmuş franqmentlər.
Şəkil 2. Tək nukleotid polimorfizminin (TNP) müəyyən edilməsi, TASSEL 5.0.8.
Daha sonra fraqmentin düzünə və əksinə isti-
qamətdə oxunmuş eyni fraqmentləri FASTA forma-
tına salınaraq CAP3 proqramından istifadə edilmək-
lə kontiqlər (contigs-contiguous sequences) əldə
olunmuş və bütün nümunələrin kontiqləri BioEdit
Sequence Alignment Editor proqramı vasitəsilə
düzləndirilmişdir (alignment). Sonra TASSEL 5.0.8
bioinformatik proqramının istifadəsi ilə bütün öyrə-
nilən genotiplərin eyni gen fraqmentində tək nuk-
leotid polimorfizmləri (TNP) müəyyən edilmişdir.
Tək nukleotid polimorfizmlərinə daha çox geno-
mun kodlaşdırmayan hissələrində rast gəlinsə də,
kodlaşdırıcı və ya tənzimləyici funksiyalı regionlar-
da da müşahidə olunurlar. Gendəki yerinə görə
TNP-lər exon, intron və promotor TNP-lər kimi
fərqləndirilir. Kodlaşdırıcı sahələrdəki bu cür müx-
təlifliklər isə sinonim və qeyri-sinonim TNP-lər
kimi təsnifləşdirilir. Qeyri-sinonim TNP-lər zülal
ardıcıllığında həmin kodonun kodlaşdırdığı amin
turşularının dəyişməsinə səbəb olur və bu dəyişiklik
amin turşularının xarakterindən asılı olaraq konser-
vativ və qeyri-konservativ olur. Qeyri-konservativ
dəyişiklik yaradan polimorfizm, zülallarda struktur
dəyişikliyinə səbəb ola bilər ki, bu da nəticədə
onların funksiyasını dəyişir. Sinonim tipli mutasi-
yalar zamanı yaranan polimorfizm zülalda amin
Mürsəlova və Əkpərov
102
turşularının dəyişilməsinə səbəb olmur. Nuk-leotid-
lərin variasiyasına əsasən isə TNP-lərin 2 növü mə-
lumdur: tranzisiya və tranversiya. Tranzisiya zama-
nı purinlər purinə (A – G), primidinlər isə primidinə
çevrilir (C – T). Transversiya tipli dəyişilmə zama-
nı isə (A – C, A – T, G – C, G – T) purinlər primi-
dinə, primidinlər isə purinə çevrilir.
3ABA praymeri vasitəsilə amplifikasiya olun-
muş 424 n.c.-dən ibarət gen fraqmentində ümumi-
likdə 94 TNP müəyyən edilmişdir (Cədvəl 3, ixti-
sarla). Bunlardan 48-i tranzisiya tipli TNP-lərə aid
olub umümi polimorfizmin 51%-ni, 27-i isə trans-
versiya tipli TNP-lərə aid olub 29%-ni təşkil et-
mişdir. Həmçinin öyrənilən fraqmentin 342 və 369
n.c. mövqelərində 2 İnDel (insersiya və yaxud
delesiya), 17 halda isə bir nukleotidin 3 fərqli nuk-
leotidlə əvəz olunması müşahidə olunmuşdur (məs.
A/T/C). Nəzəriyyədə qeyd olunur ki, nukleotid
transversiyalarının sayı tranzisiyaların sayından 2
dəfə çoxdur, əksinə tranzisiyaların rastgəlmə tezliyi
1,5-2,5 ədəd transversiyaların tezliyindən yüksək-
dir. Bu isə CpG dinukleotidlərində 5-metilsitozinin
timidinə görə yüksək spontan deaminləşmə (amin
qrupunun ləğv edilməsi) səviyyəsi ilə izah oluna
bilər (Khlestkina and Salina 2006).
Cədvəl 3. Gen fraqmentində müəyyən edilmiş Tək Nukleotid Polimorfizminin (TNP) mövqeyi (ixtisarla)
TNP-nin növü və
mövqeyi
TNP-lərin rast
gəlmə tezliyi
Genotiplər üzrə nukleotid əvəzedilmələri
T/A (1)
27/21
56% T
44% A
T-
G 2; 4; 5; 6; 7; 9; 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16; 18; 19; 21; 23; 24; 27; 30; 34; 35; 36; 38; 41;
42; 48
A
G 1; 3; 8; 17; 20; 22; 25; 26; 28; 29; 31; 32; 33; 37; 39; 40; 43; 44; 45; 46; 47
T/G (2)
31/17
65% T
35% G
T-
G1; 2; 7; 9; 10; 14; 15; 17; 19; 20; 21; 25; 26; 27; 28; 29; 31; 34; 35; 36; 37; 39; 40; 41; 42;
43; 44; 45; 46; 47; 48
G
G3; 4; 5; 6; 8; 11; 12; 13; 16; 18; 22; 23; 24; 30; 32; 33; 38
T/C (10)
43/5
90% T
10% C
T-
G 1-10; 13-19; 21-29; 31-33; 35-48
C
G11; 12; 20; 30; 34
G/T (17)
45/3
94% G
6% T
G-
G 1-2; 4-7; 9-37; 39-48
T
G 3, 8; 38
G5
G
38
G
22
G8
G4
G3
G
30
G32
G33
G23
G24
G16
G6
G18
G26
G1
G25
G11
G2
G
14
G
29
G
42
G9
G
20
G
41
G
28
G
35
G
46
G
45
G
31
G
40
G
17
G47
G44
G43
G19
G48
G39
G12
G34
G10
G36
G37
G
21
G
13
G
15
G
27
G7
0.005
Şəkil 3. TNP-lər əsasında 48 yumşaq buğda genotipinin
klaster analizi vasitəsilə qruplaşdırılması
Yumşaq Buğda (T. aestivum L.) genotiplərində
103
MEGA6 bioinformatik proqramı vasitəsilə gen
fraqmentində müəyyən edilmiş TNP-lər əsasında
Kimura 2-parameter metodundan istifadə edilməklə
genetik məsafə matrisi qurulmuşdur. Neighbor-
Joining metodu və klaster analizinin nəticəsində
tədqiq olunmuş 48 yumşaq buğda genotiplərinin
424 n.c. uzunluqlu sekvesnlərində mövcud olan
TNP-lər nümunələri 2 əsas və 5 yarım-klasterə
ayırmışdır.
1-ci yarımqrup klaster müxtəlif mənşəli 13
genotipi birləşdirərək, ümumi genotiplərin 27,1%-
ni təşkil etmişdir. Bu qrupda genetik məsafə in-
deksinə görə genetik oxşarlıq əmsalının minimum
və maksimum qiymətləri müvafiq olaraq 0,012-
0,061 arasında dəyişmişdir. Belə ki, yarımqrup da-
xilində genetik məsafə baxımından ən yaxın
genetik oxşarlıq 0,012 qiymətində 6-cı (Ubiley-
naya 100) genotiplə 24-cü (Mv Dalma) genotip
arasında, ən uzaq genetik məsafə isə 0,061-ə bəra-
bər genetik məsafədə 5-ci (Gerek) genotiplə 33-cü
(Grs1201/Tam202) genotip arasında aşkar edilmiş-
dir. Genetik məsafə baxımından bir-birinə oxşar (və
ya yaxın) olan münunələrin nukleotid ardıcıllığına
və TNP tərkibinə nəzər saldıqda, 24 nömrəli geno-
tiplə 6 nömrəli genotipin müqayisəli analizi zamanı
5 TNP (3 transversiya - 60%, 2 tranzisiya - 40%)
müəyyən edilmişdir. Göstərilən genotiplərin 424
n.c. uzunluqlu fraqmentlərində eyni nukleotid möv-
qelərində tək nukleotid əvəzlənməsi (TNP) həmin
nümunələri eyni klasterdə birləşdirərək onların
genetik oxaşarlığını göstərmişdir. Genetik məsafə
indeksinə əsasən bir-birindən uzaq olan münunələr
TNP-lərin sayına görə daha çox fərqlənmişlər. Belə
ki, 5-ci genotiplə 33-cü genotip arasında 24 TNP
müəyyən edilmiş-dir. Bunlardan 70,8%-nin (17)
transversiya, 29,2%-nin (7) isə tranzisiya tipli TNP-
lər olduğu müəyyən edilmişdir. 2-ci yarım qrup
ümumilikdə 10 genotipi əhatə etmişdir ki, bu da 48
genotipin 21,7%-ni təşkil etmişdir. 3-cü yarım qrup
genotiplərin 8,3%-ni təşkil edərək, cəmi 4 nümu-
nədən (G20, G28, G35, G41) ibarət ən kiçik klaster
kimi qiymətləndirilmişdir. Yarımqrup daxilində
genetik oxşarlıq 0,012-0,024 səviyyələrində dəyiş-
mişdir. Qeyd etmək lazımdır ki, bu yarımqrupda
geniş hüdudlu variasiya müşahidə edilməmiş, belə
ki, genotiplər bir-birindən çoxda fərqlənməmişdir.
Həmçinin yarımqrupa daxil olan digər genotiplərin
nukleotid ardıcıllığını müqayisə etdikdə də müvafiq
olaraq 6-7 TNP (tək nukleotid əvəzlənməsi) müşa-
hidə edilmişdir. 4-cü yarımqrup 8 genotipdən ibarət
olmaqla, ümumi dendroqramın 16,7%-ni, 5-ci ya-
rım-qrup isə 13 genotipi əhatə etməklə, dendroqra-
mın 27,1%-ni təşkil etmişdir. Beləliklə, klaster ana-
lizi genotipləri TNP-lərin sayı əsasında qruplaş-
dırmışdır. Belə ki, TNP-lərin miqdarının (tək nuk-
leotid əvəzlənməsi) azlığı genotipləri oxşar, çox
olması isə onları uzaq genotiplər kimi ayırmışdır.
Gələcək tədqiqatlarımızda biz müəyyən etdi-
yimiz TNP-lərdən istifadə edərək TNP əsaslı pray-
merlər dizayn edə bilər və həmin praymerlərdən qu-
raqlığa davamlı buğda sortlarının qiymətləndirilmə-
sində, eyni zamanda seleksiya proqramlarında isti-
fadə edə bilərik.
MİNNƏTDARLIQ
Tədqiqat işi Avropa Komissiyası tərəfindən maliy-
yələşdirilən Erasmus Mundus 2-ci Fəaliyyət Proq-
ramı çərçivəsində elan olunmuş ALRAKIS II layi-
həsi əsasında yerinə yetirilmişdir. Tədqiqat işinin
həyata keçməsində dəstəyi olan Varşava Təbiət
Elmləri Universitetinin (SGGW) Professoru Mo-
nika Rakoczy Trojanowskaya və institutun “Bitki
seleksiyası, Genetikası və Biotexnologiyası” şöbə-
sinin əməkdaşlarına təşəkkür edirik.
ƏDƏBİYYAT SİYAHISI
Əliyev R.T., Abbasov M.Ə., Rəhimli V.R. (2014)
Stres və bitkilərin adaptasiyası. Bakı: Elm, 348 s.
Agarwal P.K., Agarwal P., Reddy M.K., Sopory
S.K. (2006) Role of DREB transcription factors in
abiotic and biotic stress tolerance in plants. Plant
Cell Reports, 25(12): 1263–1274.
Brookes A. (1999) The Essence of SNPs. Gene,
234: 177–186.
Deschamps S., Campbell M. (2010) Utilization of
next-generation sequencing platforms in plant
genomics and genetic variant discovery. Mol.
Breed., 25(4): 553–570.
Edwards K.J., Poole R.L., Barker G.L.A. (2008)
SNP discovery in plants. In: Henry R.J. (ed) Plant
genotyping II: SNP Technology. Wallingford,
Oxfordshire, pp. 1–29
Ganal M.W., Altmann T., Röder M.S. (2009)
SNP identification in crop plants. Curr. Opin.
Plant Biol., 12: 211–217
Hikmet B., Melda K., Kuaybe Y.K. (2013)
Drought Tolerance in Modern and Wild Wheat.
The Scientific World Journal, Review Article ID
548246, 2013: 16 p.
Huseynova I.M., Rustamova S.M. (2010) Screen-
ing for drought stress tolerance in wheat geno-
types using molecular markers. Proceedings of
ANAS (biological Sciences), 65(5-6): 132-139
Khlestkina E.K., Salina E.A. (2006) SNP mar-
kers: methods of analysis, ways of development,
and comparison on an example of common wheat.
Genetika, 42: 725-730.
Lucas S., Durmaz E., Akpnar B.A., Budak H.
(2011) The drought response displayed by a DRE-
Mürsəlova və Əkpərov
104
binding protein from Triticum dicoccoides. Plant
Physiology and Biochemistry, 49(3): 346–351.
Murray M.G., Thompson W.F. (1980) Rapid
isolation of high molecular weight plant DNA.
Nucleic Acids Res., 8: 4321-4326.
Riechmann J.L., Heard J., Martin G. et al.
(2000) Arabidopsis transcription factor: genome
wide comparative analysis among eukaryotes.
Science, 290: 2105–2110
Shinozaki K., Yamaguchi-Shinozaki K. (1997)
Gene expression and signal transduction in water-
stres response. Plant Physiol., 115: 327-334.
Shinozaki K., Yamaguchi-Shinozaki K. (2000)
Molecular responses to dehydration and low tem-
perature: differences and cross-talk between two
stress signaling pathways. Curr. Opin. Plant Biol.,
3: 217–223/
Singh V.K., Kumar A. (2001) PCR primer design.
Mol. Biol. Today, 2: 27-32
Varshney R.K., Spurthi N., Nayak S., May G.D.,
Jackson S.A. (2009) Next-generation sequencing
technologies and their implications for crop gene-
tics and breeding. Trends Biotechnol., 27: 522–
530.
Сравнительное Изучение Гена TdicDRF1 Различных Генотипов Мягкой Пшеницы
(Triticum aestivum L.) На Основе Однонуклеотидных Полиморфизмов (ОНП)
Д. Мурсалова, З.И. Акпаров
Институт генетических ресурсов НАН Азербайджана
48 генотипов мягкой озимой пшеницы были подвергнуты скринингу на присутствие гена TdicDRF1,
кодирующего фактор транскрипции (ABA-независимый). После частичного секвенирования их
сравнивали на однонуклеотидный полиморфизм. В амплифицированных фрагментах гена исследу-
емых образцов в общей сложности было выявлено 94 одиночных нуклеотидных полиморфизма
(ОНП), 48 из которых принадлежали к транзиционному, а 27 - к трансверсному типам, представля-
ющим соответственно 51% и 29% от общего полиморфизма.
Ключевые слова: ОНП, секвенирование, транскрипционный фактор, абсцизовая кислота, TdicDRF1
Comparative Study Of Different Soft Wheat (Triticum aestivum L.) Accessions Based
On The Single Nucleotide Polymorphism (SNP) Of The TdicDRF1 Gene
J. Mursalova, Z.I. Akparov
Institute of Genetic Resources, Azerbaijan National Academy of Sciences
In this study 48 genotypes of bread winter wheat were screened for the presence of the gene TdicDRF1
(ABA-independent) coding the transcription factor and after the partial sequencing they were compared by
single-nucleotide polimophism. In total, 94 single nucleotide polimophisms (SNPs) were identified in the
amplified gene fragments of the studied samples and 48 of them belonged to transition, 27 to transversion
type of SNPs, representing accordingly 51% and 29% of the total polimophism.
Key words: SNP, sequence, transcription factor, abscisic acid, TdicDRF1
Dostları ilə paylaş: |