Выявление генетических основ устойчивости бобовых растений к биотическим и абиотическим стрессам и изучение роли симбиозов в снижении негативного воздействия стрессовых факторов

« Вернуться к списку

В лаборатории проводится работа по идентификации молекулярно-генетических основ признака «эффективность взаимодействия с полезными почвенными микроорганизмами» (ЭВППМ). Данный признак определяется как прибавка семенной продуктивности гороха (или других бобовых растений) под воздействием инокуляции клубеньковыми бактериями и грибами арбускулярной микоризы (Shtark et al., 2012). Иначе этот признак называют «симбиотической отзывчивостью» (Сулима и др., 2025). Проведённая работа в рамках проекта РНФ 16-22-00109 под руководством к.б.н. Жукова В.А. позволила установить, что проявление признака ЭВППМ в значительной степени связано с активацией системной устойчивости растений гороха под воздействием инокуляции (Kuzmina et al., 2025; Frolov et al., 2025).

Для проведения генетического анализа данного признака методами картирования количественных признаков (QTL) в результате скрещивания «отзывчивого» генотипа гороха к-8274 и «неотзывчивого» генотипа к-3358 была получена популяция рекомбинантных инбредных линий (RIL), в настоящее время представленная поколением F₁₀. На этапе поколения F₇ растения этой популяции были выращены в контрольных условиях (без инокуляции) и при инокуляции, а также генотипированы при помощи РНК-секвенирования в модификации МАСЕ. Анализ данных фенотипирования и генотипирования, проводимый в настоящее время, позволит провести QTL-картирование для идентификации локусов количественных признаков, в которых находятся гены, ответственные за проявление признака ЭВППМ. Результаты данной работы позволят выявить молекулярные маркеры, которые могут быть использованы в селекционной работе. В следующем году планируется провести повторный фенотипический анализ при инокуляции в условиях стресса засухи для оценки полезного влияния инокуляции на растения и идентификации QTL, ответственных за проявление устойчивости к засухе, стимулируемой образующимися симбиозами.

Недавно была начата работа по проекту РНФ 25-74-10122 под руководством к.б.н. Зорина Е.А. по выявлению роли некодирующих РНК (в том числе микроРНК) и РНК, кодирующих короткие пептиды, в устойчивости растений гороха к стрессам различной природы. В ходе этой работы проводится разметка генома гороха сорта Frisson, секвенированного и собранного в нашей лаборатории, идентификация некодирующих РНК, микроРНК и РНК, кодирующих короткие пептиды, а также оценка уровня экспрессии указанных РНК в условиях контроля и стресса.

Также в рамках проекта РНФ 23-16-00195 под руководством д.б.н. Вишняковой М.А. (Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова (ВИР)) сотрудниками лаборатории был исследован транскриптом, протеом и метаболом созревающих семян гуара. Гуар (Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub.) – новая культура для Российской Федерации, которая представляет значительную ценность благодаря гуаровой камеди – ингредиенту семян, применяемому в разных отраслях народного хозяйства, в том числе в газонефтяной промышленности. В ходе исследования были на молекулярном уровне выявлены отличия засухоустойчивого сорта гуара от сорта, неустойчивого к засухе, и полученные результаты найдут применение в селекционной работе.