CC BY
0YUMSHOQ BUG'DOYNING AYRIM NAVLARIDA DEGIDRIN-KODLOVCHI
GENLAR EKSPRESSIYASINI O'RGANISH 1Muhammadiyev O.A., 2Erjigitov D.Sh., 3Dolimov A.A., 4Tursunmurodova B.T.,
5Mamatqulova G.F., 6Kushanov F.N.
O'zR FA Genetika va o'simliklar eksperimental biologiyasi instituti https://doi.org/10.5281/zenodo.11190323
KIRISH
Dunyo aholisining oshib borishi, o'simliklar hosildorligi va iqlim o'zgarishi o'rtasidagi murakkab munosabatlar qishloq xo'jaligida muhim ahamiyatga ega. So'nggi yigirma yil ichida o'sib borayotgan dunyo aholisini oziq-ovqatga bo'lgan talabini qondirish uchun yuqori hosildorlikka bo'lgan talab keskin oshdi. [1]. Kech embriogenez davri (ingl. Late embryogenesis abundant, LEA) oqsillari birinchi marta g'o'za (Gossypium hirsutum L.) urug'larida aniqlangan. Ushbu oqsillarni kodlovchi genlar kech embriogenez davrida, shuningdek qurg'oqchilik, past harorat va yuqori tuz stressi sharoitlarida vegetativ to'qimalarda ekspressiyalanadi [2]. LEA oqsillarining mavjudligi hujayralarning suvsizlanishga chidamliligi bilan bog'liq bo'lib, bu asosan past harorat, sho'rlanish yoki suvsizlanish natijasida yuzaga kelishi mumkin. Ekstremal holatlarda organizmlar suvni to'liq yo'qotishdan keyin ham omon qolishi mumkin [3]. Tadqiqotchilar tomonidan olib borilgan izlanishlar natijalariga ko'ra degidrin genlari overeekspressiya qilingan transgen o'simliklarda abiotik stresslarga chidamlilik oshishi mumkinligi aniqlangan. P. patens lishaynigining ikkita PpDHNA va PpDHNC degidrin genlari transgen Arabidopsis thaliana o'simligida qurg'oqchilik va sho'rlanishga chidamlilikni oshirganligi ko'rsatilgan. Shuningdek olingan transgen liniyalarda superoksiddismutaza (COD) va katalaza (CAT) ning yuqori miqdoriga ega reaktiv kislorod turlarini (POC) kuchli tozalash xususiyatini ham namoyon qilgan. RD29B va RAB18 kabi bir qancha degidrinlar, o'simliklarning abiotik stressiga javoban o'zining ekspressiyalarida dinamik o'zgarishlarni ko'rsatadi, bu o'zgarishlar o'simliklarning abiotik stress chidamliligining ko'rsatkichlari hisoblanadi [4].
TADQIQOT MATERIALLARI VA USLUBLARI
Tadqiqot namunalari. Mazkur tadqiqotni amalga oshirishda yumshoq bug'doy turiga mansub bo'lgan Surxak va Krasnodar navlari olindi.
RNK ajratish: Ikki xil, optimal va qurg'oqchilik muhitida o'sgan o'simliklardan barg namunalari yig'ib olindi va -80°S da saqlandi. Barg to'qimalaridan RNK ajratish Wu usulida amalga oshirildi. Jarayon muz ustida olib borildi.
kDNK tayyorlash: Ajratilgan RNK larni qo'sh zanjirli komliment DNK (kDNK) ga aylantirish uchun SuperScript™ III Reverse Transcriptase, 2,000 units to'plamidan foydalanildi. Jarayon muz ustida olib borildi.
RT-PCR tahlili: Tadqiqot namunalarini tegishli degidirin genlarini kodlovchi genlar ekspressiyasini aniqlash uchun tuzilgan maxsus praymerlar bilan PZR tahlili "2X SYBR® Green PCR Master Mix" to'plamidan foydalanildi.
TADQIQOT NATIJALARI
Tadqiqot namunalaridagi degidrin-kodlovchi genlar ekspressiyasini aniqlash uchun SYBR Green bo'yog'idan foydalanildi. Ushbu fluoressent nurlanuvchi Real-vaqt polimeraza zanjir reaksiyasi (RT-PCR) davomida kompliment DNK (kDNK)ning sintezi paytida shu'lalanadi va shu yo'l bilan gen ekspressiyasi darajasini aniqlash imkonini beradi.
Degidrin-kodlovchi genlar ekspressiyasini o'rganish uchun nazorat gen sifatida bug'doy genomiga xos ß-tubulin genidan foydalanildi. Ushbu gen, olimlar tomonidan bug'doy genomida har qanday holatda ham, stress omillariga qaramay doimiy tarzda va bir maromda ekspressiyalanishi aniqlangan.
1-rasm. Suv tanqisligi va optimal muhitlarida o'stirilgan bug'doy namunalaridagi degidrin-kodlovchi genlarning ekspressiyalanish ko'rsatkichlari.
Tahlil natijalariga ko'ra, degidrin-kodlovchi DHN7 geni optimal muhitda o'stirilgan har ikkala chidamli va chidamsiz navlarda yuqori ekspressiya darajasini ko'rsatdi. Bu esa, ushbu genning bug'doy navlarida qurg'oqchilikka chidamlilikdagi ahamiyati past ekanligini anglatadi. DHN9 geni optimal fonda chidamsiz Krasnodarskaya 99 navida chidamli Surxak naviga nisbatan yuqoriroq ekspressiyalangani kuzatildi. Suv tanqisligi fonida esa, ushbu gen Surxak navida yuqoriroq ekspressiyalangan. DHN10 geni suv tanqisligi fonida har ikkala navda ham optimal fondagi variantlariga nisbatan yuqoriroq ekspressiyalangan. Shuningdek, ushbu gen Surxak navida suv tanqisligi fonida Krasnodarskaya 99 naviga nisbatan yuqoriroq ekpressiyalangan bo'lsa, optimal fonda aksincha, Krasnodarskaya 99 navida Surxak naviga nisbatan yuqori darajani namoyon etgan. DHN12 geni har ikkala fonda ham Surxak navida yuqoriroq ekpressiyalangan. Ushbu genning ikkala navlarda ham optimal fonga nisbatan suv tanqisligi fonida yuqoriroq ekspressiyalanganligi kuzatildi.
2-rasm. Degidrin kodlovchi genlarning bug'doy namunalaridagi umumiy ekspressiya ko'rsatkichi.
Suv tanqisligi va optimal sug'orish fonlarida o'stirilgan tadqiqot namunalarida degidrin-kodlovchi genlar ekspressiyasining tahlili natijalariga ko'ra, Surxak navida degidrin-kodlovchi 4 ta gen suv tanqisligi fonida optimal fondagi variantiga nisbatan yuqori darajada ekspressiyalangan. Bu esa, Surxak navida ushbu genlar suv tanqisligi stressida faollashishidan dalolat beradi. Aksincha, Krasnodarskaya 99 navida esa degidrin-kodlovchi genlar ekspressiyasi ikkala muhitda ham deyarli o'zgarmagan.
Gen ekspressiyasini o'rganish tahlillari natijasiga ko'ra, dala va laboratoriya sinovlari bo'yicha Surxak navining suv tanqisligiga chidamli ekanligi hamda Krasnodarskaya 99 navining chidamsiz deb topilishi, ushbu navlarda ekspressiyalanayotgan degidrin-kodlovchi genlar faolligiga bog'liq ekanligi o'z tasdig'ini topdi.
REFERENCES
1. S. Savary, S. Akter, C. Almekinders, J. Harris, L. Korsten, R. Rotter, S. Waddington, D. WatsonMapping disruption and resilience mechanisms in food systems Food Secur., 12 (2020), pp. 695-717.
2. CIMMYT (Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo). CIMMYT Business Plan 2006-2010—Translating the Vision of Seeds of Innovation into a Vibrant Work Plan; CIMMYT: El Batan, Mexico, 2005.
3. Pallotta, M? Schnurbusch, T.; Hayes, J., Hay, A.; Baumann, U.; Paull, J.; Langridge, P.; Sutton, T. Molecular basis of adaptation to high soil boron in wheat landraces and elite cultivars. Nature 2014, 514, 88-91. [CrossRef] [PubMed].
4. Mac Key J (1968) Relationship in the Triticinae. In: Findlay KW, Shepherd KW (eds) Proceedings of the 3rd International Wheat Genetics Symposium, Canberra, pp 39-50
