Шадер Айдын Ализаде, аспирант (генетика), Факультет биологии, Бакинский государственный университет; научный сотрудник, Отдел технических и кормовых культур, Институт генетических ресурсов Министерства науки и образования Азербайджанской Республики
АЗ1148 Азербайджан, Баку, ул. Академика Захида Халилова; 23АЗ1106 Азербайджан, Баку, Азадлыг пр., 155
Shader A. Alizade, PhD student (Genetics), Faculty of Biology, Baku State University; Researcher, Department of Industrial and Forage Crops, Genetic Resources Institute of Ministry of Science and Education of Azerbaijan Republic
23, Academician Zahid Khalilov Street, Baku AZ1148, Azerbaijan; 155, Azadlig Avenue, Baku AZ1106, Azerbaijan
Актуальность. Абиотические стрессовые факторы окружающей среды такие, как солевой стресс, засуха, окислительный стресс, отрицательно влияют на развитие и урожайность растений. Для борьбы с неблагоприятными условиями окружающей среды у растений сформировался ряд защитных механизмов. MAP-киназы – это протеин-киназы, которые в ответ на внеклеточные стимулы регулируют клеточную активность. Учитывая важную роль МАР-киназ в регуляции биологических процессов, изучение их роли в защитных реакциях растений является актуальной задачей, а полученные данные могут быть использованы при создании стрессоустойчивых сортов. Основная цель проведенного исследования – сравнительный анализ экспрессии генов у образцов коллекции хлопчатника в условиях солевого стресса (NaCl), изучение зависимости между увеличением концентрации соли и изменением уровня транскрипции. В данном исследовании были использованы тринадцать сортов из Азербайджана, девять из Турции, четыре из Узбекистана, четыре из Греции и один из Кыргызстана. Изменение уровня экспрессии гена GhMAPK в образцах изучали с помощью ПЦР-анализа в реальном времени. В результате оценки тридцати одного образца хлопчатника при различных концентрациях солевого (NaCl) стресса в настоящем исследовании были обнаружены существенные различия в уровне экспрессии генов между сортами одного и того же вида. Сорт ‘Наваи-9’ из Узбекистана превосходил по уровню экспрессии гена GhMAPK все сорта как при концентрации соли 100 мМ, так и при концентрации 200 мМ. Среди местных сортов Азербайджана ‘Гянджа-110’, при концентрации соли (100 мМ), и сорт ‘Зафар’ (200 мМ) отличались от других сортов по уровню изменения транскрипции. В группах устойчивых и чувствительных сортов наблюдалось как повышение, так и снижение уровня экспрессии гена GhMAPK. Такое разнообразие в экспрессии гена в ответ на воздействие соли у чувствительных и устойчивых сортов показывает, что механизмы, обеспечивающие солеустойчивость изучаемых сортов, различны.
Background: Abiotic environmental stress factors such as salt stress, drought, oxidative stress adversely affect the development and productivity of plants. To combat adverse environmental conditions, plants have developed a number of protective mechanisms. MAP kinases are protein kinases that regulate cellular activity in response to extracellular stimuli. Given the significant role of MAP kinase mechanisms in universal biological processes, elucidation of its role and mechanisms can be used to create stress-resistant genotypes. The use of stimulators and blockers of MAP kinase mechanisms is promising as a new direction in the management of plant stress resistance. The main goal of the conducted research is the comparative analysis of expression patterns of cotton accessions under salt stress conditions, the study of the relation between an increase in salt concentration and the change in the level of transcripts. Thirteen cultivars from Azerbaijan, nine from Turkey, four from Uzbekistan, four from Greece and one from Kyrgyzstan were used in the research, and changes in the expression level of the GhMAPK gene in cotton accessions was studied with the application of the real-time PCR analysis. In the present study, the evaluation of thirty-one cotton cultivars under different salt stress (NaCl) concentrations revealed significant differences in gene expression levels between cultivars of the same species. The ‘Navai-9’ cultivar from Uzbekistan had the highest expression level at both 100 mM and 200 mM salt concentrations compared to all other cultivars. Among local cultivars, cv. ‘Ganja-110’ (at 100 mM salt concentration), and cv. ‘Zafar’ (at 200 mM) differed from others in the level of changes in transcripts. In addition, there was a wide variation in the expression levels of stress-related genes between groups of accessions identified as resistant and sensitive, and within groups. Thus, both the increase and decrease in the expression level were found within these groups. This diversity in gene expression in sensitive and resistant cultivars in response to the salt stress shows that the mechanisms providing salt tolerance in the studied cultivars are different.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.