1 ГНУ «Институт генетики и цито-логии» НАН Беларуси; 2 НАН Беларуси Кукуруза -единственная из основных зерновых культур, спо-собная накапливать значительное количество каротиноидов, которые являются предшественниками провитамина А. Проведена оценка ассоциации уровня содержания каротиноидов в зерне кукурузы с аллельным полиморфизмом PSY1 InDel1. В работе использовали коллекцию из 54 генотипов куку-рузы различного эколого-геогра-фического происхождения, методы ПЦР-анализа, спектрофотометрии, статистический анализ. Показа-но, что в эндосперме генотипов, несущих благоприятный аллель InDel1, содержание каротиноидов в среднем составило 0,60 мг/100 г, что достоверно выше, чем у образ-цов с неблагоприятным аллелем (0,43 мг/100 г). Таким образом, использование ПЦР-маркеров к полиморфизму PSY1 InDel1 яв-ляется надежным методом иденти-фикации перспективных генотипов кукурузы с высоким уровнем нако-пления каротиноидов в зерне.
ВВЕДЕНИЕВитамин А необходим для развития и нормального функционирования зрительной, иммунной и половой систем, поддержания целостности эпите-лиальных тканей [9]. По данным Всемирной организации здравоохранения, витамин А является одним из наиболее дефицитных витаминов, необходи-мых для жизнедеятельности человека [4]. Однако в организме человека он не синтезируется и, следовательно, должен поступать с пищей. Кукуруза -единственная из основных зерновых культур, способная накапливать зна-чительное количество каротиноидов, которые, являясь предшественниками провитамина А (про-А) и антиоксидантами, обеспечивают защиту от рака и ряда хронических заболеваний [5]. Про-А включает в себя β-и α-каротин, β-криптоксантин, которые в результате окислительного расщепления могут быть преобразованы в витамин А. Тем не менее содержание про-А обычно составляет только 10-20 % от общего объема каротиноидов зерна кукуру-зы, в то время как содержание лютеина и зеаксантина достигает 45 и 35 % соответственно [3]. Концентрацию данного провитамина можно повысить се-лекционным путем, используя природную генетическую изменчивость уровня каротиноидов в зерне кукурузы. Одной из основных проблем селекции куку-рузы с высоким уровнем накопления про-А является значительная стоимость анализа содержания компонентов каротиноидов в зерне методом высокоэф-фективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Маркер-сопутствующая селекция, используя недорогие ДНК-маркеры, тесно сцепленные с целевы-ми локусами, может помочь в ее решении. Последние достижения в области молекулярной биологии позволили выявить ключевые гены, участвующие в регуляции биосинтеза каротиноидов. Установлено, что у кукурузы решаю-щую роль в накоплении про-А играют три гена -PSY1, LcyE и СrtRB1 [6]. Фермент фитоенсинтаза (кодируется геном PSY1) катализирует первый этап биосинтеза, ведущий к образованию фитоена из геранилгеранилпи-рофосфата. Следующим ключевым этапом является циклизация ликопина. Ликопин-ε-циклаза (LCYE) и/или ликопин-β-циклаза (LCYВ) замыкает молекулу ликопина в кольцо, формируя молекулы α-каротина и β-каротина. β-каротингидроксилаза (СRTRB) катализирует превращен...