Научный руководитель — Медведев Дмитрий Олегович (Агрохолдинг «Кубань»)
Региональные засухи имеют глобальное влияние на производство злаковых культур, снижая поставки продовольствия, подрывая экономику государств и их стабильность. Помимо этого, число населения планеты возрастает, что приводит к необходимости повышения продуктивности посевов для обеспечения полноценного питания, продовольственной безопасности государства и содействия устойчивому развитию сельского хозяйства. Одной из наиболее важных злаковых культур для сельского хозяйства России является кукуруза.
В настоящее время ранее использовавшиеся методы селекции кукурузы сахарной (Zea mays) не позволяют достичь достаточной эффективности при проведении отбора по признаку засухостойкости ввиду того, что он контролируется многими полиморфизмами. Среди современных методов наиболее результативным является маркер-опосредованная селекция. Однако существующие базы данных целевых полиморфизмов разрозненны, в связи с этим представляется актуальным создание базы данных, которая объединила бы имеющуюся информацию из других баз данных и дополнялась данными из литературы.
Конечная цель — создать единую базу данных ценных генов устойчивости к засухе и их полиморфизмов для селекции кукурузы сахарной.
Работа состояла из 2 частей – анализ существующих баз данных генов засухостойкости кукурузы и формирование базы данных на основе проанализированной информации по наименованиям генов, их продуктам, SNP-маркерам (вариациям генов и продуктов, локализациям и последствиям), последовательностям.
Методы и материалы: поиск терминов и генов в базе данных «Генная онтология», функциональная кластеризация генов в DAVID для определения семейств генов и их функций, поиск информации по целевым генам из обозреваемых баз данных генома кукурузы и создание базы данных на языке Python с использованием sqlite3.
В выбранных базах данных было обнаружено 99 генов сигнального пути абсцизовой кислоты и 40 генов, индуцируемых ими. Проведена кластеризация их функциональных аннотаций и найдена информация по локусам, последовательностям, вариациям и их локализациям, SNP-маркерам, нуклеотидам, заменам аминокислот и их последствиям у кукурузы сахарной. На основе проанализированной информации сформирована база данных целевых генов, их продуктов и последовательностей
В течение года запланировано обогащение базы данных локусами, SNP и заменами аминокислот. Будет создано программное обеспечение для работы селекционера с базой данных. Далее будет возможно осуществить анализ российских сортов.