The polymorphism of the SUS4 sucrose synthase domain sequences in russian, belorussian and kazakh potato cultivars

Russian. Известно, что одними из ключевых генов, определяющих качество картофельной продукции, являются гены метаболизма сахарозы. Проведен анализ нуклеотидного и аминокислотного полиморфизма сахарозосинтазного домена гена Sus4. Изучена последовательность фрагмента гена Sus4 с интрона III по экзон VI у 9 сортов картофеля российской, казахской и белорусской селекции. Длина полученных фрагментов варьировала от 977 п.н. (у сортов Фаворит, Карасайский, Мирас) до 1013 п.н. (у сортов Зорочка, Манифест, Елизавета, Башкирский). Полученные последовательности содержали как единичные мутации, так и инсерции и делеции. Общий уровень полиморфизма изученных последовательностей составил 5.82%. Всего в исследованном фрагменте найдено 58 SNPs и 4 индели. Наиболее вариабельные интроны - IV (12.4%) и V (9.18%). Наиболее вариабельный экзон - IV. Показано наличие 7 аллельных вариантов и 6 вариантов аминокислотных последовательностей. Сорт Карасайский имеет максимальное количество сайтов замещения аминокислот, т.е. с большей вероятностью несет признаки, отличающие его от других сортов. Всего в последовательностях экзонов выявлен 21 полиморфный сайт, из них 8 приводили к замене аминокислотных остатков, что может привести к изменению содержания крахмала и сахаров в клубнях. Выявленный полиморфизм может представлять интерес для селекционеров.

English. It is known that sucrose synthase is a key enzyme in the breakdown of sucrose. The nucleotide and amino acid polymorphism of the Sus4 gene fragments were analyzed. Sus4 gene fragments (intron III – exon VI) in 9 potato cultivars of Russian, Kazakh and Belarusian breedingwere analyzed. The polymorphism of the Sus4sucrose synthase domain sequences was first examined. The length of analyzed fragment variedfrom 977 b.p. (cultivars Favorit, Karasaiskii, Miras) to 1013 b.p. (cultivars Zorochka, Manifest, Elisaveta, Bashkirskii). It was demonstrated that the examined sequences contained point mutations, as well as insertions and deletions. The common polymorphism level was 5.82%. It was shown that the examined sequences contained 58 SNPs and 4 indels. The most variable were introns IV (12.4%) and V (9.18%). The most variable was exon IV. 7 allelic variants and 6 different amino acid sequences specific to different varieties were detected. Karasaysky variety has maximal quantity of amino acids replacement sites, i.e. it more likely bears the traits distinguishing it from other varieties. 21 polymorphic sites were found in total in exon sequences, 8 of them led to replacement of the amino-acid remains that can lead to change of starch and sugar content in tubers. Found polymorphism can be interesting for plant breeders.