Полиморфизм генов семейств FAD, SAD и UGT и их роль в определении жирнокислотного состава масла и содержания лигнанов в семенах льна (Linum usitatissimum L.) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.07, кандидат наук Кезимана Парфэ
Кезимана Парфэ
кандидат наук
2021
- Специальность ВАК РФ03.02.07
- Количество страниц 150
Оглавление диссертации кандидат наук Кезимана Парфэ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ТАБЛИЦ
СПИСОК РИСУНКОВ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Систематика льна
1.2 История возделывания и использования L. usitatissimum
1.2.1 Биологическое происхождение
1.2.2 Растениеводство льна
1.2.3 Применение льна и его продукции
1.3 Молекулярно-генетические исследования L. usitatissimum
1.3.1 Геном L. usitatissimum
1.3.2 Молекулярные маркеры L. usitatissimum
1.3.3 Маркер-ориентированная селекция льна
1.4 Жирнокислотный состава льняного масла и генетический контроль его биосинтеза
1.4.1 Жирнокислотный состава льняного масла и его применение
1.4.2 Генетический контроль биосинтеза жирных кислот в семенах льна
1.4.2.1 Синтаза жирных кислот
1.4.2.2 Десатуразы жирных кислот - роль SAD и FAD генов
1.5 Льняные лигнаны и генетический контроль их биосинтеза
1.5.1 Значение лигнанов
1.5.2 Биосинтез лигнанов
1.5.2.1 Фенилпропаноидный путь
1.5.2.2 Стереоспецифическое связывание дирижентными белками
1.5.2.3 Биосинтез дибензилбутановых лигнанов
1.5.2.4 Гликозилирование SECO - Роль UGT74S1
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1 Растительный материал
2.2 Выделение ДНК
2.3 Подготовка ДНК-библиотек ампликонов
2.4 Секвенирование ДНК-библиотек на приборе Illumina MiSeq
2.5 Биоинформатическая и статистическая обработки данных секвенирования
2.6 Секвенирование генома льна сорта Атлант
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Полиморфизм изучаемых генов, определяющих жирнокислотный состав и содержание лигнанов в семенах льна
3.1.1 Полиморфизм генов десатураз жирных кислот
3.1.1.1 Полиморфизм генов SAD
3.1.1.2 Полиморфизмы генов FAD2
3.1.1.3 Полиморфизмы генов FAD3
3.1.1.4 Полиморфизмы, ассоциированные с жирнокислотным составом масла
3.1.1.5 Аминокислотные замены, вызванные ассоциированными с ЖК составом полиморфизмами
3.1.1.6 Кластеризация изучаемых сортов/линий льна на основе полиморфизмов генов SAD и FAD
3.1.1.7 Селекция льна по содержанию линоленовой кислоты в семенах льна на основе SNP в генах FAD3
3.1.2 Полиморфизмы генов, определяющих содержание лигнанов в семенах льна
3.1.2.1 Полиморфизмы гена UGT74S1
3.1.2.2 Полиморфизмы, ассоциированные с содержанием лигнанов в семенах льна
3.2 Гетерогенность сортов льна
3
3.2.1 Внутрисортовая гетерогенность по генам десатураз жирных
кислот
3.2.2 Внутрисортовая гетерогенность по гену иОТ74Б1
3.3 Геном льна сорта Атлант
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
БАВ - биологически активные вещества
ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота
дНТФ - дезоксирибонуклеозидтрифосфат
ед/мкл - единиц на микролитр
ЖК состав - жирнокислотный состав
ЛКП - локусы количественных признаков
мкМ - микромоль
мМ - миллимоль
н - нуклеотид
НЖК - незаменимые ЖК
об. /мин - обороты в минуту
п.о. - пара оснований
пикоМ - пикомоль
ПНЖК - полиненасыщенные ЖК
ПЦР - полимеразная цепная реакция
т.п.о. - тысяча пар оснований
ЦТАБ - цетилтриметиламмоний бромид
FA - Fatty Acid (ЖК - жирные кислоты)
FAA - fatty acid associated (ассоциированная с жирными кислотами)
FAD - fatty acid desaturase (десатуразы жирных кислот)
LIN - linolenic acid (Линоленовая кислота (АЛК - а-Линоленовая кислота))
LIO - linoleic acid (линолевая кислота)
mQ - deionized water (деионизованная вода)
OLE - oleic acid (олеиновая кислота)
ONT - Oxford Nanopore Technologies
PAL - palmitic acid (пальмитиновая кислота)
PLRs - pinoresinol/lariciresinol reductases (пинорезинол-ларицирезинол редуктазы)
RPM - reads per million (количество прочтений в расчете на миллион)
SAD - stearoyl-ACP (acyl-carrier-protein) desaturase (стеароил-ацилпереносящий белок (АПБ)-десатуразы)
SDG - secoisolariciresinol diglucoside (секоизоларицирезинола диглюкозид) SECO - secoisolariciresinol (секоизоларицирезинол) SNP - single nucleotide polymorphism (однонуклеотидный полиморфизм) STE - stearic acid (стеариновая кислота)
UGTs - uridine 5'-diphospho-glucuronosyltransferase (уридин-5-дифосфат глюкуронилтрансферазы)
VAF - variant allele frequency (частота вариантных аллелей)
СПИСОК ТАБЛИЦ
Таблица 1. Целебные свойства SDG и его метаболитов
Таблица 2. Линии и сорта льна, используемые в исследовании
Таблица 3. Праймеры для первого этапа подготовки ДНЖ-библиотеки
Таблица 4. Полиморфизмы генов SAD1 и SAD2 (метод VarScan)
Таблица 5. Полиморфизмы генов FAD2 (метод VarScan)
Таблица 6. Полиморфизмы генов FAD3 (метод VarScan)
Таблица 7. ^рреляции полиморфизмов генов SAD и FAD, и жирнокислотного
состава масла льна (содержания PAL, STE, OLE, LIO, LIN)
Таблица 8. Аминокислотные замены, вызванные полиморфизмами генов SAD
и FAD, ассоциированными с ЖK составом
Таблица 9. Полиморфизм гена UGT74S1
Таблица 10. ^рреляции полиморфизмов гена UGT74S1 и содержания
лигнанов в семенах льна
Таблица 11. Гетерогенность сортов/линий льна по ключевым полиморфизмам,
определяющим соотношение линолевой и линоленовой кислот в масле
Таблица 12. Параметры сборок генома льна сорта Атлант (QUAST)
СПИСОК РИСУНКОВ
Рис. 1. Эволюционные отношения между видами Linum, основанные на
цитологических данных
Рис. 2. Биосинтез жирных кислот у льна
Рис. 3. Превращение SDG кишечными бактериями
Рис. 4. Биосинтез лигнанов у льна
Рис. 5. Проращивание семян в чашках Петри
Рис. 6. Жирнокислотный состав масла у линий и сортов льна
Рис. 7. Содержание лигнанов в семенах линий и сортов льна
Рис. 8. Подготовка ДНК-библиотеки
Рис. 9. Проверка продуктов ПЦР I
Рис. 10. Схема индексирования Nextera XT v2 для 2-й ПЦР
Рис. 11. Проверка качества полученных ДНК-библиотек
Рис. 12. Полиморфизмы генов SAD и FAD
Рис. 13. Кластеризация 84 сортов/линий льна на основе полиморфизмов генов
SAD1, SAD2, FAD2A, FAD2B, FAD3A и FAD3B (VarScan)
Рис. 14. Кластеризация 84 сортов/линий льна на основе полиморфизмов в индивидуальных генах (SAD1, SAD2, FAD2A, FAD2B, FAD3A и FAD3B),
(VarScan)
Рис. 15. Кластеризация 84 сортов/линий льна на основе полиморфизмов гена
FAD3A (VarScan)
Рис. 16. Кластеризация 84 сортов/линий льна на основе полиморфизмов гена
FAD3B (VarScan)
Рис. 17. Полиморфизм генов FAD3A и FAD3B при скрещивании Raciol x AGT
427/10
Рис. 18. Полиморфизм генов FAD3A и FAD3B при скрещивании ЛМ 98 x AGT
427/10
Рис. 19. Полиморфизмы гена UGT74S1 (VarScan)
Рис. 20. Кластеризация коллекций сортов/линий льна на основе полиморфизмов гена UGT74S1 (VarScan)
Рис. 21. Гетерогенность сортов/линий, основанная на полиморфизмах генов
SAD и FAD (VarScan)
Рис. 22. Гетерогенность, основанная на полиморфизмах гена
UGT74S1 (VarScan)
Рис. 23. Оценка программой BUSCO результатов сборок генома льна сорта Атлант
ВВЕДЕНИЕ
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Генетика», 03.02.07 шифр ВАК
Молекулярные механизмы ответа растений льна на стресс от дисбаланса элементов питания2017 год, кандидат наук Коробан Надежда Викторовна
Молекулярные механизмы ответа растений льна обыкновенного (Linum usitatissimum L.) на заражение грибом Fusarium oxysporum f. sp. lini2023 год, кандидат наук Новаковский Роман Олегович
Генетическая коллекция льна (Linum usitatissimum L.): создание, анализ и перспективы использования2019 год, доктор наук Пороховинова Елизавета Александровна
Продуктивность семян льна масличного в зависимости от применения азотных удобрений на дерново-карбонатных почвах в условиях Ленинградской области2018 год, кандидат наук Абушинова Елизавета Владимировна
Разработка способов оценки качества и идентификации семян льна на основе метода ядерно-магнитной релаксации2004 год, кандидат технических наук Украинцева, Ирина Ивановна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Полиморфизм генов семейств FAD, SAD и UGT и их роль в определении жирнокислотного состава масла и содержания лигнанов в семенах льна (Linum usitatissimum L.)»
Актуальность темы и степень ее разработанности
Мир сталкивается с огромными проблемами, такими как необходимость повышения производительности для обеспечения потребностей растущего населения нашей планеты при одновременном снижении воздействия на окружающую среду и преодоления последствий изменения климата. B связи с этим, на сегодняшний день используются современные технологии генетики, геномики и генной инженерии для создания новых сортов культур, удовлетворяющих требованиям меняющегося мира, в том числе, производство биологически активных веществ (БАВ), применяемых в различных индустриях. Лен (Linum usitatissimum L.) является одной из важнейших сельскохозяйственных культур, сорта которого представляют собой источник таких биологически активных веществ (БАВ), как растительные масла и лигнаны, применяемые в пищевой и фармацевтической промышленностях [Bekhit и др., 2018; El-Beltagi, Salama, El-Hariri, 2007; Jhala, Hall, 2010]. Именно благодаря высокому содержанию в семенах льна таких БАВ, как а-линоленовая кислота (LIN) и лигнаны, обладающих широким спектром фармакологического действия [Morris, 2007a; Pilar и др., 2017; Touré, Xueming, 2010], вырос интерес к этому растению.
Современные сорта льна содержат до 50% масла, состоящего из пяти основных жирных кислот (Ж^: пальмитиновой (PAL) (С16:0; ~ 6%), стеариновой (STE) (С18:0; ~ 4%), олеиновой (OLE) (C18:1cisA9; ~ 24%), линолевой (LIO) (С18: 2cis A912; ~ 15%) и линоленовой (LIN) (C18:3cis A91215; ~ 50%) [Muir, Westcott, 2003; Thambugala, Cloutier, 2014; You и др., 2014]. Высокое содержание LIN и умеренное содержание LIO в льняном масле способствует здоровой диете [Damude, Kinney, 2007; Thambugala, Cloutier, 2014]. Более того, LIN и LIO, также называемые полиненасыщенными ЖK (ПЫЖ^, являются важными компонентами клеточных мембран, участвующих в метаболизме растений в качестве источника запасной энергии в виде триацилглицеринов и в качестве предшественников сигнальных
молекул, таких как жасмоновые кислоты [Ohlrogge, Browse, 1995]. Они также являются предшественниками других длинноцепочечных ПНЖК, таких как эйкозапентаеновая кислота (С20:5Л5,8,11,14,17) и докозагексановая кислота (C22: 6Л4,7,10,13,16,19) [Morris, 2007b; Pali, Mehta, 2014], чьи лечебно-профилактические свойства проявляются в снижении уровня холестерина в сыворотке крови и профилактике сердечно-сосудистых заболеваний, что доказано в ряде исследований [Kim, Ilich, 2011; Wiesenfeld и др., 2003]. Сорта льна различаются по жирнокислотному составу масла (прежде всего содержанию LIN) и, в зависимости от соотношения жирных кислот могут применяться в фармацевтической, пищевой или лакокрасочной промышленности, а также для производства биодизеля [Muir, Westcott, 2003; Брач, Пороховинова, Шеленга, 2016; Зубцов, Осипова, Антипова, 2007; Марков, Девянин, Трифонов, 2015], поэтому изучение генов, участвующих в биосинтезе ЖК, позволит использовать их в маркер-ориентированной селекции, тем самым повышая эффективность селекционного процесса.
Помимо ЖК, лен также является одним из самых богатых растительных источников лигнанов [Morris, 2007b], действующих как антиоксиданты [Hosseinian и др., 2006]. Лигнаны являются классом полифенольных фитоэстрогенов, обладающих противораковыми и антидиабетическими свойствами, а также оказывающих профилактические эффекты против сердечно-сосудистых заболеваний [Adolphe и др., 2010; Imran и др., 2015; Muir, Westcott, 2003; Parikh, Netticadan, Pierce, 2018]. Лигнаны у льна обнаружены в гликозилированных формах, а гликозилирование влияет на биологическую активность и биодоступность метаболитов [Morris, 2007c; Parikh, Netticadan, Pierce, 2018; Struijs, 2008; Touré, Xueming, 2010], поэтому гены гликозилирования играют важную роль в биосинтезе лигнанов льна.
Таким образом, исходя из важности этих БАВ льна, изучен процесс их биосинтеза и определены гены, играющие роль в их формировании у льна. Показано, что гены десатураз, играющие важную роль в определении соотношения ЖК в льняном масле. Гены десатураз льна идентифицированы,
и известно, что десатурацию STE в OLE, OLE в LIO, LIO и LIN последовательно выполняют SAD (stearoyl-ACP (acyl-carrier-protein) desaturase - стеароил - ацилпереносящий белок (АПБ)-десатуразы), FAD2 (fatty acid desaturase 2 - десатуразы жирных кислот 2) и FAD3 (fatty acid desaturase 3 -десатуразы жирных кислот 3) [Banik, Duguid, Cloutier, 2011; Fofana и др., 2006; You и др., 2014; Лось, 2001].
В биосинтезе лигнанов принимает участие ряд ферментов, включая пинорезинол-ларицирезинол редуктазы (PLRs - pinoresinol/lariciresinol reductases) и 1-уридиндифосфат гликозилтрансферазы (UGTs - uridine 5'-diphospho-glucuronosyltransferases) [Kim и др., 2009; Okazawa и др., 2014]. У растений существует большое семейство UGT, которые добавляют уридиндифосфат-активированные сахарные компоненты к акцепторным молекулам [Dhaubhadel, Farhangkhoee, Chapman, 2008], что обеспечивает их химическую стабильность и сниженную активность. У льна идентифицированы гены PLR, преобразующие пинорезинол в секоизоларицирезинол (SECO) [Hemmati и др., 2010; Hemmati, Schmidt, Fuss, 2007] и показано, что основная роль в превращении SECO в диглюкозид секоизоларицирезинола (SDG) играет ген UGT74S1 [Fofana и др., 2017a; Ghose и др., 2014; Kezimana и др., 2018].
Несмотря на значение льна и наличие информации о генетическом контроле биосинтеза ЖK и лигнанов, исследования по оценке генетического разнообразия генов, вовлеченных в их синтез, ограничены. Более того, мало известно о взаимосвязи между полиморфизмами в этих генах и содежании ЖK и лигнанов. Получение таких данных способствует применению технологий генетики, геномики и генной инженерии для создания сортов льна специализированного назначения.
Цель и задачи исследования
Цель работы - идентифицировать полиморфизмы генов льна SAD1, SAD2, FAD2A, FAD2B, FAD3A, FAD3B, UGT74S1 и определить влияние полиморфизмов на содержание жирных кислот и лигнанов, а также
разработать подходы для использования полученных данных в маркер -
ориентированной селекции масличного льна.
Для реализации этой цели были поставлены следующие задачи:
1. Создание представительной коллекции ДНК сортов/линий льна, включающей различающиеся по жирнокислотному составу масла и содержанию лигнанов генотипы.
2. Разработка подхода для определения нуклеотидных последовательностей генов SAD1, SAD2, FAD2A, FAD2B, FAD3A, FAD3B, UGT74S1 c использованием глубокого секвенирования.
3. Подготовка ДНК-библиотек и секвенирование генов SAD1, SAD2, FAD2A, FAD2B, FAD3A, FAD3B и UGT74S1 для образцов из созданной коллекции.
4. Анализ данных секвенирования и выявление однонуклеотидных полиморфизмов (SNP, single nucleotide polymorphism), инсерций и делеций в генах SAD1, SAD2, FAD2A, FAD2B, FAD3A, FAD3B и UGT74S1.
5. Установление ассоциаций выявленных полиморфизмов генов с составом жирных кислот (PAL, STE, OLE, LIO, LIN) и содержанием лигнанов в семенах генотипов льна.
6. Разработка подхода для использования полученных данных о полиморфизмах изученных генов в маркер-ориентированной селекции масличного льна.
Научная новизна
С помощью метода глубокого секвенирования впервые на представительной выборке образцов льна (279 сортов/линий, не менее 50 растений для каждого генотипа) идентифицированы полиморфизмы в генах SAD1, SAD2, FAD2A, FAD2B, FAD3A, FAD3B, играющих ключевую роль в синтезе жирных кислот, и UGT74S1, влияющего на синтез лигнанов. Установлена неоднородность (гетерогенность) сортов/линий льна по изученным генам. Найдены ассоциации между содержанием PAL, STE, OLE, LIO и LIN в льняном масле и полиморфизмами генов семейств SAD и FAD. Показано, что наиболее информативными и перспективными для использования в маркер-
ориентированной селекции масличного льна являются три полиморфизма в генах FAD3A и FAD3B, главным образом определяющие содержание линолевой и линоленовой кислот в льняном масле. Теоретическая и практическая значимость работы
Жирнокислотный состав масла и содержание лигнанов определяют, как правило, на поздних этапах селекционного процесса, что не позволяет вести ранний и эффективный отбор на данный признак, однако разработка ДНК-маркеров для идентификации аллелей генов, играющих ключевую роль в детерминации содержания жирных кислот и лигнанов, значительно повысит эффективность селекции. Полученные нами данные по полиморфизмам генов SAD1, SAD2, FAD2A, FAD2B, FAD3A, FAD3B и UGT74S1 и их ассоциации с жирнокислотным составом масла и содержанием лигнанов позволили провести ДНК-паспортизацию сортов/линий льна, оценить сортовую гетерогеность и идентифицировать ключевые полиморфизмы генов FAD3A и FAD3B, перспективные для использования в маркер-ориентированной селекции льна для повышения эффективности селекционного процесса и ускорения создания сортов льна пищевого, фармацевтического и промышленного назначения. Также собран и аннотирован геном льна сорта Атлант, что является основой для дальнейших молекулярно-генетических исследований этой культуры. Методология и методы исследования
Семена льна, полученные из Института льна, выращивали в чашках Петри для получения проростков, из которых выделяли ДНК ЦТАБ протоколом. Подготовку ДНК-библиотеки для секвенирования проводили с использованием двухступенчатой ПЦР и на основе модифицированного протокола Illumina [Illumina, 2013].
Праймеры подбирали с использованием программ MEGA и NCBI Primer-BLAST. Качество ДНК-библиотек оценивали на системе капиллярного фореза Bioanalyzer 2100 (Agilent Technologies, США), концентрацию - на флуориметре Qubit 2.0 (Life Technologies, США). Секвенирование проводили
на платформе MiSeq (Illumina, США). Данные секвенирования были обработаны и выровнены на референсный геном льна (assembly GCA_000224295.2/ASM22429v2). Для определения аллельных вариантов использовали приложения VarScan и freeBayes. Для корреляционного анализа между идентифицированными полиморфизмами и содержанием ЖК и лигнанов использовались коэффициенты ранговой корреляции Спирмана и Кендалла и p-значение. Кластерный анализ проводился методом Ward D2, а визуализация дендрограмм и тепловых карт выполнена с использованием пакетов pheatmap, d3heatmap, ggtree и gheatmap.
ДНК для полногеномного секвенирования на платформах Oxford Nanopore Technologies и Illumina выделяли набором ДНК-ЭКСТРАН-3 (Синтол, Россия) с последующей очисткой набором Blood & Cell Culture DNA Mini Kit (Qiagen, США). Качество и концентрацию ДНК оценивали на флуориметре Qubit 2.0 (Life Technologies, США) и спектрофотометре NanoDrop 2000C (Thermo Fisher Scientific, США). Секвенирование проводили на приборах MinlON (Oxford Nanopore Technologies) и HiSeq 2500 (Illumina). Для сборки генома льна использовали четыре ассемблера: Canu 2.0, Flye 2.7, Shasta 0.5.0 и wtdbg2. 2.5. Оценку полученных сборок генома проводили с помощью QUAST 5.0.2. Положения, выносимые на защиту:
1. Идентифицированы полиморфизмы генов SAD1, SAD2, FAD2A, FAD2B, FAD3A, FAD3B, играющих ключевую роль в синтезе жирных кислот, и UGT74S1, участвующего в синтезе лигнанов, для выборки из 279 сортов/линий льна, и показано наибольшее генетическое разнообразие для генов FAD3A и FAD3B.
2. Сорта/линии льна характеризуются значительной внутренней гетерогенностью по генам семейств SAD и FAD.
3. Разнообразие льна по гену UGT74S1 низкое и полиморфизмы этого гена не оказывают существенного влияния на содержание лигнанов в семенах изученной выборки льна.
4. Данные о полиморфизмах генов SAD и FAD представляют ценность для генетической паспортизация сортов/линий льна, подбора пар для скрещиваний и контроля сортовой чистоты.
5. Полиморфизмы, приводящие к замене триптофана на стоп-кодон в FAD3A, гистидина на тирозин в FAD3B и аргинина на стоп-кодон в FAD3A, являются ключевыми и определяют содержание линоленовой и линолевой кислот в льняном масле.
6. Ключевые полиморфизмы генов FAD3A и FAD3B перспективны для использования в маркер-ориентированной селекции льна для отбора генотипов с определенными аллелями этих генов в гомозиготном состоянии, что повышает эффективность создания сортов льна специального назначения.
Апробация результатов работы
Результаты работы представлены на международных и всероссийских
съездах, симпозиумах, конгрессах, конференциях, в том числе:
• The 43rd FEBS Congress Biochemistry Forever, 7-12 July 2018, Prague, Czech Republic;
• The 12th Congress of the International Plant Molecular Biology, 5-10 August 2018, Montpellier, France;
• The Eleventh International Conference on Bioinformatics of Genome Regulation and Structure\Systems Biology (BGRS\SB-2018), 20-25 August 2018, Novosibirsk, Russia; Biodiversity: Genomics and Evolution, BioGenEvo-2018 Symposium, 21-24 August 2018, Novosibirsk, Russia;
• The 1st Cologne Conference on Food for Future, 5-7 September 2018, Köln, Germany;
• Plant Science Center Summer School: Responsible Research and Innovation in Plant Sciences, 10-14 September 2018, Einsiedeln, Switzerland;
• Международная научно-практическая конференция «Гармонизация подходов к фармацевтической разработке», 28 ноября 2018, Москва, Россия;
• IV Международная научно-методическая конференция «Гаммермановские чтения», 30-31 января 2019, Санкт-Петербург, Россия;
• International CEPLAS Summer School Transatlantic Summer School -Frontiers in Plant Sciences, 27-31 May 2019, Wermelskirchen, Germany;
• The Fifth International Scientific Conference Plant Genetics, Genomics, Bioinformatics, and Biotechnology (PlantGen2019), 24-29 June 2019, Novosibirsk, Russia;
• The 44th FEBS Congress From Molecules to Living Systems, 6-11 July 2019, Krakow, Poland;
• Plant Genomes in a Changing Environment, 16-18 October 2019, Wellcome Genome Campus, Hinxton, Cambridge, UK.
Публикации
Общее число работ по теме диссертации, включая сборники трудов конференций, составляет 13, в том числе 7 в изданиях, рекомендованных ВАК, 6 из них индексируются в Scopus и Web of Science.
Личный вклад автора заключается в выполнении основного объема теоретических и экспериментальных исследований по теме данной работы, включая анализ известных в литературе данных, планирование и проведение экспериментов. Диссертационная работа является результатом исследований, проведенных автором в агробиотехнологическом департаменте АТИ РУДН в 2016-2020 гг и ФГБУН Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук в 2017-2020 гг. Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 150 страницах печатного текста, содержит 12 таблиц и 23 рисунка. Состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов, приложения и списка цитируемой литературы, содержащего 257 источников.
Благодарности
Выражаю глубокую признательность своим руководителям к.с.-х.н. Е. В. Романовой и к.б.н. Н. В. Мельниковой за руководство, переданные знания, ценные советы и рекомендации на всех этапах выполнения диссертационной работы. Выражаю благодарность А. А. Дмитриеву и Г. С. Краснову за помощь в обработке данных и советы в выполнении работы. Искреннюю благодарность за помощь на разных этапах работы адресую А. В. Кудрявцевой и всему коллективу Лаборатории постгеномных исследований ИМБ РАН. Отдельную благодарность выражаю коллективу Лаборатории сравнительной геномики и транскриптомики ИМБ РАН за поддержку на всех этапах работы.
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Систематика льна
Лен обыкновенный (Linum usitatissimum L.) принадлежит к роду Лен (Linum) семейства Льновые (Linaceae) порядка Malpighiales Mart. класса Magnoliopsida (Dicotyledones) отдела Magnoliophyta [Cullis, 2007; Muir, Westcott, 2003]. Семейство состоит из 22 родов, из которых род Linum является самым большим и преимущественно используется для практических целей. Род Linum включает около 230 видов [Hickey, King, 1988], которые разделяются на шесть секций по морфологическим признакам [Diederichsen, Richards, 2003]: Linum, Dasylinum, Linastrum, Cathartolinum, Syllinum, and Cliococca. Из этих видов наиболее распространенным является лен обыкновенный (L. usitatissimum) [Kolodziejczk, Fedec, 1993; Vassao и др., 2010; Рогаш, Абрамов, Толковский, 1967], выращиваемый для получения волокон и семян. Лен был, по-видимому, одним из первых одомашненных растений, его возделывание, скорее всего, началось в Плодородном полумесяце в долинах Тигра и Евфрата около 8000 лет назад [Zohary, Hopf, 1993].L. usitatissimum L. представляет собой полиморфный вид, характеризующийся огромным внутривидовым разнообразием [Muir, Westcott, 2003], поэтому был разделен на 5 подвидов: L. usitatissimum ssp. usitatissimum - лен-долгунец, L. usitatissimum ssp. intermedium Czernom - межеумок, L. usitatissimum ssp. humile (Mill.) Czernom. - кудряш, L. usitatissimum ssp. latifolium (L.) Stankev. -крупносемянный и L. usitatissimum ssp. bienne (Mill.) Stankev. - полуозимый [Черноморская, Станкевич, 1987]. В настоящее время, основываясь на морфологических признаках и с помощью методов классической генетики, ученые установили, что различия между долгунцами, межеумками и кудряшами недостаточны для присвоения им статуса подвидов, и поэтому считают их разновидностями в рамках подвида - L. usitatissimum subsp. usitatissimum var. elongatum (Sinsk.) Kutuz. comb. nov., L. usitatissimum var. intermedium (Czernom.) Kutuz. comb. nov. и L. usitatissimum var. humile (Czernom.) Kutuz. comb. nov., соответственно [Кутузова, Чухина, 2017].
Кутузова С. Н. и Чухина И.Г. предложили ввести новый подвид L. usitatissimum var. nanum Kutuz. var. Nova в связи с результатами скрещивания льна из Эфиопии с L. angustifolium; а также присвоить статус разновидности колхидскому льну - L. usitatissimum subsp. bienne (Mill.) Stankev. var. colchicum Kutuz. var. nova, который, несмотря на близость к культурному, существенно отличается от него по морфологическим признакам. Они также согласились со статусом подвидов L. usitatissimum L. subsp. Latifolium (L.) Stankev. и L. usitatissimum subsp. bienne (Mill.) Stankev. [Кутузова, Чухина, 2017].
1.2 История возделывания и использования L. usitatissimum 1.2.1 Биологическое происхождение Лен обыкновенный - однолетнее травянистое растение, по-видимому произошедшее от диких форм, и его наиболее вероятным предшественником является L. angustifolium Huds., имеющий такое же число хромосом (2n = 30), типичные стебли, голубые цветки и растрескивающиеся коробочки или капсулы с семенами [Muir, Westcott, 2003].
Лен считается одной из восьми «культур-основателей» растениеводства наряду с зерновыми и бобовыми, поскольку он входит в число первых одомашненных растений [Zohary, Hopf, 1993]. По данным археологов он впервые упоминался на Ближнем Востоке более 8000 лет назад [Helbaek, 1959; Zohary, Hopf, 1993]. Для формы L. usitatissimum предложены 2 возможные географические группы: масличный лен - в Юго-Западной Азии, Афганистане и Индии; и лен-долгунец в Турции, Египте, Алжире, Тунисе, Испании, Италии и Греции [Вавилов, 1967].
Различные сорта льна выращивались в разных географических регионах в соответствии с местными условиями выращивания и местными методами, так, в Египте, например, лен выращивался на волокно, использовавшегося в ткачестве тонкого постельного белья [Muir, Westcott, 2003]. Помимо волокон лен выращивался также для получения льняного масла, поэтому существуют две формы льна обыкновенного: лен-долгунец для получения волокна, более длинная форма льна, с меньшим количеством ветвей; и масличный лен,
относительно короткие растения, образующие большое количество вторичных ветвей [Gill, 1987].
l.2.2 Растениеводство льна
Лен культивируется в более чем 30 странах, представляющих все пять континентов мира. Хотя выращивание льна для волокна является важной отраслью в некоторых странах, большая часть льна выращивается главным образом для масла. Основными странами-производителями льна являются: Аргентина, Канада, Китай, Индия, Польша, Румыния, Россия, Уругвай и США [Muir, Westcott, 2003]. По площади возделывания лен-долгунец занимал первое место в России и четвертое место в мире среди прядильных растений, а лен масличный - четвертое в России и десятое в мире среди масличных (FAOSTAT, 2019).
l.2.3 Применение льна и его продукции
Существуют два основных направления использования льна -получение масла из семян (льняное масло) и волокна из стеблей. В дополнении к этим традиционным направлениям использования, лен представляет большой интерес для применения в диетическом питании человека в основном из-за содержания в семенах льна полиненасыщенных жирных кислот, лигнанов, углеводов, фенолокислот и флавоноидов [Bernacchia, Preti, Vinci, 2014; Touré, Xueming, 2010].
Известны три основных компонента, делающие лен полезным:
• очень высокое содержание полиненасыщенных жирных кислот, особенно а-линоленовой кислоты,
• высокий процент пищевых волокон, как растворимых, так и нерастворимых
• самое высокое содержание растительных лигнанов
LIN полезна для питания, так как ее потребление снижает риск развития рака и сердечно-сосудистых и других заболеваний [Austria и др., 2008; Bekhit и др., 2018; Clark и др., 2001; Harper и др., 2006; Kajla, Sharma, Sood, 2015; Kim,
Ilich, 2011; Prasad, Dhar, 2015; Rodriguez-Leyva и др., 2010]. В промышленных отраслях полимер из а-линоленовой кислоты используется при производстве линолеума, красок и других продуктов [Bodros и др., 2007; Wang и др., 2012].
Основной лигнан льна, дигликозид секоизоларициресинола, является антиоксидантом и предшественником прогестеронов [Wang и др., 2012], а также обладает фармакологическим действием [Chen и др., 2009; Cullis, 2007; Kajla, Sharma, Sood, 2015; Moree, 2011; Prasad, Dhar, 2015; Touré, Xueming, 2010; Webb, McCullough, 2005; Xia и др., 2001].
Основными ограничениями применения льняного семени в диете человека является наличие цианогенных гликозидов и быстрое прогоркание жиров, поэтому необходимо создать сорта пищевого назначения с низким содержанием цианогенных гликозидов и омега-3 ЖК, устойчивых к прогорканию масла, и являющиеся более конкурентоспособными на рынке растительного масла.
Более того, лигнаны, в больших количествах содержащиеся в семенах льна, наряду с ненасыщенными жирными кислотами, способствуют созданию комплексного воздействия на организм человека, снижающего риск развития диабета [Fukumitsu и др., 2008; Moree, 2011; Parikh и др., 2019; Prasad, 2000; Prasad, 2001; Prasad, Dhar, 2015], имеют противораковое [Adolphe и др., 2010; Ezzat и др., 2018; Jenab, Thompson, 1996; Katare и др., 2012; Webb, McCullough, 2005], противовоспалительное действие [Adolphe и др., 2010; Dupasquier и др., 2007; Muir, Westcott, 2003; Pietrofesa и др., 2016; Prasad и др., 1998; Prasad, Jadhav, 2015; Rom и др., 2018; Siriwardhana, Kalupahana, Moustaid-Moussa, 2012; Zhang и др., 2017], и улучшают состояние пациентов при заболеваниях почек [Imran и др., 2015; Kim, Ilich, 2011; Naqshbandi и др., 2012] и других заболеваниях [Imran и др., 2015; Kezimana и др., 2018; Spence и др., 2003].
1.3 Молeкулярно-гeнemичeскиe исслeдования L. usitatissimum Лен является популярным объектом генетических исследований. Основным направлением таких исследований является изучение устойчивости к абиотическим и биотическим факторам в целях повышения продуктивности.
Помимо этого, изучается также генетический контроль синтеза промышленно важных компонентов льна, таких как содержание жирных кислот, углеводов и лигнанов в семенах льна. Данная диссертация является частью таких исследований и посвящена изучению молекулярных механизмов синтеза ЖК и лигнанов в семенах льна для дальнейшего использования в оптимизации селекционного процесса этой культуры.
1.3.1 Геном L. usitatissimum
Linum L. (Linaceae) - разнообразный род, включающий более 200 видов. Числа хромосом варируются у этих видов (2n = 16, 18, 20, 26, 28, 30, 32, 36, 42, 72, 84) (Рис. 1.), что указывает на роль хромосомных мутаций в видообразовании рода Linum [Bolsheva и др., 2015; Muir, Westcott, 2003]. Ряд исследований тоже указывает, что геном L. usitatissimum возник в результате полногеномной дупликации, произошедшей примерно 5 - 9 миллионов лет назад, и имеет размер около 373 миллионов п.о. на 1С [Cullis, 1981; Wang и др., 2012]. Результаты исследования Muravenko и др. по анализу 22 представителей различных видов Linum также подтвердили, что у L. usitatissimum 2n =30, [Muravenko и др., 2010]. В данной работе также разделили изученные виды льнов на виды секций Adenolinum и Stellerolinum (2n = 18); секции Linum, состоящей из трех групп: 2n = 30, 2n = 16 и 2n = 28; секции Syllinum, состоящей из двух групп: 2n = 28 + (1-6)B и 2n = 26; секций Dasylinum (2n = 16) и Linastrum (2n = 18) [Muravenko и др., 2010], что частично согласуется с систематикой делением рода Linum на секции [Diederichsen, Richards, 2003].
Ядерная ДНК L. usitatissimum содержит около 35% тандемных повторов высокой копийности, 15% фракции последовательностей ДНК со средней копийностью и 50% низкокопийных последовательностей (Cullis, 1981). В геноме L. usitatissimum предсказано существование 43484 генов (Phytozome genome ID: 200), что сравнимо с предсказанными для других двудольных растений, и доля этих генов, имеющих гомологи в геноме арабидопсиса, составляет 89,4% [Deyholos, 2019; Wang и др., 2012]. К тому же, распределение
длин экзонов в предсказанных генах соответствует другим видам растений, но длина интронов и матричной РНК (мРНК) в среднем короче, чем у других изученных видов растений (Wang и др. , 2012).
Рис. 1. Эволюционные отношения между видами Linum, основанные на цитологических данных [Diederichsen, Richards, 2003]
1.3.2 Молекулярные маркеры L. usitatissimum
За последние три десятилетия были разработаны молекулярные маркеры, такие как полиморфизм длины фрагментов рестрикции (RFLP -Restriction Fragment Length Polymorphism), случайно амплифицируемая полиморфная ДНК (RAPD - Randomly Amplified Polymormphic DNA), полиморфизм длины амплифицированных фрагментов (AFLP - Amplified Fragment Length Polymorphism), сиквенс-специфичный амплифицированный полиморфизм (SSAP - Sequence-Specific Amplification Polymorphism), межмикросателлитные последовательности (ISSR - Inter Simple Sequence Repeats), микросателлитные последовательности (SSR - Simple Sequences Repeats) и однонуклеотидные полиморфизмы (SNP - Single-Nucleotide Polymorphism), для различных применений, включая изучение характеристик коллекции зародышевой плазмы, картирование QTL и генов и т. д. [Bolsheva и др., 2015; Choudhary и др., 2017; Cloutier и др., 2011; Cloutier, You, Soto-Cerda, 2019; Everaert и др., 2001; Fu, 2006; Prabha и др., 2017; Rachinskaya и др., 2011; Rajwade и др., 2010; Soto-Cerda и др., 2011; Soto-Cerda, Cloutier, 2013; Spielmeyer и др., 1998; Wiesner, Wiesnerova, 2003; Wiesner, Wiesnerova, Tejklova, 2001].
Молекулярные маркеры RAPD и AFLP являются методически чувствительными и имеют недостаточную воспроизводимость, поэтому разрабатываются микросателлитные маркеры, содержащие тандемные повторы коротких мотивов длиной 2-6 нуклеотида с высокой воспроизводимостью [Cloutier и др., 2009; Cloutier и др., 2012a; Soto-Cerda и др., 2011]. Wu и др. разработали 1574 новых SSR маркера L. usitatissimum с помощью секвенирования методом дробовика и применили 62 из них для оценки генетического разнообразия сортов льна [Wu и др., 2017]. SSR маркеры также могут быть использованы для составления «скелета» генетической карты, на которую можно нанести SNP маркеры [Allen и др., 2011]. В настоящее время SNP маркеры можно выявить во всем геноме L. usitatissimum благодаря работам по полногеномному секвенированию и новым технологиям
[Kumar, You, Cloutier, 2012; Yi и др., 2017]. Полученные SNP данные, безусловно, будут способствовать созданию более детального отбора селекционного материала и, следовательно, эффективному проведению селекции с помощью маркеров (MAS - Marker Assisted Selection).
1.3.3 Маркер-ориентированная селекция льна
Селекция растений на протяжении многих лет обеспечивает внедрение улучшенных сортов сельскохозяйственных культур, учитывая требования производителей растительной продукции, фермеров - более высокие урожаи и устойчивость к абиотическим и биотическим стрессовым факторам, либо требования потребителей - более питательные и безопасные продукты питания.
Похожие диссертационные работы по специальности «Генетика», 03.02.07 шифр ВАК
Особенности технологии возделывания льна масличного на Среднем Урале2017 год, кандидат наук Синякова, Ольга Валерьевна
Создание исходного материала при селекции льна масличного для Северного Кавказа2010 год, кандидат сельскохозяйственных наук Рябенко, Лариса Григорьевна
Функционально-технологические свойства семян льна и разработка технологии мучных кондитерских изделий специализированного назначения на их основе2014 год, кандидат наук Киреева, Мария Сергеевна
Эфирномасличные культуры и пищевые масла как источник получения биологически активных веществ и их роль в формировании костной ткани2021 год, кандидат наук Элбахнасави Амр Самир Маамун Абделджаффар
Продуктивность сортов льна масличного в зависимости от нормы высева в условиях Ленинградской области2017 год, кандидат наук Айиссотоде Йемалин Задкиел
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кезимана Парфэ, 2021 год
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Abou El-Nasr T. H. S., Mahfouze H. A. Genetic variability of golden flax (Linum usitatissimum L.) using RAPD markers // World Appl. Sci. J. 2013. Т. 26. № 7. С. 851-856.
2. Adolphe J. L. и др. Health effects with consumption of the flax lignan secoisolariciresinol diglucoside // Br. J. Nutr. 2010. Т. 103. № 7. С. 929-938.
3. Allaby R. G. и др. Evidence of the domestication history of flax (Linum usitatissimum L.) from genetic diversity of the sad2 locus // Theor. Appl. Genet. 2005. Т. 112. № 1. С. 58-65.
4. Allen A. M. и др. Transcript-specific, single-nucleotide polymorphism discovery and linkage analysis in hexaploid bread wheat (Triticum aestivum L.) // Plant Biotechnol. J. 2011. Т. 9. № 9. С. 1086-1099.
5. Ander B. P. и др. Dietary Flaxseed Protects against Ventricular Fibrillation Induced by Ischemia-Reperfusion in Normal and Hypercholesterolemic Rabbits // J. Nutr. 2004. Т. 134. № 12. С. 3250-3256.
6. Asgarinia P. и др. Mapping quantitative trait loci for powdery mildew resistance in flax (Linum usitatissimum L.) // Crop Sci. 2013. Т. 53. № 6. С. 2462-2472.
7. Attoumbre J. и др. Investigation of lignan accumulation in developing Linum usitatissimum seeds by immunolocalization and HPLC // Phytochem. Lett. 2011. Т. 4. № 2. С. 194-198.
8. Austria J. A. и др. Bioavailability of Alpha-Linolenic Acid in Subjects after Ingestion of Three Different Forms of Flaxseed // J. Am. Coll. Nutr. 2008. Т. 27. № 2. С. 214-221.
9. Avelange-Macherel M. H. и др. Site-directed mutagenesis of histidine residues in the delta 12 acyl-lipid desaturase of Synechocystis. // FEBS Lett. 1995. Т. 361. № 1. С. 111-4.
10. Banik M., Duguid S., Cloutier S. Transcript profiling and gene characterization of three fatty acid desaturase genes in high, moderate, and low linolenic acid genotypes of flax ( Linum usitatissimum L.) and their role in linolenic acid accumulation // Genome. 2011. Т. 54. № 6. С. 471-483.
11. Barvkar V. T. h gp. Phylogenomic analysis of UDP glycosyltransferase 1 multigene family in Linum usitatissimum identified genes with varied expression patterns. // BMC Genomics. 2012. T. 13. № 1. C. 175.
12. Bayrak A. h gp. Fatty Acid Compositions of Linseed (Linumi^Usitatissimum L.) Genotypes of Different Origin Cultivated in Turkey // Biotechnol. Biotechnol. Equip. 2010. T. 24. № 2. C. 1836-1842.
13. Bazanov T. A. h gp. Genetic polymorphism of modern common flax (Linum usitatissimum L.) cultivars developed at Russian breeding centers using SSR markers // Proc. Appl. Bot. Genet. Breed. 2019. T. 180. № 4. C. 81-87.
14. Bekhit A. E.-D. A. h gp. Flaxseed: Composition, detoxification, utilization, and opportunities // Biocatal. Agric. Biotechnol. 2018. T. 13. C. 129-152.
15. Bernacchia R., Preti, Vinci. Chemical Composition and Health Benefits of Flaxseed // Austin J Nutr. Food Sci. Austin J Nutr. Food Sci. 2014. T. 2. № 2. C. 1045-8.
16. Bhatia I. S., Sukhija P. S. Changes in fatty acids of linseed oil (Linum usitatissimum) during ripening. // Indian J. Biochem. 1970. T. 7. № 3. C. 215-6.
17. Bjelkova M. h gp. Comparison of linseed (Linum usitatissimum L.) genotypes with respect to the content of polyunsaturated fatty acids // Chem. Pap. 2012. T. 66. № 10. C. 972-976.
18. Bodros E. h gp. Could biopolymers reinforced by randomly scattered flax fibre be used in structural applications? // Compos. Sci. Technol. 2007. T. 67. № 3-4. C. 462-470.
19. Boerjan W., Ralph J., Baucher M. LIGNIN BIOSYNTHESIS // Annu. Rev. Plant Biol. 2003. T. 54. C. 519-46.
20. Bolger A. M., Lohse M., Usadel B. . B. Trimmomatic: a flexible trimmer for Illumina sequence data // Bioinformatics. 2014. T. 30. № 15. C. 2114-2120.
21. Bolsheva N. L. h gp. The diversity of karyotypes and genomes within section syllinum of the genus linum (linaceae) revealed by molecular cytogenetic markers and RAPD analysis // PLoS One. 2015. T. 10. № 4.
22. Bolsheva N. L. h gp. Evolution of blue-flowered species of genus Linum based
on high-throughput sequencing of ribosomal RNA genes // BMC Evol. Biol. 2017. T. 17. № Suppl 2.
23. Brown A. P., Slabas A. R., Rafferty J. B. Fatty Acid Biosynthesis in Plants — Metabolic Pathways, Structure and Organization. : Springer, Dordrecht, 2009. C. 11-34.
24. Browse J., Somerville C. Glycerolipid Synthesis: Biochemistry and Regulation // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1991. T. 42. № 1. C. 467-506.
25. Byfield G. E., Upchurch R. G. Effect of Temperature on Microsomal Omega-3 Linoleate Desaturase Gene Expression and Linolenic Acid Content in Developing Soybean Seeds // Crop Sci. 2007. T. 47. № 6. C. 2445.
26. Cao S. h gp. A large and functionally diverse family of Fad2 genes in safflower (Carthamus tinctorius L.) // BMC Plant Biol. 2013. T. 13. № 1. C. 5.
27. Cao Y.-P. h gp. [Isolation of OsFAD2, OsFAD6 and FAD family members response to abiotic stresses in Oryza sativa L.]. // Yi chuan = Hered. 2010. T. 32. № 8. C. 839-47.
28. Caputi L. h gp. A genome-wide phylogenetic reconstruction of family 1 UDP-glycosyltransferases revealed the expansion of the family during the adaptation of plants to life on land // Plant J. 2012. T. 69. № 6. C. 1030-1042.
29. Chen J. h gp. Exposure to Flaxseed or Its Purified Lignan during Suckling Inhibits Chemically Induced Rat Mammary Tumorigenesis // Exp. Biol. Med. 2003. T. 228. № 8. C. 951-958.
30. Chen J. h gp. Flaxseed and Pure Secoisolariciresinol Diglucoside, but Not Flaxseed Hull, Reduce Human Breast Tumor Growth (MCF-7) in Athymic Mice // J. Nutr. 2009. T. 139. № 11. C. 2061-2066.
31. Chi X. h gp. Isolation and functional analysis of fatty acid desaturase genes from peanut (Arachis hypogaea L.) // PLoS One. 2017. T. 12. № 12. C. e0189759.
32. Chikara S. h gp. Enterolactone alters FAK-Src signaling and suppresses migration and invasion of lung cancer cell lines // BMC Complement. Altern. Med. 2017. T. 17. № 1. C. 30.
33. Choudhary S. B. h gp. SSR and morphological trait based population structure
analysis of 130 diverse flax (Linum usitatissimum L.) accessions // Comptes Rendus - Biol. 2017. T. 340. № 2. C. 65-75.
34. Clark W. F. h gp. Flaxseed in lupus nephritis: a two-year nonplacebo-controlled crossover study. // J. Am. Coll. Nutr. 2001. T. 20. № 2 Suppl. C. 143-8.
35. Clarke J. D. Cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) DNA miniprep for plant DNA isolation. // Cold Spring Harb. Protoc. 2009. T. 2009. № 3. C. pdb.prot5177.
36. Cloutier S. h gp. Development and analysis of EST-SSRs for flax (Linum usitatissimum L.) // Theor. Appl. Genet. 2009. T. 119. № 1. C. 53-63.
37. Cloutier S. h gp. SSR-based linkage map of flax (Linum usitatissimum L.) and mapping of QTLs underlying fatty acid composition traits // Mol. Breed. 2011. T. 28. № 4. C. 437-451.
38. Cloutier S. h gp. Simple sequence repeat marker development from bacterial artificial chromosome end sequences and expressed sequence tags of flax (Linum usitatissimum L.) // Theor. Appl. Genet. 2012a. T. 125. № 4. C. 685-694.
39. Cloutier S. h gp. Integrated consensus genetic and physical maps of flax (Linum usitatissimum L.) // Theor. Appl. Genet. 2012b. T. 125. № 8. C. 1783-1795.
40. Cloutier S., You F. M., Soto-Cerda B. J. Linum Genetic Markers, Maps, and QTL Discovery. : Springer, Cham, 2019. C. 97-117.
41. Corbin C. h gp. A genome-wide analysis of the flax (Linum usitatissimum L.) dirigent protein family: from gene identification and evolution to differential regulation // Plant Mol. Biol. 2018. T. 97. № 1-2. C. 73-101.
42. Cullis C. Linum // Wild Crop Relatives: Genomic and Breeding Resources: Oilseeds. : Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2011. C. 177-189.
43. Cullis C. A. DNA sequence organisation in the flax genome // BBA Sect. Nucleic Acids Protein Synth. 1981. T. 652. № 1. C. 1-15.
44. Cullis C. A. Flax // Oilseeds. Genome Mapping and Molecular Breeding in Plants. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2007. C. 275-295.
45. Cullis C. A., Oh T. J., Gorman M. B. Genetic mapping in flax (Linum usitatissimum) // Proceeding 3rd meeting Int Flax Breed Res Group, St Valéry en
caux, France. , 1995. C. 161-169.
46. Cunnane S. C. h gp. High a-linolenic acid flaxseed (Linum usitatissimum):some nutritional properties in humans // Br. J. Nutr. 1993. T. 69. № 02. C. 443.
47. Damude H. G., Kinney A. J. Engineering oilseeds to produce nutritional fatty acids // Physiol. Plant. 2007. T. 0. № 0. C. 071116223900001-???
48. Danbara N. h gp. Enterolactone induces apoptosis and inhibits growth of colo 201 human colon cancer cells both in vitro and in vivo // Anticancer Res. 2005. T. 25. № 3 B. C. 2269-2276.
49. Davin L. B. h gp. Stereoselective bimolecular phenoxy radical coupling by an auxiliary (dirigent) protein without an active center. // Science. 1997. T. 275. № 5298. C. 362-6.
50. Davin L. B., Lewis N. G. Dirigent proteins and dirigent sites explain the mystery of specificity of radical precursor coupling in lignan and lignin biosynthesis // Plant Physiol. 2000. T. 123. C. 453-461.
51. Demark-Wahnefried W. h gp. Pilot study to explore effects of low-fat, flaxseed-supplemented diet on proliferation of benign prostatic epithelium and prostate-specific antigen // Urology. 2004. T. 63. № 5. C. 900-904.
52. Deyholos M. K. The First Flax Genome Assembly. : Springer, Cham, 2019. C. 63-72.
53. Dhaubhadel S., Farhangkhoee M., Chapman R. Identification and characterization of isoflavonoid specific glycosyltransferase and malonyltransferase from soybean seeds // J. Exp. Bot. 2008. T. 59. № 4. C. 981-994.
54. Diederichsen A., Richards K. Cultivated flax and the genus linum L.: Taxonomy and germplasm conservation // Flax: The Genus Linum. : CRC Press, 2003. C. 2254.
55. Dmitriev A. A. h gp. Genetic diversity of SAD and FAD genes responsible for the fatty acid composition in flax cultivars and lines // BMC Plant Biol. 2020. T. 20.
56. Dupasquier C. M. C. h gp. Dietary flaxseed inhibits atherosclerosis in the LDL receptor-deficient mouse in part through antiproliferative and anti-inflammatory actions // Am. J. Physiol. Circ. Physiol. 2007. T. 293. № 4. C. H2394-H2402.
57. Dyer J. M. h gp. High-value oils from plants // Plant J. 2008. T. 54. №№ 4. C. 640655.
58. El-Beltagi H. S., Salama Z. A., El-Hariri D. M. Fatty acids and secondary metabolites in flax seeds. , 2007. 187-202 c.
59. Everaert I. h gp. Most similar variety grouping for distinctness evaluation of flax and linseed (Linum usitatissimum L.) varieties by means of AFLP and morphological data. // Plant Var. Seeds. 2001. T. 14. № 2. C. 69-87.
60. Ezzat S. M. h gp. Anticancer potentiality of lignan rich fraction of six Flaxseed cultivars // Sci. Rep. 2018. T. 8. № 1. C. 544.
61. Felmlee M. A. h gp. Effects of the flaxseed lignans secoisolariciresinol diglucoside and its aglycone on serum and hepatic lipids in hyperlipidaemic rats // Br. J. Nutr. 2009. T. 102. № 03. C. 361.
62. Fofana B. h gp. Gene expression of stearoyl-ACP desaturase and A12 fatty acid desaturase 2 is modulated during seed development of flax (Linum usitatissimum) // Lipids. 2006. T. 41. № 7. C. 705-712.
63. Fofana B. h gp. UGT74S1 is the key player in controlling secoisolariciresinol diglucoside (SDG) formation in flax // BMC Plant Biol. 2017a. T. 17. № 1.
64. Fofana B. h gp. Induced Mutagenesis in UGT74S1 Gene Leads to Stable New Flax Lines with Altered Secoisolariciresinol Diglucoside (SDG) Profiles // Front. Plant Sci. 2017b. T. 8. C. 1638.
65. Fofana B., Duguid S., Cloutier S. Cloning of fatty acid biosynthetic genes ß-ketoacyl CoA synthase, fatty acid elongase, stearoyl-ACP desaturase, and fatty acid desaturase and analysis of expression in the early developmental stages of flax (Linum usitatissimum L.) seeds // Plant Sci. 2004.
66. Ford J. D. h gp. Biosynthetic pathway to the cancer chemopreventive secoisolariciresinol diglucoside - Hydroxymethyl glutaryl ester-linked lignan oligomers in flax (Linum usitatissimum) seed // J. Nat. Prod. 2001. T. 64. № 11. C. 1388-1397.
67. Frith M. C. A new repeat-masking method enables specific detection of homologous sequences // Nucleic Acids Res. 2011. T. 39. № 4. C. e23-e23.
68. Fu Y.-B. Redundancy and distinctness in flax germplasm as revealed by RAPD dissimilarity // Plant Genet. Resour. 2006. T. 4. № 2. C. 117-124.
69. Fu Y. B. h gp. RAPD analysis of genetic relationships of seven flax species in the genus Linum L // Genet. Resour. Crop Evol. 2002. T. 49. № 3. C. 253-259.
70. Fu Y. B. h gp. RAPD analysis of genetic variability of regenerated seeds in the Canadian flax cultivar CDC Normandy // Seed Sci. Technol. 2003a. T. 31. № 1. C. 207-211.
71. Fu Y. B. h gp. Assessment of bulking strategies for RAPD analyses of flax germplasm // Genet. Resour. Crop Evol. 2003b. T. 50. № 7. C. 743-746.
72. Fukumitsu S. h gp. Flaxseed lignan attenuates high-fat diet-induced fat accumulation and induces adiponectin expression in mice // Br. J. Nutr. 2008. T. 100. № 03. C. 669-676.
73. Gachon C. M. M., Langlois-Meurinne M., Saindrenan P. Plant secondary metabolism glycosyltransferases: the emerging functional analysis // Trends Plant Sci. 2005. T. 10. № 11. C. 542-549.
74. Gallardo M. A. h gp. Effect of cultivars and planting date on yield, oil content, and fatty acid profile of flax varieties (Linum usitatissimum L.) // Int. J. Agron. 2014. T. 2014.
75. Garrison E., Marth G. Haplotype-based variant detection from short-read sequencing // 2012.
76. Ghose K. h gp. Identification and functional characterization of a flax UDP-glycosyltransferase glucosylating secoisolariciresinol (SECO) into secoisolariciresinol monoglucoside (SMG) and diglucoside (SDG) // BMC Plant Biol. 2014. T. 14. № 1.
77. Ghose K. h gp. Histidine 352 (His352) and tryptophan 355 (Trp355) are essential for flax UGT74S1 glucosylation activity toward secoisolariciresinol // PLoS One. 2015. T. 10. № 2. C. e116248.
78. Gill K. S. Linseed. New Delhi, India: Indian Council of Agricultural Research, 1987. 386 c.
79. Green A. G. Genetic control of polyunsaturated fatty acid biosynthesis in flax
(Linum usitatissimum) seed oil // Theor Appl Genet. 1986. Т. 72. С. 654-661.
80. Green A. G., Marshall D. R. Isolation of induced mutants in linseed (Linum usitatissimum) having reduced linolenic acid content // Euphytica. 1984. Т. 33. № 2. С. 321-328.
81. Gurevich A. и др. QUAST: Quality assessment tool for genome assemblies // Bioinformatics. 2013. Т. 29. № 8. С. 1072-1075.
82. Guy J. E. и др. The crystal structure of the ivy Delta4-16:0-ACP desaturase reveals structural details of the oxidized active site and potential determinants of regioselectivity. // J. Biol. Chem. 2007. Т. 282. № 27. С. 19863-71.
83. Habibollahi H. и др. Fatty acid composition in Linum species: Species delimitation and diversity. , 2016. 355-362 с.
84. Hano C. и др. Pinoresinol-lariciresinol reductase gene expression and secoisolariciresinol diglucoside accumulation in developing flax (Linum usitatissimum) seeds // Planta. 2006. Т. 224. № 6. С. 1291-1301.
85. Harper C. R. и др. Flaxseed Oil Increases the Plasma Concentrations of Cardioprotective (n-3) Fatty Acids in Humans // J. Nutr. 2006. Т. 136. № 1. С. 8387.
86. Harwood J. L. Fatty acid biosynthesis // Plant lipids Biol. Util. Manip. 2005. Т. 27. С. 66.
87. He L. и др. Evaluation of genomic prediction for Pasmo resistance in flax // Int. J. Mol. Sci. 2019. Т. 20. № 2.
88. He X.-Z., Wang X., Dixon R. A. Mutational analysis of the Medicago glycosyltransferase UGT71G1 reveals residues that control regioselectivity for (iso)flavonoid glycosylation. // J. Biol. Chem. 2006. Т. 281. № 45. С. 34441-7.
89. Heimendahl C. B. I. Von и др. Pinoresinol-lariciresinol reductases with different stereospecificity from Linum album and Linum usitatissimum // Phytochemistry. 2005. Т. 66. № 11 SPEC. ISS. С. 1254-1263.
90. Helbaek H. Domestication of Food Plants in the Old World. : American Association for the Advancement of Science, 1959.
91. Hemmati S. и др. Pinoresinol-lariciresinol reductases with opposite
enantiospecificity determine the enantiomeric composition of lignans in the different organs of linum usitatissimum L. // Planta Med. 2010. Т. 76. № 9. С. 928-934.
92. Hemmati S., Schmidt T. J., Fuss E. (+)-Pinoresinol/(-)-lariciresinol reductase from Linum perenne Himmelszelt involved in the biosynthesis of justicidin B // FEBS Lett. 2007. Т. 581. № 4. С. 603-610.
93. Hickey M., King C. 100 families of flowering plants // 1988.
94. Hosseinian F. S. и др. Antioxidant capacity of flaxseed lignans in two model systems // JAOCS, J. Am. Oil Chem. Soc. 2006. Т. 83. № 10. С. 835-840.
95. Illumina. 16S Metagenomic Sequencing Library Preparation - Preparing 16S Ribosomal RNA Gene Amplicons for the Illumina MiSeq System [Электронный ресурс]. URL: http://support.illumina.com/content/dam/illumina-support/documents/documentation/chemistry_documentation/16s/16s-metagenomic-library-prep-guide-15044223-b.pdf.
96. Illumina. Руководство по системе MiSeq . , 2018. 81 с.
97. Illumina. MiSeq System Denature and Dilute Libraries Guide . , 2019.
98. Imran M. и др. Potential protective properties of flax lignan secoisolariciresinol diglucoside // Nutr. J. 2015. Т. 14. № 1. С. 71.
99. Jain R. K. и др. Isolation and Characterization of Two Promoters from Linseed for Genetic Engineering // Crop Sci. 1999. Т. 39. № 6. С. 1696.
100. Jenab M., Thompson L. U. The influence of flaxseed and lignans on colon carcinogenesis and beta-glucuronidase activity. // Carcinogenesis. 1996. Т. 17. № 6. С. 1343-8.
101. Jhala A., Hall L. Flax (Linum usitatissimum L.): current uses and future applications // Aust J Basic Appl Sci. 2010. Т. 4. С. 4304-4312.
102. Johnsson P. и др. HPLC method for analysis of secoisolariciresinol diglucoside in flaxseeds // J. Agric. Food Chem. 2000. Т. 48. № 11. С. 5216-5219.
103. Jones P., Vogt T. Glycosyltransferases in secondary plant metabolism: tranquilizers and stimulant controllers // Planta. 2001. Т. 213. № 2. С. 164-174.
104. Kajla P., Sharma A., Sood D. R. Flaxseed-a potential functional food source. // J. Food Sci. Technol. 2015. Т. 52. № 4. С. 1857-71.
105. Katare C. h gp. Flax Seed: A Potential Medicinal Food // J. Nutr. Food Sci. 2012. T. 02. № 01.
106. Kezimana P. h gp. Secoisolariciresinol Diglucoside of Flaxseed and Its Metabolites: Biosynthesis and Potential for Nutraceuticals // Front. Genet. 2018. T. 9. C. 641.
107. Khadake R. h gp. Functional and bioinformatic characterisation of sequence variants of FAD3 gene from flax // J. Sci. Food Agric. 2011. T. 91. № 14. C. 26892696.
108. Khadake R. M., Ranjekar P. K., Harsulkar A. M. Cloning of a Novel Omega-6 Desaturase from Flax (Linum usitatissimum L.) and Its Functional Analysis in Saccharomyces cerevisiae // Mol. Biotechnol. 2009. T. 42. № 2. C. 168-174.
109. Kim D. h gp. Graph-based genome alignment and genotyping with HISAT2 and HISAT-genotype // Nat. Biotechnol. 2019. T. 37. № 8. C. 907-915.
110. Kim H. J. h gp. Metabolic engineering of lignan biosynthesis in forsythia cell culture // Plant Cell Physiol. 2009. T. 50. № 12. C. 2200-2209.
111. Kim Y., Ilich J. Z. Implications of dietary a-linolenic acid in bone health // Nutrition. 2011. T. 27. № 11-12. C. 1101-1107.
112. Koboldt D. C. h gp. VarScan 2: Somatic mutation and copy number alteration discovery in cancer by exome sequencing // Genome Res. 2012. T. 22. № 3. C. 568576.
113. Kolmogorov M. h gp. Assembly of long, error-prone reads using repeat graphs // Nat. Biotechnol. 2019. T. 37. № 5. C. 540-546.
114. Kolodziejczk P. P., Fedec P. Processing flaxseed for human consumption // Flaxseed in Human Nutrition. , 1993. C. 261-280.
115. Koren S. h gp. Canu: Scalable and accurate long-read assembly via adaptive k-mer weighting and repeat separation // Genome Res. 2017. T. 27. № 5. C. 722-736.
116. Kott L. S., Erickson L. R., Beversdorf W. D. The Role of Biotechnology in Canola/Rapeseed Research // Canola and Rapeseed. : Springer US, 1990. C. 47-78.
117. Krasowska A. h gp. Cloning of Flax Oleic Fatty Acid Desaturase and Its Expression in Yeast // J. Am. Oil Chem. Soc. 2007. T. 84. № 9. C. 809-816.
118. Kumar S. h gp. QTL for fatty acid composition and yield in linseed (Linum usitatissimum L.) // Theor Appl Genet. 2015. T. 128. C. 965-984.
119. Kumar S. h gp. MEGA X: molecular evolutionary genetics analysis across computing platforms // Mol. Biol. Evol. 2018. T. 35. № 6. C. 1547-1549.
120. Kumar S., You F. M., Cloutier S. Genome wide SNP discovery in flax through next generation sequencing of reduced representation libraries // BMC Genomics. 2012. T. 13. № 1. C. 1-12.
121. Kumari N., Thakur S. K. Randomly amplified polymorphic DNA-a brief review // Am. J. Anim. Vet. Sci. 2014. T. 9. № 1. C. 6-13.
122. Landete J. M. Plant and mammalian lignans: A review of source, intake, metabolism, intestinal bacteria and health // Food Res. Int. 2012. T. 46. № 1. C. 410424.
123. Lee K.-R. h gp. Molecular cloning and functional analysis of two FAD2 genes from American grape (Vitis labrusca L.) // Gene. 2012. T. 509. № 2. C. 189-194.
124. Li H. Aligning sequence reads, clone sequences and assembly contigs with BWA-MEM // 2013.
125. Los D. A., Murata N. Structure and expression of fatty acid desaturases // Biochim. Biophys. Acta - Lipids Lipid Metab. 1998. T. 1394. № 1. C. 3-15.
126. Luo T. h gp. Cloning and Characterization of a Stearoyl-Acyl Carrier Protein Desaturase Gene from Cinnamomum longepaniculatum // Plant Mol. Biol. Report. 2009. T. 27. № 1. C. 13-19.
127. Ma X. h gp. Antidepressant-like effect of flaxseed secoisolariciresinol diglycoside in ovariectomized mice subjected to unpredictable chronic stress // Metab. Brain Dis. 2013. T. 28. № 1. C. 77-84.
128. Mackenzie P. I. h gp. The UDP glycosyltransferase gene superfamily: recommended nomenclature update based on evolutionary divergence // Pharmacogenetics. 1997. T. 7. № 4. C. 255-269.
129. Mali A. V h gp. Enterolactone Suppresses Proliferation, Migration and Metastasis of MDA-MB-231 Breast Cancer Cells Through Inhibition of uPA Induced Plasmin Activation andMMPs-Mediated ECM Remodeling // Asian Pac. J.
Cancer Prev. 2017. T. 18. № 4. C. 905-915.
130. Manach C. h gp. Polyphenols: Food sources and bioavailability // Am. J. Clin. Nutr. 2004. T. 79. № 5. C. 727-747.
131. McCartney A. W. h gp. Membrane-bound fatty acid desaturases are inserted co-translationally into the ER and contain different ER retrieval motifs at their carboxy termini. // Plant J. 2004. T. 37. № 2. C. 156-73.
132. Melnikova N. V. h gp. Retrotransposon-Based Molecular Markers for Analysis of Genetic Diversity within the Genus Linum // Biomed Res. Int. 2014. T. 2014. C. 1-14.
133. Melnikova N. V. h gp. Sex-specific polymorphism of MET1 and ARR17 genes in Populus x sibirica // Biochimie. 2019. T. 162. C. 26-32.
134. Moche M. h gp. Azide and Acetate Complexes Plus Two Iron-depleted Crystal Structures of the Di-iron Enzyme A9 Stearoyl-Acyl Carrier Protein Desaturase // J. Biol. Chem. 2003. T. 278. № 27. C. 25072-25080.
135. Modolo L. V. h gp. A functional genomics approach to (iso)flavonoid glycosylation in the model legume Medicago truncatula // Plant Mol. Biol. 2007. T. 64. № 5. C. 499-518.
136. Modolo L. V. h gp. Single amino acid mutations of Medicago glycosyltransferase UGT85H2 enhance activity and impart reversibility // FEBS Lett. 2009. T. 583. № 12. C. 2131-2135.
137. Moree S. S. Secoisolariciresinol Diglucoside: A potent multifarious bioactive phytoestrogen of flaxseed // Res. Rev. Biomed. Biotechnol. 2011. T. 2. № 323. C. 1-24.
138. Morris D. Description and composition of flax // Flax—A Heal. Nutr. Prim. 2007a. C. 9-21.
139. Morris D. Backgrounder on omega-3 fatty acids // Flax A Heal. Nutr. Prim. 2007b. № 48. C. 22-33.
140. Morris D. H. Backgrounder on Lignans // Flax A Heal. Nutr. Prim. 2007c. № 48. C. 44-52.
141. Muir A. D., Westcott N. D. Flax:The genus Linum. London, UK: Taylor &
Francis, 2003. 1-297 с.
142. Muravenko O. V. и др. Genome comparisons with chromosomal and molecular markers for three closely related flax species and their hybrids // Russ. J. Genet. 2003. Т. 39. № 4. С. 414-421.
143. Muravenko O. V. и др. Comparison of genomes of eight species of sections Linum and Adenolinum from the genus Linum based on chromosome banding, molecular markers and RAPD analysis // Genetica. 2009. Т. 135. № 2. С. 245-255.
144. Muravenko O. V. и др. Karyogenomics of species of the genus Linum L // Russ. J. Genet. 2010.
145. Murphy D. J. Plant lipids : biology, utilisation, and manipulation. : Blackwell Pub., 2005. 403 с.
146. Murtagh F., Legendre P. Ward's Hierarchical Clustering Method: Clustering Criterion and Agglomerative Algorithm // Arxiv. 2011.
147. Nakatsubo T. и др. Characterization of Arabidopsis thaliana pinoresinol reductase, a new type of enzyme involved in lignan biosynthesis // J. Biol. Chem. 2008. Т. 283. № 23. С. 15550-15557.
148. Nanoporetech. Medaka [Электронный ресурс]. URL: https: //github .com/nanoporetech/medaka.
149. Naqshbandi A. и др. Studies on the protective effect of flaxseed oil on cisplatin-induced hepatotoxicity // Hum. Exp. Toxicol. 2012. Т. 31. № 4. С. 364-375.
150. Noguchi A. и др. A UDP-glucose:isoflavone 7-O-glucosyltransferase from the roots of soybean (glycine max) seedlings. Purification, gene cloning, phylogenetics, and an implication for an alternative strategy of enzyme catalysis. // J. Biol. Chem. 2007. Т. 282. № 32. С. 23581-90.
151. Nykter M. и др. Quality characteristics of edible linseed oil. , 2006. 402-413 с.
152. Oh T. J., Gorman M., Cullis C. A. RFLP and RAPD mapping in flax (Linum usitatissimum). , 2000. 590-593 с.
153. Ohlrogge J., Browse J. Lipid biosynthesis. // Plant Cell. 1995. Т. 7. № 7. С. 957-70.
154. Okazawa A. h gp. Glucosyltransferase activity of Arabidopsis UGT71C1 towards pinoresinol and lariciresinol // Plant Biotechnol. 2014. T. 31. № 5. C. 561— 566.
155. Oomah B. D. Flaxseed as a functional food source // J. Sci. Food Agric. 2001. T. 81. № 9. C. 889-894.
156. Ottai M. E. S. h gp. Genetic diversity among Romanian fiber flax varieties under Egyptian conditions // Aust. J. Basic Appl. Sci. 2012. T. 6. № 3. C. 162-168.
157. Pali V. h gp. Molecular diversity in flax (Linum usitatissimum L.) as revealed by DNA based markers // Vegetos. 2015. T. 28. № 1. C. 157-165.
158. Pali V., Mehta N. Evaluation of Oil Content and Fatty Acid Compositions of Flax (Linum usitatissimum L.) Varieties of India // J. Agric. Sci. 2014. T. 6. № 9.
159. Pan A. h gp. Effects of a Flaxseed-Derived Lignan Supplement in Type 2 Diabetic Patients: A Randomized, Double-Blind, Cross-Over Trial // PLoS One. 2007. T. 2. № 11. C. e1148.
160. Pan A. h gp. Effects of a flaxseed-derived lignan supplement on C-reactive protein, IL-6 and retinol-binding protein 4 in type 2 diabetic patients // Br. J. Nutr. 2009. T. 101. № 08. C. 1145.
161. Paquette S., M0ller B. L., Bak S. On the origin of family 1 plant glycosyltransferases // Phytochemistry. 2003. T. 62. № 3. C. 399-413.
162. Parikh M. h gp. Dietary Flaxseed as a Strategy for Improving Human Health // Nutrients. 2019. T. 11. № 5. C. 1171.
163. Parikh M., Netticadan T., Pierce G. N. Flaxseed: its bioactive components and their cardiovascular benefits // Am. J. Physiol. Circ. Physiol. 2018. T. 314. № 2. C. H146-H159.
164. Patel D. h gp. Therapeutic Potential of Secoisolariciresinol Diglucoside: A Plant Lignan // Int. J. Pharm. Sci. Drug Res. 2012. T. 4. № 1. C. 15-18.
165. Patent U. S. High linolenic acid flax // 2005. T. 12. C. 1-12.
166. Penumathsa S. V. h gp. Secoisolariciresinol diglucoside induces neovascularization-mediated cardioprotection against ischemia-reperfusion injury in hypercholesterolemic myocardium. // J. Mol. Cell. Cardiol. 2008. T. 44. № 1. C.
170-9.
167. Pietrofesa R. A. h gp. Flaxseed lignans enriched in secoisolariciresinol diglucoside prevent acute asbestos-induced peritoneal inflammation in mice // Carcinogenesis. 2016. T. 37. № 2. C. 177-187.
168. Pilar B. h gp. Protective Role of Flaxseed Oil and Flaxseed Lignan Secoisolariciresinol Diglucoside Against Oxidative Stress in Rats with Metabolic Syndrome // J. Food Sci. 2017. T. 82. № 12. C. 3029-3036.
169. Porokhovinova E. A. h gp. Biochemical Diversity of Fatty Acid Composition in Flax from VIR's Genetic Collection and Effect of Environment on Its Development // Russ. J. Genet. Appl. Res. N.B. Brutch Ecol. Genet. 2017. T. 7. №
1. C. 626-639.
170. Porokhovinova E. A. h gp. Polymorphism of genes controlling low level of linolenic acid in lines from vir flax genetic collection // Ecol. Genet. 2019. T. 17. №
2. C. 5-19.
171. Post-Beittenmiller D., Jaworski J. G., Ohlrogge J. B. In vivo pools of free and acylated acyl carrier proteins in spinach. Evidence for sites of regulation of fatty acid biosynthesis. // J. Biol. Chem. 1991. T. 266. № 3. C. 1858-65.
172. Prabha S. h gp. Importance of molecular marker in linseed (Linum usitatissimum) genome analysis-A review // Crop Res. 2017. T. 52. № 1to3. C. 6166.
173. Prasad K. h gp. Reduction of hypercholesterolemic atherosclerosis by CDC-flaxseed with very low alpha-linolenic acid. // Atherosclerosis. 1998. T. 136. № 2. C. 367-75.
174. Prasad K. Oxidative stress as a mechanism of diabetes in diabetic BB prone rats: Effect of secoisolariciresinol diglucoside (SDG) // Mol. Cell. Biochem. 2000. T. 209. № 1/2. C. 89-96.
175. Prasad K. Secoisolariciresinol diglucoside from flaxseed delays the development of type 2 diabetes in Zucker rat // J. Lab. Clin. Med. 2001. T. 138. № 1. C. 32-39.
176. Prasad K. Hypocholesterolemic and antiatherosclerotic effect of flax lignan
complex isolated from flaxseed // Atherosclerosis. 2005. Т. 179. № 2. С. 269-275.
177. Prasad K. A Study on Regression of Hypercholesterolemic Atherosclerosis in Rabbits by Flax Lignan Complex // J. Cardiovasc. Pharmacol. Ther. 2007. Т. 12. № 4. С. 304-313.
178. Prasad K. Regression of hypercholesterolemic atherosclerosis in rabbits by secoisolariciresinol diglucoside isolated from flaxseed // Atherosclerosis. 2008. Т. 197. № 1. С. 34-42.
179. Prasad K. Flax Lignan Complex Slows Down the Progression of Atherosclerosis in Hyperlipidemic Rabbits // J. Cardiovasc. Pharmacol. Ther. 2009. Т. 14. № 1. С. 38-48.
180. Prasad K., Dhar A. Flaxseed and Diabetes // Curr. Pharm. Des. 2015. Т. 22. № 2. С. 141-144.
181. Prasad K., Jadhav A. Prevention and treatment of atherosclerosis with flaxseed -derived compound secoisolariciresinol diglucoside // Curr. Pharm. Des. 2015. Т. 22. № 2. С. 214-220.
182. Puukila S. и др. Secoisolariciresinol diglucoside attenuates cardiac hypertrophy and oxidative stress in monocrotaline-induced right heart dysfunction // Mol. Cell. Biochem. 2017. Т. 432. № 1-2. С. 33-39.
183. R Core Team. A Language and Environment for Statistical Computing // R Found. Stat. Comput. 2019. Т. 2. С. https://www.R--project.org.
184. Rachinskaya O. A. и др. Genetic Polymorphism of Flax Linum usitatissimum Based on the Use of Molecular Cytogenetic Markers // Russ. J. Genet. 2011. Т. 47. № 1. С. 56-65.
185. Radovanovic N. и др. Functional characterization of flax fatty acid desaturase FAD2 and FAD3 isoforms expressed in yeast reveals a broad diversity in activity // Mol. Biotechnol. 2014. Т. 56. № 7. С. 609-620.
186. Rajwade A. V. и др. Relatedness of Indian flax genotypes (Linum usitatissimum L.): An inter-simple sequence repeat (ISSR) primer assay // Mol. Biotechnol. 2010. Т. 45. № 2. С. 161-170.
187. Rajwade A. V. и др. Differential transcriptional activity of SAD, FAD2 and
FAD3 desaturase genes in developing seeds of linseed contributes to varietal variation in a-linolenic acid content // Phytochemistry. 2014. T. 98. C. 41-53.
188. Rajwade A. V. h gp. Sequence characterization and in silico structure prediction of fatty acid desaturases in linseed varieties with differential fatty acid composition // J. Sci. Food Agric. 2016. T. 96. № 15. C. 4896-4906.
189. Rodriguez-Leyva D. h gp. The cardiovascular effects of flaxseed and its omega-3 fatty acid, alpha-linolenic acid. // Can. J. Cardiol. 2010. T. 26. № 9. C. 489-96.
190. Rom S. h gp. Secoisolariciresinol diglucoside is a blood-brain barrier protective and anti-inflammatory agent: implications for neuroinflammation // J. Neuroinflammation. 2018. T. 15. № 1. C. 25.
191. Roose-Amsaleg C. h gp. Polymorphic microsatellite loci in Linum usitatissimum // Mol. Ecol. Notes. 2006. T. 6. № 3. C. 796-799.
192. Ross J. h gp. Higher plant glycosyltransferases. // Genome Biol. 2001.
193. Rowland G. G. An EMS-induced low-linolenic-acid mutant in McGregor flax ( Linum usitatissimum L.) // Can. J. Plant Sci. 1991. T. 71. № 2. C. 393-396.
194. Rowland G. G., Bhatty R. S. Ethyl methanesulphonate induced fatty acid mutations in flax // J. Am. Oil Chem. Soc. 1990. T. 67. № 4. C. 213-214.
195. Ruan J., Li H. Fast and accurate long-read assembly with wtdbg2 // Nat. Methods. 2020. T. 17. № 2. C. 155-158.
196. Sano T. h gp. Antithrombic and anti-atherogenic effects of partially defatted flaxseed meal using a laser-induced thrombosis test in apolipoprotein E and low-density lipoprotein receptor deficient mice. // Blood Coagul. Fibrinolysis. 2003. T. 14. № 8. C. 707-12.
197. Sato N., Moriyama T. Genomic and biochemical analysis of lipid biosynthesis in the unicellular rhodophyte Cyanidioschyzon merolae: lack of a plastidic desaturation pathway results in the coupled pathway of galactolipid synthesis. // Eukaryot. Cell. 2007. T. 6. № 6. C. 1006-17.
198. Schlüter P. M. h gp. Stearoyl-acyl carrier protein desaturases are associated with floral isolation in sexually deceptive orchids. // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011. T. 108. № 14. C. 5696-701.
199. Schmidt T. J., Klaes M., Sendker J. Lignans in seeds of Linum species // Phytochemistry. 2012. T. 82. C. 89-99.
200. Seppey M., Manni M., Zdobnov E. M. BUSCO: Assessing genome assembly and annotation completeness // Methods in Molecular Biology. : Humana Press Inc., 2019. C. 227-245.
201. Shafin K. h gp. Nanopore sequencing and the Shasta toolkit enable efficient de novo assembly of eleven human genomes // Nat. Biotechnol. 2020. T. 38. № 9. C. 1044-1053.
202. Shanklin J., Cahoon E. B. Desaturation and Related Modifications of Fatty Acids // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1998. T. 49. № 1. C. 611-641.
203. Shanklin J., Whittle E., Fox B. G. Eight Histidine Residues Are Catalytically Essential in a Membrane-Associated Iron Enzyme, Stearoyl-CoA Desaturase, and Are Conserved in Alkane Hydroxylase and Xylene Monooxygenase // Biochemistry. 1994. T. 33. № 43. C. 12787-12794.
204. Shilman F. h gp. Identification and Molecular Characterization of Homeologous A9-Stearoyl Acyl Carrier Protein Desaturase 3 Genes from the Allotetraploid Peanut (Arachis hypogaea) // Plant Mol. Biol. Report. 2011. T. 29. № 1. C. 232-241.
205. Simopoulos A. P. The importance of the ratio of omega-6/omega-3 essential fatty acids. // Biomed. Pharmacother. 2002. T. 56. № 8. C. 365-79.
206. Singh S., McKinney S., Green A. Sequence of a cDNA from Linum usitatissimum encoding the stearoyl-acyl carrier protein desaturase. // Plant Physiol. 1994. T. 104. № 3. C. 1075.
207. Siriwardhana N., Kalupahana N. S., Moustaid-Moussa N. Health Benefits of n-3 Polyunsaturated Fatty Acids // Advances in food and nutrition research. , 2012. C. 211-222.
208. Soto-Cerda B. J. h gp. Identifying Novel Polymorphic Microsatellites from Cultivated Flax (Linum usitatissimum L.) Following Data Mining // Plant Mol. Biol. Report. 2011. T. 29. № 3. C. 753-759.
209. Soto-Cerda B. J., Cloutier S. Outlier Loci and Selection Signatures of Simple
Sequence Repeats (SSRs) in Flax (Linum usitatissimum L.) // Plant Mol. Biol. Report. 2013. T. 31. № 4. C. 978-990.
210. Spence J. D. h gp. The effect of flax seed cultivars with differing content of alpha-linolenic acid and lignans on responses to mental stress. // J. Am. Coll. Nutr.
2003. T. 22. № 6. C. 494-501.
211. Sperling P. h gp. The evolution of desaturases // Prostaglandins, Leukot. Essent. Fat. Acids. 2003. T. 68. № 2. C. 73-95.
212. Spielmeyer W. h gp. Identification of quantitative trait loci contributing to Fusarium wilt resistance on an AFLP linkage map of flax (Linum usitatissimum) // Theor. Appl. Genet. 1998. T. 97. № 4. C. 633-641.
213. Struijs K. The lignan macromolecule from flaxseed. Structure and bioconversion of lignans. PhD thesis , Wageningen University, the Netherlands. 179pp // 2008.
214. Suzuki S., Umezawa T. Biosynthesis of lignans and norlignans // J. Wood Sci. 2007. T. 53. № 4. C. 273-284.
215. Tan K. P. h gp. Mammary gland morphogenesis is enhanced by exposure to flaxseed or its major lignan during suckling in rats. // Exp. Biol. Med. (Maywood).
2004. T. 229. № 2. C. 147-57.
216. Thambugala D. h gp. Genetic variation of six desaturase genes in flax and their impact on fatty acid composition. // Theor. Appl. Genet. 2013. T. 126. № 10. C. 2627-2641.
217. Thambugala D., Cloutier S. Fatty acid composition and desaturase gene expression in flax (Linum usitatissimum L.) // J. Appl. Genet. 2014. T. 55. № 4. C. 423-432.
218. Touré A., Xueming X. Flaxseed lignans: Source, biosynthesis, metabolism, antioxidant activity, Bio-active components, and health benefits // Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. 2010. T. 9. № 3. C. 261-269.
219. Umezawa T. Diversity in lignan biosynthesis // Phytochem. Rev. 2003. T. 2. № 3. C. 371-390.
220. Umezawa T., Yamamoto E., Lewis N. G. Lignan Biosynthesis in Forsythia
Species // J . CHEM. SOC., CHEM. COMMUN. 1990.
221. Uysal H. и др. Variation in phenotypic characters of pale flax (Linum bienne Mill.) from Turkey // Genet. Resour. Crop Evol. 2012. Т. 59. № 1. С. 19-30.
222. Vaser R. и др. Fast and accurate de novo genome assembly from long uncorrected reads // Genome Res. 2017. Т. 27. № 5. С. 737-746.
223. Vassao D. G. и др. Lignans (neolignans) and allyl/propenyl phenols: Biogenesis, structural biology, and biological/human health considerations // Comprehensive Natural Products II: Chemistry and Biology. : Elsevier Ltd, 2010. С. 815-928.
224. Voelker T., Kinney A. J. Variations in the biosynthesis of seed-storage lipids // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 2001. Т. 52. № 1. С. 335-361.
225. Vrinten P. и др. Two FAD3 desaturase genes control the level of linolenic acid in flax seed. // Plant Physiol. 2005. Т. 139. № 1. С. 79-87.
226. Wada H. и др. In vitro ferredoxin-dependent desaturation of fatty acids in cyanobacterial thylakoid membranes. // J. Bacteriol. 1993. Т. 175. № 2. С. 544-7.
227. Wang J., Hou B. Glycosyltransferases: key players involved in the modification of plant secondary metabolites // Front. Biol. China. 2009. Т. 4. № 1. С. 39-46.
228. Wang Z. и др. The genome of flax ( Linum usitatissimum ) assembled de novo from short shotgun sequence reads // Plant J. 2012. Т. 72. № 3. С. 461-473.
229. Ward W. E., Jiang F. O., Thompson L. U. Exposure to Flaxseed or Purified Lignan During Lactation Influences Rat Mammary Gland Structures. , 2000.
230. Warude D., Joshi K., Harsulkar A. Polyunsaturated fatty acids: Biotechnology // Crit. Rev. Biotechnol. 2006. Т. 26. № 2. С. 83-93.
231. Webb A. L., McCullough M. L. Dietary lignans: Potential role in cancer prevention // Nutr. Cancer. 2005. Т. 51. № 2. С. 117-131.
232. Wick R. Porechop [Электронный ресурс]. URL: https://github.com/rrwick/Porechop.
233. Wiesenfeld P. W. и др. Flaxseed increased alpha-linolenic and eicosapentaenoic acid and decreased arachidonic acid in serum and tissues of rat dams and offspring. // Food Chem. Toxicol. 2003. Т. 41. № 6. С. 841-55.
234. Wiesner I., Wiesnerova D. Insertion of a reamplification round into the ISSR-PCR protocol gives new flax fingerprinting patterns // Cell. Mol. Biol. Lett. 2003. T. 8. № 3. C. 743-748.
235. Wiesner I., Wiesnerova D., Tejklova E. Effect of anchor and core sequence in microsatellite primers on flax fingerprinting patterns // J. Agric. Sci. 2001. T. 137. № 1. C. 37-44.
236. Witte S. h gp. Recombinant expression and functional characterisation of regiospecific flavonoid glucosyltransferases from Hieracium pilosella L. // Planta. 2009. T. 229. № 5. C. 1135-1146.
237. Wu J. h gp. Development of novel SSR markers for flax (Linumusitatissimum L.) using reduced-representation genome sequencing // Front. Plant Sci. 2017. T. 7.
238. Xia Z. Q. h gp. Secoisolariciresinol dehydrogenase purification, cloning, and functional expression. Implications for human health protection // J. Biol. Chem. 2001. T. 276. № 16. C. 12614-12623.
239. Yang Q. h gp. Identification of FAD2 and FAD3 genes in Brassica napus genome and development of allele-specific markers for high oleic and low linolenic acid contents // Theor. Appl. Genet. 2012. T. 125. № 4. C. 715-729.
240. Ye J. h gp. Primer-BLAST: a tool to design target-specific primers for polymerase chain reaction. // BMC Bioinformatics. 2012. T. 13. № 1. C. 134.
241. Yi L. h gp. Construction of an SNP-based high-density linkage map for flax (Linum usitatissimum L.) using specific length amplified fragment sequencing (SLAF-seq) technology // PLoS One. 2017. T. 12. № 12. C. e0189785.
242. You F. M. h gp. Genome-wide Identification and Characterization of the Gene Families Controlling Fatty Acid Biosynthesis in Flax (Linum usitatissimum L) // J Proteomics Bioinform Proteomics Bioinforma. J Proteomics Bioinform. 2014. T. 7. № 7. C. 310-326.
243. You F. M. h gp. Accuracy of genomic selection in biparental populations of flax (Linum usitatissimum L.) // Crop J. 2016. T. 4. № 4. C. 290-303.
244. You F. M. h gp. Chromosome-scale pseudomolecules refined by optical, physical and genetic maps in flax // Plant J. 2018a. T. 95. № 2. C. 371-384.
245. You F. M. и др. Genome-Wide Association Study and Selection Signatures Detect Genomic Regions Associated with Seed Yield and Oil Quality in Flax. // Int. J. Mol. Sci. 2018b. Т. 19. № 8.
246. You F. M. и др. Flax (Linum usitatissimum L.) genomics and breeding // Advances in Plant Breeding Strategies: Industrial and Food Crops. : Springer International Publishing, 2019. С. 277-317.
247. Zhang X. и др. Flaxseed oil ameliorates alcoholic liver disease via antiinflammation and modulating gut microbiota in mice // Lipids Health Dis. 2017. Т. 16. № 1. С. 44.
248. Zimin A. V. и др. Hybrid assembly of the large and highly repetitive genome of Aegilops tauschii, a progenitor of bread wheat, with the MaSuRCA mega-reads algorithm // Genome Res. 2017. Т. 27. № 5. С. 787-792.
249. Zohary D., Hopf M. Oil and fiber crops // Domestication of Plants in the Old World. , 1993. С. 118-133.
250. Брач Н. Б., Пороховинова Е. А., Шеленга Т. В. Перспективы создания сортов масличного льна специализированного назначения. // Аграрный вестник Юго-Востока. 2016. Т. 14-15. № 1-2. С. 50-52.
251. Вавилов Н. И. Избранные произведения в 2 т. Ленинград: изд-во Наука, 1967.
252. Зубцов В. А., Осипова Л. Л., Антипова Н. В. Новый конкурентоспособный продукт льноводства мука льняная // Достижения науки и техники АПК. 2007. № 6. С. 56.
253. Кутузова С. Н., Чухина И. Г. Уточнение внутривидовой классификации культурного льна (Linum usitatissimum l.) методами классической генетики. // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2017. Т. 178. № 3. С. 97109.
254. Лось Д. А. Структура, регуляция экспрессии и функционирование десатураз жирных кислот // 2001. Т. 41. С. 163-198.
255. Марков В. А., Девянин С. Н., Трифонов В. Л. Смесевое биотопливо с добавкой льняного масла для дизельных двигателей // Известия высших
учебных заведений. Машиностроение. 2015. Т. 664. № 7. С. 34-44.
256. Рогаш А. Р., Абрамов Н. Г., Толковский В. А. Льноводство. Москва: Колос, 1967. 583 с.
257. Черноморская Н. М., Станкевич А. К. К вопросу о внутривидовой классификации льна обыкновенного (Ьтит usitatissimum L.) // Сб. научн. тр. по прикл. бот., ген. и сел. 1987. Т. 113. С. 53-63.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Гетерогенность сортов/линий льна, полиморфизмах генов SAD и FAD (freeBayes)
основанная на
Приложение 2. Гетерогенность сортов/линий льна, полиморфизмах гена иОТ74$>1 (ЁгееВауеБ)
Приложение 3. Полиморфизмы генов БЛ01, 8ЛБ2, РЛБ2 и РЛБЗ (freeBayes)
Сайт Реф. аллель Альт. аллель
8АБ1 (СР027620.1)
2257110 A G
2257256 TGATATGAAA TGATATTAAA
2257330 A G
2257353 T C
2257612 TCTCCTCCTCCTCG CCTCCTCCTCCTCG
2257897 T C
2258008 G A
2258014 G C
2258289 C G
2258690 G A
2258884 T A
2258938 CGGTT GGGCG
2258980 T C
2259560 CAGAT ACGAT
2260200 AATCTTGGCAGC AAGCTTGGCAGC
8АБ2 (СР027621 И)
17364596 T C
17364693 GAAAAAAACAACACAGGAGTACA GAAAAAAACAACACAGGGAGTACA
17364693 GAAAAAAACAACACAGGAGTACA GAAAAAACAACACAGGAGTACA
17365111 T G
17365164 T C
17365253 TG GT
17365879 G A
17365901 G A
17366436 T C
17367074 CGAG TGAT
17367383 G T
17367432 G T
17367600 C A
Сайт Реф.аллель Альт. аллель
17367655 AGGGGGGGTTGGGTTC AGGGGGGTTGGGTTC
17367699 C T
FAD2A (CP02761 9.1)
5295316 T G
5295323 G T
5295381 A G
5295406 T A
5295424 T C
5295674 G A
5295685 C A
5295692 TCA CCA
5295692 TCA CCC
5295692 TCA GCA
5295761 C T
5295961 GTTGGCT GCTGGCT
5295986 G A
5296090 TTCA TTCC
5296102 G A
5296145 C T
5296153 A G
5296175 C T
5296277 T A
5296364 G A
5296383 C A
5296454 T C
5296483 C T
5296658 C T
5296705 C A
5296828 A C
FAD2B (CP027632.1)
5480096 C A
5480213 G A
5480829 CTTGA CTGA
Сайт Реф.аллель Альт. аллель
5480894 C T
5481028 C A
5481287 G C
5481347 T G
5481365 ATCAGCCATTGGCTGGC ATCAGCCATCGGCTGGC
5481395 C T
5481554 ATTCT ATTCC
5481700 ACACCCACCCAT ACACGCACCCAT
5481892 C T
5482022 C T
5482190 GCAAT GCAAA
ГАБЗА (СР027631.1)
16089086 T A
16089144 C T
16089208 ATTCTTCTTCTTCTTTTCTTTTCTG ATTCTTCTTCTTCTTTTCTTTCCTG
16089208 ATTCTTCTTCTTCTTTTCTTTTCTG ATTCTTCTTCTTTTCTTTCCTG
16089401 A G
16089469 C T
16089585 T G
16089634 T C
16089655 C G
16089663 ATCTGAAGT AT
16089679 ATC ATGACTTCTC
16089689 TAAAAAAAATCTGC TAAAAAAAAGCTTGCATAAATTTTAGC
16089704 AGTCTAAAAATC ATCTAAAATC
16089720 CTTGTC CGTC
16089726 TCTG TTAGATCTAACGACTA
16089741 GGAA GA
16089759 GCTACG ACTATA
16089783 C T
16089790 GTATG ATATA
16089810 T C
16089814 AGA AC
Сайт Реф.аллель Альт. аллель
16089830 G A
16089843 T C
16089860 T A
16089864 GTA GTACAAATA
16089873 C T
16089895 TTCAATAC CTCGATAT
16089916 T C
16089924 GAAAAAAAATTCAAAAAAATAAAAATTTTCAAT GGGAAAAATTCCCAG
16089966 C G
16089972 TAGGG GAGGC
16089994 A G
16090006 G A
16090014 A G
16090031 C A
16090047 GTGATCGAAAATGA ATGACCGGAGATGG
16090047 GTGATCGAAAATGA GTGACCGGAGATGG
16090047 GTGATCGAAAATGA GTGATCGGAAATGA
16090064 TA TCTGGCGATCAAAGATGACTAAATTATGATAC
16090083 AC GA
16090089 GAC AAT
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.