МОБИЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ Oryza sativa L. (обзор)

МОБИЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ Oryza sativa L. (обзор) М.В.ИЛЮШКО  Ожидается, что глобальные изменения окружающей среды уже в ближайшие 50-70 лет приведут к созданию качественно новой среды обитания для многих организмов, затрагивая агроценозы, в силу чего адаптация сельскохозяйственных культур к климатическим условиям становится сложной селекционной задачей.Рис (Oryza sativa L.) входит в число лидирующих культур в мировом земледелии и служит модельным биологическим объектом (N.Kurata с соавт., 2002).Действие мобильных элементов, или транспозонов (transposable elements, TEs), повышая изменчивость доместицированных видов, способствует фенотипическому разнообразию и эффективности искусственного отбора (В.И.Глазко с соавт., 2022).Представленный обзор систематизирует знания о мобильных элементах риса и их применимости в селекции растений.Приводится характеристика TEs, свойственных роду Oryza L. и культурному виду O. sativa (A.F.Tufan с соавт., 2020; S.Y.Jiang с соавт., 2013).Рассматривается вклад мобильных элементов в эволюцию рода.Выявлено, что LTR (long terminal repeat) ретротранспозоны, будучи главными компонентами геномов Oryza, при полиплоидизации распространяются в первую очередь, влияя на их размер вне зависимости от типа субгенома.Ретротранспозоны суперсемейства Gypsy существенным образом коррелируют с размером геномов (A.Fornasiero с соавт., 2025).Полиморфизм инсерций мобильных элементов позволил сделать заключение о полифилетичном происхождении подвидов риса japonica и indica и группы Aus/boro в отличие от прежних представлений об их монофилетичной эволюции, основанных на данных о ключевом локусе доместикации Sh4 (локус осыпаемости) (M.Carpentier с соавт., 2019).С помощью TEs получены практические результаты по повышению продуктивности растений O. sativa.При облучении семян риса пучками тяжелых ионов высокой энергии созданы три мутантные формы с транспозициями Dasheng, mPing, Osr13 и RIRE2 рядом с некоторыми генами, в частности OsSPCH2 и OsCPS2.В результате возросли размеры и масса семян, сократился период до цветения растений (X.Wen с соавт., 2023).В ряде исследований выявлены гены, активация которых TE не приводит к фенотипическим изменениям или сопровождается нежелательными последствиями для хозяйственно ценных признаков (R. Akakpo с соавт., 2020; X. Wen с соавт., 2023).Мутации, вызванные транспозиционной активностью, наследуются в ряду поколений до M5 (M.Komatsu с соавт., 2003).Число копий мобильных элементов играет решающую роль в проявлении агрономически важных признаков.При сравнении двух почти изогенных линий риса с одной и тремя копиями HUO доказано снижение продуктивности метелки (число и масса семян) и устойчивости к бактериальному ожогу (Xanthomonas oryzae) у трехкопийной линии (Y.Peng с соавт., 2019).Предлагается детектировать стрессовую толерантность O. sativa, используя IRAP маркеры мобильности Tos17.С помощью технологии CRISPR/Cas9 в культуре in vitro получен регенерант риса с целевой мутацией, вызвавшей делецию ретротранспозона Tos17 на 7-й хромосоме, что открывает перспективы геномного редактирования хозяйственно ценных генов, поврежденных TEs (H.Saika с соавт., 2019, Y. Luo с соавт., 2020).Таким образом, на рисе O. sativa показаны пути практического применения знаний о мобильных генетических элементах в селекции сельскохозяйственных культур.Расширение методов создания исходного материала и объединение с уже имеющимися возможностями позволит селекции более гибко реагировать на динамично меняющийся климат.