Анализ описательной генной сети дегидринов и коэкспрессируемых с ними генов у Quercus robur L. в условиях дефицита влаги

Олейников А. А., Крылов П. А.

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр
агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения
Российской академии наук», г. Волгоград, Россия

Аннотация. Изучение молекулярных механизмов устойчивости древесных пород к абиотическим стрессам приобретает особую актуальность в условиях изменения климата и участившихся периодов засухи. Понимание того, какие гены и белковые семейства участвуют в ответе на водный дефицит, позволяет не только раскрыть фундаментальные аспекты физиологии растений, но и заложить основу для разработки селекционных стратегий повышения стрессоустойчивости. Проблема заключается в том, что у таких долгоживущих видов, как Quercus robur L., недостаточно изучены механизмы регуляции экспрессии генов, задействованных в адаптации к засушливым условиям. В связи с этим целью исследования стало выявление ключевых генов и белковых семейств, коэкспрессируемых с дегидринами, а также функциональных процессов, обеспечивающих многокомпонентный ответ растения на водный стресс. Для решения задачи использованы методы транскриптомного анализа, построения генных сетей и функциональной аннотации. Обогащение GO-терминов и кластеризация по семантической схожести позволили выделить основные биологические процессы, связанные с регуляцией роста, делением клеток, ответом на биотические и абиотические стимулы, а также метаболизмом клеточной стенки. Дополнительно проведен анализ KEGG-путей, что позволило уточнить участие идентифицированных генов в сигнальных и метаболических каскадах. Результаты показали, что генная сеть Q. robur при засухе формирует сложную систему взаимодействий, включающую PR-белки, ферменты клеточной стенки и антиоксидантные компоненты. Эти данные свидетельствуют о многоуровневом характере адаптации и подчеркивают значение комплексного in silico-подхода для раскрытия механизмов устойчивости древесных пород к абиотическим стрессам.
Ключевые слова. Quercus robur L.; засуха; генные сети, транскриптомика; GO анализ; KEGG пути; стрессоустойчивости растений.
Финансирование. Исследование выполнено в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации № FNFE-2025-0013 «Регуляция экспрессии генов, участвующих в адаптации к неблагоприятным факторам окружающей среды, для улучшения экономически ценных признаков древесных и культурных растений, используемых в агролесомелиорации».
Цитирование. Олейников А. А., Крылов П. А. Анализ описательной генной сети дегидринов и коэкспрессируемых с ними генов у Quercus robur L. в условиях дефицита влаги