Вміст жовтого пігменту в зерні є важливим параметром якості як для твердої (Triticum durum Desf.), так і для м’якої (Triticum aestivum L.) пшениці. Ця ознака впливає на кінцеву якість і харчову цінність макаронних та хлібопекарських виробів. Колір ендосперму пшениці є визначальним для кольору борошна і контролюється переважно вмістом каротиноїдів у зернівці.

За хімічною природою каротиноїди відносяться до класу терпеноїдів. Синтезуються каротиноїди тільки в організмах рослин та бактерій, тварини здатні до їх засвоєння та акумулювання. У рослин каротиноїди відіграють ключову роль у фотосинтезі, а також виконують фотопротекторну функцію. Ключовим ферментативним комплексом біосинтезу каротиноїдів є фітоїн синтаза (Psy), яка каталізує конденсацію двох молекул геранілгеранілпірофосфату з утворенням фітоїну. У злаків визначені дупліковані гени Psy1 та Psy2. У подальших дослідженнях доведено, що саме ген Psy1, а не Psy2, пов’язаний із вмістом жовтого пігменту (Palaisa et al. 2003). Гомеологічні гени Psy-А1, Psy-B1, Psy-D1 пшениці локалізовані на хромосомах 7A, 7B та 7D відповідно.

Метою роботи було проведення оптимізації умов нисхідної полімеразної ланцюгової реакції для виявлення алельного стану гена Psy-A1, а також перевірка вітчизняних сортів пшениці з метою виявлення цінних алелей даного гена.

Для проведення нисхідної полімеразної ланцюгової реакції на ген Psy-A1 були використані специфічні праймери YP7AF та YP7AR (He et al., 2008). Оптимізований режим ампліфікації складався з таких етапів: початкова денатурація 94 °С – 3 хв, 5 циклів денатурація при 94 °С – 30 с, ренатурація при температурі 68 °С, що є вищою за оптимальну – 30 с і з кожним циклом температура зменшується на 1 °С, елонгація при 72 °С – 19 с; 30 циклів денатурація при 94°С – 30 с, ренатурація при 63 °С – 30 с, елонгація при 72 °С – 19 с; завершальна елонгація 72 °С – 5 хв. Продукти ампліфікації розділяли шляхом електрофорезу в 1,6%-му агарозному гелі.

В результаті аналізу 92 зразків загальної рослинної ДНК вітчизняних сортів пшениці у сорту Антонівка був ідентифікований алель Psy-A1b, про який свідчить амплікон розміром 194 п.н. Для решти зразків виявили наявність амплікону 231 п.н, який характерний для алелю Psy-A1a. Це свідчить про незначне поширення алелю Psy-A1b, який за літературними даними відповідає за знижений вміст каротиноїдів у зернівках, серед вітчизняних сортів пшениці.

Оптимізована система ДНК-маркерів для виявлення алельного стану гена Psy-A1 може бути ефективно використана у селекційних програмах спрямованих на покращення якості сортів пшениці та продуктів із неї.