AGRIS - 

2021

Popova, A.A. | Morkovina, S.S. | Ivanova, A.V.

There are considered the issues of creating an organizational model of selection based on cytogenetic and morphological markers for reforestation in the conditions of the central forest-steppe. The results of the development of an organizational model are presented, presented by a complex of context diagrams, created in the software product Business Studio 4.0. The decomposition of selection processes based on cytogenetic and morphological markers in the form of context diagrams made it possible to visualize the identification process of pedigree genotypes of pedunculate oak and to build in space and time a sequential process of using additional selection markers in conjunction with classical breeding approaches, selection of methods and means of achieving breeding goals. Providing the visibility of the pedunculate oak breeding process based on cytogenetic and morphological markers allows, due to the technological description of the composition of the processes, the characteristics of the consumed resources (material, labor and financial) getting an idea of the process under study and quickly draw a logical conclusion from the large amount of data obtained. The model organization of the process of creating forest plantations of fast-growing species was carried out with the aim of the most efficient use of technology and an increase in labor productivity, which determines its promising use as a selection tool and makes it possible to accelerate the selection process of Quercus robur L. offspring when creating forest crops. | Рассмотрены вопросы создания организационной модели селекции на основе цитогенетических и морфологических маркеров для лесовосстановления в условиях центральной лесостепи. Приведены результаты разработки организационной модели, представленные комплексом контекстных диаграмм, созданных в программном продукте Business Studio 4.0. Декомпозиция процессов селекции на основе цитогенетических и морфологических маркеров в виде контекстных диаграмм позволила визуализировать процесс идентификации селекционно-ценных генотипов дуба черешчатого и выстроить в пространстве и времени последовательный процесс применения дополнительных маркеров отбора совместно с классическими подходами селекции, выбора методов и средств их достижения целей селекции. Обеспечение наглядности процесса селекции дуба черешчатого на основе цитогенетических и морфологических маркеров позволяет за счет технологического описания состава процессов, характеристики потребляемых ресурсов (материальных, трудовых и финансовых) получить представление об изучаемом процессе и быстро произвести логический вывод из большого количества полученных данных. Модельная организация процесса создания лесных насаждений быстрорастущих видов выполнена с целью наиболее эффективного использования техники и повышения производительности труда, что определяет ее перспективное использование в качестве инструмента селекции и позволяет ускорить процесс отбора потомства Quercus robur L. при создании лесных культур.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Bardukov, N.V. | Svezhentseva, N.A. | Fornara, M.S. | Kostyunina, O.V.

The routine use of genotyping results for DNA markers is regulated by the Order of the Ministry of Agriculture of the Russian Federation in 2021, and it is carried out in a number of pig breeding enterprises. DNA markers of genes ESR1 (affects reproductive traits of pigs) and IGF2 (gene for insulin-like growth factor-2 associated with meat and fattening qualities of pigs) are among the most popular in practical work. Optimization of test systems and diagnostic kits in terms of reducing the cost and labor intensity, as well as increasing accuracy by leveling the subjectivity factor is characterized by practical significance. The progress achieved over the past decades in the field of polymorphism detection allows the use of alternative methods for the identification of genetic variants. One of these methods is real-time PCR (RT-PCR), which the authors used in the development of test systems for the analysis of polymorphism of the ESR and IGF2 genes. This article outlines the principles of creating test systems for detecting polymorphism of the above genes by RT-PCR. The design of the system provides for amplification and genotyping of DNA in both simplex and multiplex modes. The results of genotyping using the method are demonstrated. The proposed test systems provide for the use of reagents from domestic manufacturers, reduce time and material costs, and improve the accuracy of genotyping. Comparison of research results using the developed test system and those obtained using traditional genotyping methods (PCR-RFLP) showed 100% agreement. Thus, the proposed test systems for detecting polymorphism of the ESR1 and IGF2 genes by RT-PCR can be successfully used for genotyping pigs of various breeds. | Рутинное использование результатов генотипирования по ДНК-маркерам регламентировано Приказом Министерства сельского хозяйства РФ в 2021 г. и осуществляется в ряде племенных свиноводческих предприятий. Одними из наиболее востребованных в практической работе являются ДНК-маркеры генов ESR1 (оказывает влияние на репродуктивные признаки свиней) и IGF2 (ген инсулиноподобного фактора роста – 2, ассоциированный с мясными и откормочными качествами свиней). Оптимизация тест-систем и диагностикумов в части снижения себестоимости и трудоемкости, а также повышения точности за счет нивелирования фактора субъективности характеризуется практической значимостью. Прогресс, достигнутый за последние десятилетия в области детекции полиморфизмов, позволяет использовать альтернативные методы идентификации генетических вариантов. Одним из таких методов является ПЦР с детекцией результатов в режиме реального времени (ПЦР-РВ), который использовали при разработке тест-систем анализа полиморфизма генов ESR и IGF2. Изложены принципы создания тест-систем детекции полиморфизма вышеизложенных генов методом ПЦР-РВ, причем дизайн системы предусматривает амплификацию и генотипирование ДНК как симплексном, так и в мультиплексном режиме, и продемонстрированы результаты генотипирования с их использованием. Предложенные тест-системы предусматривают использование реактивов отечественных производителей, позволяют снизить временные и материальные затраты, повысить точность генотипирования. Сопоставление результатов исследований с использованием разработанной тест-системы и полученных посредством использования традиционных методов генотипирования (ПЦР-ПДРФ) продемонстрировали 100% совпадение. Таким образом, предложенные тест-системы детекции полиморфизма генов ESR1 и IGF2 методом ПЦР-РВ могут быть с успехом использованы для генотипирования свиней различных пород.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Gorun, O.L. | Dubina, E.V. | Kozlova, I.V. | Balyasnyj, I.V. | Garkusha, S.V., Federal Research Center of Rice, Krasnodar

Целью работы является создание на основе современных биотехнологических подходов (молекулярное маркирование) новых конкурентоспособных генотипов томата с повышенной устойчивостью к вирусу табачной мозаики (ВТМ), обладающих комплексом хозяйственно-ценных признаков и адаптированных к почвенно-климатическим условиям выращивания в южных регионах РФ. На первом этапе исследования выполнена апробация SSR-маркеров, известных по литературным источникам, и оптимизированы условия ПЦР для идентификации целевых генов Tm (Tm2a, Tm22, обеспечивающих устойчивость к ВТМ на тканевом уровне) в имеющемся селекционном материале. Отобрано два информативных молекулярных маркера Tms 37 и UMD 2060, которые выявляют аллельную разницу между устойчивыми и восприимчивыми образцами. Проведена гибридизация функционально мужскистерильных линий томата с образцами, имеющими в генотипе искомые гены интереса для получения резистентных к ВТМ линий томата. Получены семена отцовских форм – доноров целевых генов для дальнейшего их использования в селекционной работе. | The purpose of this work is to create new discrete competitive tomato genotypes based on modern biotechnological approaches with increased resistance to the tobacco mosaic virus (TMV) having a complex of economically valuable traits and adapted to the soil and climatic conditions of cultivation in the southern regions of the Russian Federation. At the first stage of the study, SSR markers known from literature sources were tested and PCR conditions were optimized for the identification of target Tm genes (Tm2a, Tm22, and providing resistance to TMV at the tissue level) available in the breeding material. Two informative molecular markers Tms 37 and UMD 2060 were selected, which reveal the allelic difference between resistant and susceptible samples. Hybridization of functionally male sterile tomato lines with samples having the desired genes of interest in the genotype for obtaining tomato lines resistant to TMV was carried out. Seeds of paternal forms - donors of target genes were obtained for their further use in breeding work.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

D'yachenko, E.A. | Kulakova, A.V. | Kochieva, E.Z. | Shchennikova, A.V., Russian Academy of Sciences, Moscow (Russian Federation). Bioengineering Centre

Мультилокусное NBS-маркирование позволяет эффективно охарактеризовать геном растения с точки зрения представленности и вариабельности семейства R-генов, продукты которых имеют NBS-домен. В работе NBS-маркирование было использовано для генотипирования 60 сортов и 5 перспективных селекционных клонов картофеля Solanum tuberosum отечественной и зарубежной селекции, а также образца родственного вида Solanum stoloniferum (в качестве внешней группы). С помощью 2 комбинаций праймер/фермент (NBS7/MseI и NBS9/MseI) было сгенерировано 204 NBS-фрагмента, включая 144 (70,6%) полиморфных и один уникальный для сорта Гала. Для каждого сорта был определен индивидуальный, специфичный спектр NBS-фрагментов. Анализ матрицы генетических расстояний между сортами показал, что исследуемая выборка сортов высокополиморфна (GD = 0,18-0,45 при среднем значении 0,33). Генетические расстояния внутри анализируемой выборки варьировали больше, чем между сортами S. tuberosum и образцом S. stoloniferum (0,27-0,40). Наиболее близкими оказались сорта селекции Всероссийского НИИ картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха Солнечный/Памяти Рогачева (GD = 0,18) и Великан/Вымпел (GD = 0,19), а наиболее удаленными - сорта Чароит/Ред Скарлетт (GD = 0,45). Был проведен статистический анализ результатов NBS-маркирования, который позволил кластеризовать изучаемые образцы картофеля по различным признакам, связанным с родословной и устойчивостью к фитопатогенам. На дендрограмме и графиках, построенных с помощью программ PAST и Structure 2.3.4, наблюдалась слабая тенденция к группировке сортов по признакам устойчивости к Y вирусу картофеля (Potato virus Y, Potyvirus, Potyviridae) и вирусу скручивания листьев картофеля (Potato leafroll virus, Polerovirus, Luteoviridae). Продемонстрировано, что использованные в работе системы праймер/фермент для NBS-анализа могут быть применены в дальнейшем для исследования механизмов устойчивости сортов картофеля к биотическим стрессам. | The method of multilocus NBS-profiling makes it possible to efficiently characterize the plant genome in terms of the representativeness and variability of the NBS-domain containing R-genes. In the work, NBS-profiling was used for genotyping 60 and 5 promising selectin clones of potato Solanum tuberosum cultivars of mainly modern domestic breeding, as well as the related species Solanum stoloniferum (as an outgroup). Using 2 primer/enzyme combinations (NBS7/MseI and NBS9/MseI), 204 NBS fragments were generated, of which 144 (70.6%) were polymorphic and one fragment was unique to cv. Gala. For each cultivar, a specific spectrum of NBS fragments was determined. Analysis of genetic distance matrix revealed a high level of polymorphism (GD = 0.18-0.45 with an average value of 0.33) among the studied cultivars. Genetic distances within the analyzed cultivars varied more than between the cultivars and the accession of S. stoloniferum (GD = 0.27-0.40). The most related cultivars were Solnechny/Pamyati Rogacheva (GD = 0.18) and Velikan/Vympel (GD = 0.19) originated from Lorch Potato Research Institute, and the most distant cultivars were Charoito/Red Scarlett (GD = 0.45). Statistical analysis of NBS-profiling data clustered studied potato cultivars in accordance with the pedigree and resistance to phytopathogens. On the dendrogram and graphs generated using the PAST and Structure 2.3.4, a pronounced tendency to group cultivars by traits of resistance to the Potato virus Y (Potyvirus, Potyviridae) and the Potato leafroll virus (Polerovirus, Luteoviridae) was shown. The primer/enzyme systems used in the study for NBS-profiling can be applied to study the mechanisms of potato resistance to biotic stresses.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Filippova, N.P. | Stepanov, N.P. | Dodokhov, V.V. | Marzanov, N.S.

Цель работы – изучение генетических особенностей пород лошадей, разводимых в условиях Республики Саха (Якутия), путём анализа частот аллелей и генотипов полиморфных систем крови. По локусу трансферрина в аллелофонде изученных пород преобладает аллель TF(f) (0,376…0,445), наибольшая частота встречаемости его наблюдалось у якутской породы. По локусу альбумина преобладает аллель ALB(b) (Р меньше 0,001), кроме лошадей приленской породы, у которых частота встречаемости этих аллелей была практически одинаковой – ALB(a) (0,502) и ALB(b) (0,498). В системе карбоксилэстеразы наиболее часто встречались аллели Es(g) (0,560…0,656) и Es(f) (0,335…0,417), при этом только у якутской породы выявлен аллель Es(i). У лошадей мегежекской породы выявлен широкий спектр аллелей по микросателлитным локусам, включая аллели, отсутствующие у двух других пород. У лошадей якутской и мегежекской пород в локусе LEX3 обнаружен аллель LEX3(g), который ранее был выявлен только у лошадей арабской породы. В мегежекской породе выявлен AHT4(f) аллель, ранее встречавшийся только у ахалтекинской породы лошадей. По исследованным микросателлитным локусам наибольшее среднее число эффективных аллелей (4,3) у мегежекской породы. Величина наблюдаемой гетерозиготности по локусам у всех пород находится практически на одном уровне (0,636…0,651). Значения коэффициента генетического сходства по локусам микросателлитов между мегежекской и якутской породами – 0,872, между приленской и мегежекской породами – 0,831, между приленской и якутской – 0,780. | The aim of this work was to study the genetic characteristics of horse breeds bred in the Republic of Sakha (Yakutia) by analyzing the frequencies of alleles and genotypes of polymorphic blood systems. According to the transferrin locus, the allele TF(f) (0.376...0.445) predominates in the allele pool of the studied breeds, the highest frequency of its occurrence was observed in the Yakutsk breed. At the albumin locus, the ALB(b) allele (P less than 0.001) predominates, except for horses of the Prilensk breed, in which the frequency of occurrence of these alleles was practically the same –ALB(a) (0.502) and ALB(b) (0.498). In the carboxylesterase system, the most frequent alleles were Es(g) (0.560…0.656) and Es(f) (0.335-0.417), while the Es(i). allele was revealed only in the Yakutsk breed. In horses of the Megezheksk breed, a wide range of alleles at microsatellite loci was identified, including alleles that were absent in the other two Yakutsk breeds. In the horses of the Yakutsk and Megezheksk breeds, the LEX3 locus was found to have the LEX3(g) allele, which had previously been identified only in the Arabian horses. In the Megezheksk breed, the ANT4 F allele was identified, previously found only in the Akhal-Teke horse breed. According to the studied microsatellite loci, the Megezheksk breed has the highest average number of effective alleles (4.3). The magnitude of the observed heterozygosity for loci in all breeds is practically at the same level of 0.636…0.651. The values of the coefficient of genetic similarity at the loci of microsatellites between the Megezheksk and Yakutsk breeds are 0.872, between the Prilensk and Megezheksk breeds – 0.831, between the Prilensk and Yakutsk breeds - 0.780.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Abdel'manova, A.S. | Fornara, M.S. | Bardukov, N.V. | Sermyagin, A.A. | Dotsev, A.V. | Zinov'eva, N.A.

The stature of an animal is a classic quantitative trait that affects the predisposition to certain diseases and is associated with the productivity of farm animals. Many quantitative trait loci (QTL) have been mapped that affect the cattle growth constituents, which confirm its polygenic determinism. The aim of the work was to identify loci that are under selection pressure and associated with body size in populations of Russian local breeds and transboundary breeds reared in the territory of the Russian Federation, belonging to different types of productivity, as well as with an unequal degree of pressure of artificial selection and distribution in the world. Biomaterial (whole blood, semen and ear plucking) from 670 head of cattle of 13 breeds was examined: Angus, Ayrshire, Black-and-White, Holstein, Istoben, Jersey, Kalmyk, Kholmogor, Kyrgyz, Mongolian, Tagil, Yakut and Yaroslavl. The samples were genotyped using DNA arrays GGP Bovine 150K and BovineHD BeadChip (Illumina Inc., USA). Height at withers for the studied breeds was obtained from the FAO database. In total, four SNPs were identified, of which three were localized on the 4th chromosome (ARS-BFGL-NGS-116590, Hapmap53144-ss46525999, BovineHD0400021479), one —on the 14th chromosome (BovineHD1400007259). The alternative alleles in the detected SNPs significantly differ in their occurrence in different groups of breeds, and also have statistically significant positive or negative correlations with the wither height. The diversity and heterogeneity of the breeds presented in the study allows considering the identified traces of selection not as characteristic of one breed, region or type of productivity, but as for a group of breeds of the species Bos taurus taurus, the distribution of which from the center of domestication proceeded along the Danube Route. | Рост животного - классический количественный признак, который влияет на предрасположенность к определенным заболеваниям и связан с продуктивностью с.-х. животных. Картировано множество локусов количественных признаков (quantitative trait loci, QTLs), влияющих на составляющие роста крупного рогатого скота, что подтверждает его полигенный детерминизм. Цель работы - идентификация локусов и характеристика аллельных вариантов, находящихся под давлением отбора и связанных с размерами тела, в популяциях российских локальных и разводимых на территории Российской Федерации трансграничных пород крупного рогатого скота различных направлений продуктивности, по-разному подверженных давлению искусственного отбора и неодинаково распространенных в мире. Исследовали биоматериал (цельную кровь, сперму и ушные выщипы) от 670 гол. крупного рогатого скота 13 пород: абердин-ангусской, айрширской, черно-пестрой, голштинской, истобенской, джерсейской, калмыцкой, холмогорской, киргизской, монгольской, тагильской, якутской и ярославской. Генотипирование проводилось на SNP-чипах разной плотности, GGP Bovine 150K и BovineHD BeadChip ("Illumina, Inc.", США). Данные о высоте в холке для исследуемых пород получили из базы данных ФАО. В общей сложности выявили четыре SNP, из которых три были локализованы на 4-й хромосоме (ARS-BFGL-NGS-116590, Hapmap53144-ss46525999, BovineHD0400021479), один - на 14-й хромосоме (BovineHD1400007259). Альтернативные аллели в обнаруженных SNP статистически значимо различаются по частоте встречаемости в разных группах пород животных, а также имеют статистически значимые положительные либо отрицательные корреляции с высотой в холке. Многообразие и разнородность пород, представленных в выборке, позволяют рассматривать выявленные следы селекции как характерные не для одной породы, региона или направления продуктивности, а для группы пород вида Bos taurus taurus, распространение которых от центра одомашнивания шло по Дунайскому пути.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Stolpovskij, Yu.A. | Beketov, S.V. | Solodneva, E.V. | Absalikov, V.M. | Abdel'manova, A.S. | Gladyr', E.A. | Zinov'eva, N.A.

Для изучения популяционно-генетической структуры местных пород, обладающих уникальными адаптивными признаками и устойчивостью к ряду заболеваний, чаще всего используют микросателлитный анализ либо более информативный метод полногеномного SNP (single nucleotide polymorphism) генотипирования. Цель работы - микросателлитный анализ и полногеномный анализ полиморфизма единичных нуклеотидов (SNPs) для оценки генетического разнообразия и установления популяционной структуры современной популяции аборигенного тагильского скота. Генотипы животных тагильской породы (n = 98) исследовали методом мультиплексного анализа по 11 микросателлитам (TGLA227, BM2113, TGLA53, ETH10, SPS115, TGLA122, INRA023, TGLA126, BM1818, ETH225, BM1824). Полногеномное генотипирование по SNP-маркерам выполняли с использованием ДНК-чипа высокой плотности GGP Bovine HD 150K BeadChip. В качестве группы сравнения в набор данных (data set) ввели животных голштинской породы (HLST) (n = 45). Мы четко дифференцировали породы отобранных животных (тагильскую и голштинскую) с помощью метода PCA. Кластерный анализ на основании генетических дистанций FST объединил животных тагильской и голштинской пород в 2 большие группы в соответствии с породной принадлежностью. Полногеномное SNP-генотипирование выявило геномные области, в которых аллельные варианты специфичны для тагильской породы. Анализ hapFLK показал наличие 5 районов (4-я, 5-я, 8-я, 11-я и 15-я хромосомы, длина от 1,20 Mb на BTA8 до 9,61 Mb на BTA5, число SNPs внутри регионов - от 24 до 92), находящихся под давлением отбора в исследованных группах тагильского скота. По данным STR-маркирования установлено участие холмогорского скота, а также черно-пестрой и голштинской пород в формировании тагильской породы. Более чем у 50% животных тагильской породы обнаружен островок ROH (BTA14, позиции 24437778-25098364, длина 0,661 Mb), ранее идентифицированный у ярославской и холмогорской пород в качестве региона, находящегося под давлением отбора. | Microsatellite analysis and genome-wide SNP (single nucleotide polymorphism) genotyping are common methods to study the population genetic structure of local breeds with unique adaptive traits and diseases resistance. The work aimed to assess genetic diversity and survey the population structure of the modern population of indigenous Tagil cattle by microsatellite analysis and genome-wide analysis of single nucleotide polymorphism (SNPs). Genotypes of the Tagil animals (n = 98; SPK Shorokhov, Perm Territory, 2021) were studied by multiplex analysis using 11 microsatellites (TGLA227, BM2113, TGLA53, ETH10, SPS115, TGLA122, INRA0623, TGL1812 ETH225, BM1824). Genome-wide genotyping for SNP markers was performed using a high density GGP Bovine HD 150K BeadChip DNA chip. Holstein animals (HLST) (n = 45) were the reference group. There were clearly differentiated the Tagil and Holstein animals by PCA method. Cluster analysis based on genetic distances FST divided the Tagil and Holstein animals into 2 separate groups. Genome-wide SNP genotyping revealed genomic regions in which allelic variants are specific for the Tagil cattle. The hapFLK analysis showed 5 regions (chromosomes 4, 5, 8, 11, and 15, from 1.2 Mb on BTA8 to 9.61 Mb on BTA5, the number of SNPs within the regions from 24 to 92) under selection pressure in the Tagil animals. The STR genotyping data showed the participation of the Kholmogory cattle, Black-and-White and Holstein breeds in the Tagil breed formation with the greatest introgression of Holstein cattle which most likely was used to improve Tagil cattle in recent decades. It has been reveled that more than 50% of the Tagil animals have the islet ROH (BTA14, positions 24437778-25098364, 0.661 Mb) previously identified in the Yaroslavl and Kholmogor breeds as a region under selection pressure. In 40% Tagil animals, additionally identified five ROH islands.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Ramazanova, S.А. | Savichenko, V.G. | Ustarkhanova, Eh.G. | Loginova, E.D. | Ramazanov, R.N. | Guchetl', A.Kh.

Соя – основная белковомасличная культура, имеющая большое экономическое значение. В настоящее время для характеристики новых сортов, заявленных на выдачу патента, все больше применяют современные методы, основанные на анализе микросателлитных (SSR) локусов ДНК. Цели исследования: провести поиск новых микросателлитных маркеров для оптимизации существующей технологии идентификации и паспортизации сортов сои, а также подобрать условия проведения ПЦР с ними и апробировать методику на 20 сортах мировой коллекции ВИР, репродуцированных в условиях Краснодарского края. Из литературных источников и библиотечных баз данных были выбраны семь микросателлитных локусов, показавших высокий уровень полиморфизма на образцах сои и локализованных в разных хромосомах. Были подобраны экспериментальным путем оптимальные температуры отжига для всех пар SSR-праймеров. Результаты амплификации ДНК 20 генотипов сои показали, что все семь изученных SSR-локусов полиаллельны. В целом было выявлено 22 аллеля, что в среднем составило 3,1 на локус. Эффективное число аллелей Ne для изученных генотипов сои варьировало от 1,69 до 2,27 и в среднем составило 2,01. Среднее значение индекса полиморфного информационного содержания (PIC) - 0,50. Все изученные образцы сои имеют уникальные наборы аллелей по изученным локусам. Установлено, что семь апробированных в исследовании локусов могут быть использованы при создании эффективной технологии для идентификации и паспортизации генотипов сои. | Soybean is the major protein-oil crop of a huge economic importance. Currently, to describe the new cultivars being applied for a patent there are used the modern methods based on an analysis of DNA microsatellite (SSR) loci. The purposes of this work were a search of the new microsatellite markers to optimize the existing technology of soybean cultivars certification and identification as well as selection optimal PCR analysis conditions and testing the new techique on 20 cultivars from the VIR world collection of plant genetic resources. Seven microsatellite loci demonstrated the high polymorphism level on soybean cultivars and located in the different chromosomes were chosen in the literary sources and librarian data bases. The optimal temperatures for annealing were selected empirically for all the pairs of SSR-markers. The results of DNA amplification of 20 soybean genotypes showed all seven studied SSR-loci were polyallel. In general, we revealed 22 alleles that on average are 3.1 per a locus. The effective allele number Ne for the studied soybean genotypes varied from 1.69 to 2.27 and on average was equal to 2.01. An average level of an index of the polymorphic information content (PIC) was 0.50. All the soybean cultivars examined have the unique sets of alleles by the studied loci. Seven approbated loci can be used in development of an effective technology for identification and certification of soybean genotypes.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Grodetskaya, T.A. | Baranov, O.Yu. | Rzhevskij, S.G. | Fedulova, T.P. | Shabanova, E.A. | Konstantinov, A.V. | Mashkina, O.S.

Одним из способов повышения продуктивности и биологической устойчивости лесных насаждений является использование посадочного материала лесных деревьев с улучшенными наследственными характеристиками, что требует принятия мер по развитию и совершенствованию селекционной базы с использованием современных подходов и методов генетики и биотехнологии. Проведена молекулярно-генетическая оценка растений клонов осины (Populus tremula L.) и тополя белого (Populus alba L.) из длительно сохраняемой коллекции in vitro (до 24 лет), посаженных в теплице и полевых условиях (питомник). В качестве ДНК-маркеров использовали SSR-локусы серии PTR (PTR5, PTR7, PTR8, PTR12, PTR14). Оценка плоидности клонов проводилась на основании диагноза эффекта "потери гетерозиготности" (LOH). Анализ 5 микросателлитных локусов образцов показал их высокую внутриклональную генотипическую стабильность и однородность in vitro и ex vitro. Впервые представлены данные по результатам сравнительного определения плоидности с помощью кариологического и микросателлитного анализа. По результатам проведенного SSR-анализа можно сделать вывод о стабильности структуры молекулярных маркеров среди образцов одного клона, находящихся в длительном культивировании. Соотношение представленности (дозы) электрофоретических вариантов ПЦР-продуктов служит косвенным признаком определения плоидности, но для его достоверной оценки необходимо изучить количество локусов, в 3 раза превышающих основной набор хромосом. В выборке также необходима информация о коэффициенте амплификации исследуемых маркеров. Таким образом, для достоверной оценки внутриклоновой однородности различных образцов, развития представления о формировании генотипов клонов и определения их плоидности необходимо использовать как хромосомный, так и микросателлитный анализ. | Use of planting material of forest trees with improved hereditary characteristics is one of the ways to increase the productivity and biological stability of forest stands. It requires taking measures to develop and improve selection base using modern approaches and methods of genetics and biotechnology. A molecular genetics assessment of clone plants of aspen (Populus tremula L.) and white poplar (Populus alba L.) from a long-term in vitro collection (up to 24 years), planted in a greenhouse and field conditions (nursery) has been carried out. SSR loci of the PTR series (PTR5, PTR7, PTR8, PTR12, PTR14) were used as DNA markers. Evaluation of clone ploidy was carried out on the basis of the diagnosis of "loss of heterozygosity" (LOH) effect. Analysis of 5 microsatellite loci of the specimens showed their high intraclonal genotypic stability and homogeneity in vitro and ex vitro. For the first time, data on the results of a comparative determination of ploidy using karyological and microsatellite analysis were presented. Based on the results of the SSR analysis, it can be concluded that the structure of molecular markers is stable among the samples of one clone that are in long-term cultivation. The ratio of the representation (dose) of electrophoretic variants of PCR products serves as an indirect sign of determining ploidy, but for its reliable assessment it is necessary to study the number of loci that are thrice larger than the main set of chromosomes. The specimen also requires information on the amplification coefficient of the markers under study. Thus, it is necessary to use both chromosomal and microsatellite analyzes for reliable assessment of intraclonal homogeneity of various specimens, the development of understanding of clone genotypes formation and determination of their ploidy.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Bagmet, L.V. | Chepinoga, I.S. | Trifonova, A.A. | Boris, K.V. | Shlyavas, A.V.

Современный уровень развития селекции и внедрение новых технологий требует усиления контроля за качеством и подлинностью селекционных достижений. В этих условиях особую актуальность приобретает создание номенклатурных стандартов сортов как хранилища оригинальной генетической информации, подтверждающей подлинность селекционного продукта. Номенклатурный стандарт закрепляет название сорта и фиксирует его внешний вид. Для этого документа наиболее подходит гербарный образец, так как именно он несет набор стабильно наследуемых морфологических признаков сорта. Номенклатурные стандарты должны передаваться на вечное хранение в научную гербарную коллекцию. Во Всероссийском институте генетических ресурсов растений (Санкт-Петербург) совместно с отечественными селекционерами впервые в России начата работа по созданию коллекции номенклатурных стандартов сортов российской селекции культурных растений. Помимо применения классических методов гербаризации для формирования этой коллекции используются и молекулярно-генетические методы, в частности, генотипирование, которое расширяет возможности верификации сортов. Созданы номенклатурные стандарты 6 сортов яблони, выведенных в Крымской опытно-селекционной станции – филиале ВИР (Белое Солнце, Золотой Поток, Кубаночка, Лето Красное, Лучистое, Щедрость). Номенклатурные стандарты дополнены генетическими паспортами, полученными в сотрудничестве с Институтом общей генетики им. Н. И. Вавилова (г. Москва). Для создания паспортов были использованы 15 микросателлитных маркеров. Гербарные образцы номенклатурных стандартов оформлены по протоколу, разработанному в ВИР в соответствии с рекомендациями Международного кодекса номенклатуры культурных растений (ICNCP). Они зарегистрированы в базе данных "Гербарий ВИР" и переданы на хранение в типовой фонд Гербария культурных растений мира, их диких родичей и сорных растений (WIR). | Current pace of breeding technologies relies on a tighter control of quality and identity of breeding achievements. Thereby, standardised variety nomenclature becomes of particular relevance to store original genetic information and warrant authenticity of the breeding product. A nomenclature standard regulates the variety's name and habitus. A herbarium specimen is most appropriate for standardisation, since it defines a set of strongly inherited morphological characters for a variety. Nomenclature standards must be permanently stored in a scientific herbarium collection. The N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources (VIR) in alliance with national plant breeders initiated a first nomenclature standard collection of national-breeding cultivars. Aside to classical herbarising, the collection utilises molecular genetic techniques, particularly genotyping, to enable extended variety verification. The VIR team has developed the nomenclature standards of six apple varieties originated by the Crimean Experimental Breeding Station, a VIR branch ('Beloe Solntse', 'Zolotoy Potok', 'Kubanochka', 'Leto Krasnoe', 'Luchistoe' and 'Shchedrost'). The standards are supplemented with DNA barcodes obtained jointly with the N.I. Vavilov Institute of General Genetics. Fifteen microsatellite markers were used for barcoding. The herbarium nomenclature specimens adhered to the VIR-developed protocol in accordance with the International Code of Nomenclature for Cultivated Plants (ICNCP). The specimens are registered in the VIR Herbarium database and

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation