AGRIS - 

2018

Nemereshina, O.N., Orenburg State Medical Univ.

The purpose of the research was to study and analyze the anatomical and morphological characteristics of common toadflax (Linaria vulgaris Mill.), growing in various habitats of the steppe zone of the Orenburg region, and to identify the diagnostic characters of medicinal vegetal raw stuff (MVRS) of this species. The preparations made from common toadflax are used to treat the diseases of the gastrointestinal tract and cardiovascular system; they are applied as diuretic, choleretic, laxative and anesthetizing medicines. Externally, common toadflax is used to treat hemorrhoids, eczema and lichen. It is shown that the growing conditions significantly affect the anatomical and morphological characteristics of L. vulgaris. The diagnostic peculiarities of leaves of common toadflax, which grows in the steppe zone of the Southern Urals, such as the dorsoventral structure of the leaf plate, thick cuticle of the plate and leaf petiole, different types of the stomatal apparatus on the upper (anomocytic) and lower (anomocytic, actinocyte and anisocytic) sides of the leaf, slimes recepticles, localized mostly in the leaf mesophyll and performing the spare and protective function, nonstemming structure typical for many dicotyledonous plants; mesomorphic structure of the leaf designed by the amphytomatic type, have been described. The presence of the powerful cuticle, various types of stomatal apparatus and numerous mucus receptacles, for the first time found in the leaves of L. vulgaris, growing in the steppe zone, should be referred to the elements of the plants' protection from the influence of increased insolation and aridity of the territory. | Цель исследования – изучение и анализ анатомоморфологических признаков льнянки обыкновенной (Linaria vulgaris Mill.), встречающейся в различных местообитаниях степной зоны Оренбургской обл., и установление диагностических признаков лекарственного растительного сырья (ЛРС) вида. Препараты из льнянки обыкновенной используются для лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта и сердечно-сосудистой системы, применяются как мочегонные, желчегонные, слабительные и обезболивающие лекарственные средства. Наружно льнянку обыкновенную применяют для лечения геморроя, экземы и лишая. Показано, что условия произрастания существенно влияют на анатомические и морфологические характеристики L. vulgaris. Выделены такие диагностические признаки листа льнянки обыкновенной, произрастающей в степной зоне Южного Урала, как дорсовентральное строение пластинки листа, мощная кутикула пластинки и черешка листа, различные типы устьичного аппарата на верхней (аномоцитный) и нижней (аномоцитный, актиноцитный и анизоцитный) сторонах листа, вместилища слизей, локализованных большей частью в мезофилле листа и выполняющих запасную и защитную функцию, непучковое строение стебля, характерное для многих двудольных растений; мезоморфная структура листа, построенного по амфистоматическому типу. Наличие мощной кутикулы, различные типы устьичного аппарата и многочисленные вместилища слизей, обнаруженные впервые в листьях L. vulgaris, встречающейся в степной зоне, следует отнести к элементам защиты от воздействия повышенной инсоляции и засушливости на территории.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Pochtovyj, A.A. | Krupin, P.Yu. | Divashuk, M.G. | Kocheshkova, A.A. | Sokolov, P.A. | Karlov, G.I., Russian State Agrarian Univ. Center for Molecular Biotechnology, Moscow

The DREB gene encodes the transcription factor DREB involved in the response of the plant to drought, salinity and heat. We studied the DREB1 orthologs in members of the genera Thinopyrum, Dasypyrum and Pseudoroegneria. Using primers designed on the basis of DREB1 conserved regions we amplified fragments of the DREB1 orthologs in Thinopyrum intermedium, Th. ponticum, Th. bessarabicum, Dasypyrum villosum, Pseudoroegneria spicata, and P. stipifolia. The obtained PCR products were cloned and sequenced. As a result, 30 unique sequences were shown to be highly homologous (92-98%) to the TaDREB genes of bread wheat. Between the sequences, we identified multiple single-nucleotide polymorphisms (SNPs) and several large insertions/deletions. The resulting DNA sequences were translated in silico into hypothetical amino acid sequences. All nucleotide sequences found by us are capable of encoding a complete protein that has a DNA-binding domain specific for DREB AP2. Comparison of the amino acid sequences of the AP2 DNA-binding domain in the studied samples showed the presence of polymorphisms for individual amino acids. In all hypothetical amino acid sequences, except for one the sequence described, amino acids conserved for the DREB AP2-domain of cereals were found. We developed the CAPS marker P18_FokI, which in most cases can differentiate the DREB1 orthologs between wheat and wild relatives due to the presence of polymorphisms in the restriction sites, the fragment amplified from the genome of bread wheat has a size of about 570 bp. A DREB1 ortholog was localized in the homeological group 3 of Th. elongatum (3Je) using P18_FokI and a series of addition bread wheat lines with Th. elongatum chromosomes. | Ген DREB кодирует транскрипционный фактор DREB (dehydration-responsive element binding), участвующий в ответе растения на засуху, засоление, высокую температуру. В настоящей работе были получены последовательности ДНК генов-ортологов DREB1 у представителей родов Thinopyrum, Dasypyrum, Pseudoroegneria, а также разработан CAPS-маркер P18_FokI, которые позволяет различать ген пшеницы TaDREB1 и гены перечисленных видов. Проведена ПЦР с праймерами, соответствующими консервативным участкам гена DREB1, с целью амплификации фрагментов генов-ортологов DREB1 Thinopyrum intermedium, Th. ponticum, Th. bessarabicum, Dasypyrum villosum, Pseudoroegneria spicata, P. stipifolia, ПЦР-продукты клонированы и секвенированы. Получили 30 уникальных последовательностей с высокой степенью гомологии с генами TaDREB мягкой пшеницы (92-98%). Между выявленными последовательностями установлены множественные однонуклетидные полиморфизмы, обнаружены несколько крупных инсерций/делеций. Эти ДНК-последовательности были транслированы in silico в гипотетические аминокислотные последовательности. Все найденные нуклеотидные последовательности оказались способны кодировать полноценный белок, обладающий специфичным для DREB AP2 ДНК-связывающим доменом. Сравнение аминокислотных последовательностей AP2 ДНК-связывающего домена у изученных образцов показало наличие полиморфизмов по отдельным аминокислотам. Во всех гипотетических аминокислотных последовательностях, кроме одной, были выявлены консервативные для AP2-домена DREB-белков злаков аминокислоты. Был создан CAPS-маркер P18_FokI, который в большинстве случаев позволяет различать гены-ортологи DREB1 пшеницы и дикорастущих злаков благодаря наличию полиморфизмов по сайтам рестрикции; фрагмент, амплифицируемый с генома мягкой пшеницы, имеет размер около 570 п.н. Ген-ортолог DREB1 был локализован в третьей гомеологичной группе Th. elongatum 3Je с использованием P18_FokI и серии дополненных линий мягкой пшеницы с хромосомами Th. elongatum.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Anisimova, I.N. | Alpat'eva, N.V., The N.I. Vavilov All-Russia Inst. of Plant Genetic Resources, St. Petersburg

The amplified sequences of the SFA8 gene from seven Helianthus annuus L. accessions and three accessions of wild Helianthus L. species from VIR collection were sequences. The intron of 258-303 bp length depending on the genotype was firstly found in the central part of the gene. The length of the first exon constitutes 99 bp, the second exon is of 210 bp length. The nucleotide and translated amino acid sequences are polymorphic among different genotypes. The line VIR 130 in which the two expressing SFA8 proteins, the normal polypeptide with isoelectric point (pI) approximately 6.0 (normal SFA8) and its allelic variant with pI 6.5 (variant SFA8) have been earlier revealed possesses two types of the SFA8 encoding sequence. In one sequence the substitution 108С-G is present that results in the substitution of the polar uncharged amino acid serine for the positively charged arginine and respectively in alteration of the protein charge and isoelectric point. The intron sequence is also polymorphic and characterized by the presence of indels of approximately 45 bp. The intron sequences of all accessions contain dinucleotides GT at the 5' end and AG at the 3' end which are characteristic for consensus sequences of splicing sites in the U2-type introns. The variants of the secondary structure of the SFA8 intron sequences of H. argophyllus Torr. and A. Gray and all the analyzed H. annuus genotypes are similar and differ from those of H. petiolaris Nutt. and H. giganteus L. The data on the SFA8 gene sequence polymorphism are important understanding the molecular mechanisms of genotypic differences in biochemical and functional properties of the protein, and he revealed differences in the intron secondary structure can be important for understanding expression patterns of the protein. | Секвенированы последовательности амплифицированных фрагментов гена SFA8 семи образцов Helianthus annuus L. и трех образцов диких видов рода Helianthus L. из коллекции ВИР. Впервые установлено, что в центральной части гена SFA8 находится интрон, длина которого у разных генотипов варьирует от 258 до 303 пн. Длина первого экзона составляет 99 пн., длина второго – 210 пн. Нуклеотидные и транслированные аминокислотные последовательности полиморфны у различных генотипов. Линия ВИР130, у которой ранее обнаружены два экспрессирующихся варианта белка – нормальный с изоэлектрической точкой (pI) 6,0 ("дикий тип") и его аллельный вариант с pI 6,5 ("вариантный белок") – имеет два варианта кодирующей последовательности. В одной из них присутствует замена 108С-G, приводящая к замене полярной незаряженной аминокислоты серина на положительно заряженный аргинин и, соответственно, изменению заряда белка и его изоэлектрической точки. Последовательность интрона также полиморфна и характеризуется наличием инделей длиной около 45 пн. У всех образцов последовательности интрона содержат динуклеотиды GT на 5' и AG на 3' конце, характерные для консенсусных последовательностей сайтов сплайсинга интроновU2-типа. Варианты вторичной структуры последовательностей интрона SFA8 H. argophyllus Torr. and A.Gray и всех проанализированных генотипов H. annuus сходны между собой, но отличаются от вариантов H. petiolaris Nutt. и H. giganteus L. Полученные данные о полиморфизме последовательностей гена SFA8 важны для объяснения молекулярных механизмов генотипических различий биохимических и функциональных свойств кодируемого белка, а выявленные различия вторичной структуры интрона − для понимания особенностей экспрессии этого белка.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Smekalova, T.N. | Bortnikov, V.A., The N.I. Vavilov All-Russia Research and Development Inst. of Plant Growing, St. Petersburg

Plant genetic resources (PGR) mobilization, their preservation in collections (ex situ) and in plant communities (in situ/on farm), their studying as well as systematization of the related information in databases are essential to ensure food, environmental and bioresource security of Russia. In view of this, the number of VIR's expeditions to various regions of Russia and neighboring countries to collect food, fodder and industrial crops and their wild relatives is growing every year. Armenia is one of the richest territories in genetic resources. The richness and diversity of PGR in general and vegetable crops in particular is determined by several factors, including geographical features, soil and climate, the origin of cultivated plants, the traditions of their cultivation and consumption, and others. Surveys of the planned territories were carried out along the routes from Yerevan in different directions, and lasted from one to three days. The collecting method complied with the Guidelines for collecting plant resources to replenish the collection of VIR. During the period from August 06 to 20, 2017, 191 collection sites were explored, and various accessions were collected: 225 seed samples for the VIR collection, and 53 herbarium specimens of wild lettuce for VIR's Herbarium, 48 of which belonged to Lactuca L. spp., and 5 to the species of close genera (Cicerbita Wallr., Cephalorinhus Boiss.). The length of the route was 2,863 km. | Мобилизация, сохранение и изучение генетических ресурсов растений (ГРР) жизненно необходимо для обеспечения продовольственной и биоресурсной безопасности России. В связи с этим ежегодно растет число экспедиций ВИР в различные регионы России и сопредельные страны для сбора ГРР пищевых, кормовых, технических культур и их диких родичей. Армения - одна из богатейших генетическими ресурсами территорий. Это обусловлено несколькими причинами, в т. ч. - географическими, почвенно-климатическими, происхождением культурных растений, традициями их выращивания и употребления. Обследования намеченных территорий осуществлялись веерными одно-, двух- и трехдневными маршрутами из Еревана в различных направлениях. Сбор материала проводился в соответствии с Методическими указаниями по сбору растительных ресурсов для пополнения коллекции ВИР им. Н. И. Вавилова. В период с 06 по 20 августа 2017 г. была обследована 191 точка сбора и собрано 225 образцов семян для коллекции ВИР, а для Гербария ВИР - 53 образца гербария дикого салата, из которых 48 образцов - виды р. Lactuca L., 5 - виды близких ему родов (Cicerbita Wallr., Cephalorrhynchus Boiss.). Протяженность маршрута составила 2863 км.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Shmel'kova, E.O., Peoples' Friendship Univ. of Russia, Moscow

The purpose of research is designing and testing of universal primers for PCR amplification of full-length-beta-fructofuranozidase orthologs genes (acid vacuolar invertase (AVI)) in wild species and potato (Solanum tuberosum) varieties. Starch is the main source of energy and a reserve carbohydrate that accumulates in tubers amyloplasts. Glucose molecule, produced by photosynthesis, reacts with fructose and forms sucrose, which is the main transport type of carbohydrates in the plant. At low temperatures starch in tubers breaks down to reducing sugars. In parallel to this process there is happens resynthesis of sucrose to glucose and fructose by AVI encoded by Pain-1 gene. Together, these processes lead to an excessive accumulation of monosaccharides in tubers, cold- sweetening. It creates conditions for the intensive formation of melanoidins, which considerably impairs the commercial quality of the product. The study of Pain-1 gene that encodes the AVI, its identification and structure analysis is an important task required for the search of donors resistant to cold-induced sweetening. The primary task for this is the design and testing of primer combinations that allow amplifying the full-length gene in wild potato species, varieties and lines of cultivated potato. 6 primer combinations were designed (PainF - PainR, PainF - Pain1exR, Pain1exF - Pain3exR, Pain2inF - Pain2inR, Pain3exF - Pain5exR, Pain5exF - PainR), where PainF - PainR primer combination allowed to amplify a full-sized gene, the rest are internal and will be used in the further fragments sequencing of the beta-fructofuranosidase gene. These primers were successfully tested on 15 samples, including 5 wild species of potato (S. gourlay, S. chacoense, S. pinnatissectum, S. stoloniferum, S. vernei) and 10 varieties of Russian and foreign breeding (Gala, Lasunok, Red Scarlet , Rasset Burbank, Miras, Bashkirsky, Zhukovsky ranniy, Matushka, Elizaveta, Sudaryna). | Цель - разработка и тестирование универсальных праймеров для ПЦР-амплификации полноразмерных генов-ортологов бета-фруктофуранозидазы (кислой вакуолярной инвертазы (КВИ)) у видов и сортов картофеля. Крахмал – основной источник энергии и резервный углевод, накапливающийся в амилопластах клубней. Образовавшаяся в результате фотосинтеза молекула глюкозы при реакции с фруктозой образует сахарозу – основную транспортную форму углеводов в растении. При пониженных температур крахмал в клубнях разрушается до редуцирующих сахаров. Параллельно этому процессу идет ресинтез сахарозы до глюкозы и фруктозы за счет фермента КВИ, кодируемой геном Pain-1. В совокупности эти процессы приводят к избыточному накоплению моносахаров в клубнях - холодовому осахариванию. При этом создаются условия для интенсивного образования меланоидинов, что значительно ухудшает товарное качество продукта. Изучение гена Pain-1, кодирующего КВИ, его идентификация и анализ структуры – важная задача, необходимая для поиска доноров, устойчивых к холодовому осахариванию. Первоочередная задача для этого – разработка и тестирование праймерных комбинаций, позволяющих амплифицировать полноразмерный ген у диких видов картофеля, а также сортов и линий культивируемого картофеля. Разработано 6 праймерных комбинаций (PainF – PainR, PainF – Pain1exR, Pain1exF – Pain3exR, Pain2inF – Pain2inR, Pain3exF – Pain5exR, Pain5exF – PainR), среди которых комбинация PainF – PainR позволяла амплифицировать полноразмерный ген, остальные – внутренние и будут использованы в дальнейшем при секвенировании фрагментов исследуемого гена. Эти праймеры успешно протестированы на 15 образцах, включающих представителей 5 дикорастущих видов картофеля (S. gourlay, S. chacoense, S. pinnatissectum, S. stoloniferum, S. vernei) и 10 сортов российской и зарубежной селекции (Гала, Ласунок, Ред Скарлетт, Рассет Бербанк, Мирас, Башкирский, Жуковский ранний, Матушка, Елизавета, Сударыня).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Amagova, Z.A. | Matsadze, V.Kh., Chechen Research and Development Inst. of Agriculture, Groznyj Region

The purpose is to evaluate the efficiency of foliage application of selenium and the influence of enriching on biochemical values of wild garlic leaves. It was demonstrated that enrichment of plants in selenium resulted in significant increase of chlorophylls a and b, carotinoids, and two-fold increase of both polyphenol concentration and total antioxidant activity and an increase in the selenium content in leaves14.4-fold. Biofortification of plants with selenium resulted in 1.36, 1.28 and 1.38 - fold increase of Cr, Fe and V, respectively, in leaves compared to leaves of non-enriched plants. Leaves of A. ursinum enriched in selenium showed anomalously low Silicon content compared to non enriched plants. Compared to wild garlic grown in the Moscow region, the wild garlic of the Chechen republic accumulated 2-fold lower levels of dry matter and 4.8-fold higher levels of monosaccharides. Compared to non – garlic leaves, those of A. ursinum demonstrated significantly higher levels of Cu, Fe, Mg и Zn. The results obtained suggest that wild garlic enriched in selenium may be considered as a new functional food with strong antioxidant activity. | Цель – оценка эффективности внекорневого внесения селена и влияние обогащения на биохимические показатели листьев дикорастущей черемши. Показано, что обогащение растений селеном приводит к достоверному возрастанию в листьях черемши содержания хлорофиллов а и b, каротиноидов, двукратному возрастанию содержания полифенолов и уровня антиоксидантной активности и увеличению содержания селена в листьях в 14,4 раза. Содержание Cr, Fe и V в листьях обогащенных растений было соответственно в 1,36; 1,28; 1,38 раз выше, чем у не обогащенных растений. Отличительной особенностью обогащенных селеном растений явилось аномально низкое содержание кремния в листьях по сравнению с не обогащенной селеном черемшой, в отличие от других видов растений рода Allium, обогащенных селеном. По сравнению с черемшой, выращенной в Московской области, дикая черемша Чеченской Республики содержала в 2 раза меньше сухого вещества и в 4,8 раз больше моносахаров. По сравнению с листьями чеснока листья черемши, не обогащенной селеном, отличались более высоким содержанием Cu, Fe, Mg и Zn. Результаты свидетельствуют о том, что черемша, обогащенная селеном, может рассматриваться как новый функциональный продукт с мощной антиоксидантной активностью.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation