AGRIS - 

2021

Tyapkina , D.Yu. | Slugina, M.A. | Kochieva, E.Z.

Аскорбиновая кислота (аскорбат, витамин С) играет важную роль в различных метаболических процессах и у растений, и у человека, поэтому увеличение содержания аскорбата в клетках растений при помощи селекционных подходов важно для повышения как пищевой ценности плодов, так и устойчивости растений к стрессу. В данной работе амплифицированы, клонированы и секвенированы гомологи гена GME1, играющего ключевую роль в биосинтезе аскорбата, у томата овощного и 11 дикорастущих видов томата. Структурный анализ показал низкую степень вариабельности гена GME1 у изученных образцов. В кодирующих последовательностях GME1 выявлено 28 однонуклеотидных замен (single nucleotide polymorphisms, SNPs), из которых только две (G2E и E281D) приводили к несинонимичным заменам у видов S. neorickii и S. peruvianum var. dentatum. Анализ мотивов и доменов белка GME1 томатов не выявил каких-либо специфических мотивов ни на межвидовом уровне, ни на более отдаленных таксономических уровнях. Наблюдаемый высокий консерватизм GME1 у достаточно эволюционно отдаленных видов томата, по всей видимости, служит свидетельством функциональной значимости этого фермента для синтеза аскорбата и, опосредованно, для защиты от стрессовых факторов, прежде всего фотостресса. Корреляцию между аминокислотными (нуклеотидными) заменами и содержанием аскорбата в плодах не обнаружили. При сравнительном межвидовом органоспецифическом анализе и анализе зависимости количества аскорбата в зрелых плодах у сортов и дикорастущих образцов от уровня экспрессии GME1 также не выявили связи между транскрипционной активностью GME1 и концентрацией аскорбата. Можно также предположить, что определяющее влияние на конечное содержание аскорбата в созревшем плоде томата, вероятно, оказывает не интенсивность экспрессии GME1 на завершающей стадии созревания плода, а то, насколько ген GME1 был активен на более ранних стадиях созревания. | Ascorbic acid (ascorbate, vitamin C) plays an important role in various metabolic processes in both plants and humans, therefore, increasing the content of ascorbate in plant cells using breeding approaches is important for increasing both the nutritional value of fruits and plant resistance to stress. In this study, there are amplified, cloned and sequenced novel GME1 gene homologues, thereby playing a key role in ascorbate biosynthesis in cultivated tomato and 11 wild tomato species. Structural analysis showed a low GME1variability level of in tomato species. In the GME1 coding sequences, 28 SNPs were identified, of which only two led to nonsynonymous aminoacid substitutions (G2E and E281D) in S. neorickii and S. peruvianum var. dentatum. Analysis of GME1 motifs and domains did not reveal any specific motifs either at the interspecific level or at more distant taxonomic levels. The high GME1 conservatism observed in quite evolutionarily distant tomato species is most likely due to the functional significance of this enzyme for the ascorbate synthesis and, indirectly, for protection from stress factors, primarily photostress. No correlation was found between amino acid or nucleotide substitutions and ascorbate levels in fruits. Expression analysis, including comparative interspecies organ-specific analysis and analysis of the dependence of the ascorbate content in mature fruits in tomato cultivars and wild species accessions and the GME1 expression level, also did not reveal a relationship between transcriptional levels and ascorbate concentration. It can also be assumed that the final ascorbate content in the ripe tomato fruit may be influenced not by the intensity of GME1 expression at the last stage of fruit ripening, but by how this gene was active at earlier stages of ripening.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2020

Guchetl', S.Z., The V.S. Pustovoyt All-Russia Research and Development Inst. of Oil–Producing Crops, Krasnodar

Summaries (Ru, En) | 5 ill.,16 ref. | Currently, sunflower varieties and hybrids with high content of oleic acid are very promising. Thus, it is necessary to develop and validate methods of molecular-genetic searching of mutation in high oleic oil of sunflower of the Russian breeding that can advance breeding process using marker-associated selection. As a material we used constant lines and F1 hybrids from the genetic collection of the V.S. Pustovoit All-Russian Research Institute of Oil Crops (VNIIMK) which are differed by a content of oleic acid on seeds. We evolved genomic DNA from cotyledons of 5–7-days sunflower seedlings using SТАB-buffer. Amplification was done in thermal cycler S1000 (BioRad, США). We used 11 INDEL, HO-specific fragment и SSR-primers developed by foreign authors. In an experimental way, we selected optimal temperatures for hybridization (annealing) for all the primers combinations with DNA matrix. They were from 50 to 65 deg С. Sizes of amplified DNA fragments generally corresponded to the same ones the authors of these markers had. Genotyping of high oleic and linoleic sunflower samples was done using seven pairs of primers. Two loci (F13/R5иN1-1F/N1-1R) of the studied ones amplified in all genotypes independently of a presence of Ol mutation. This allows their using to exclude false negative results for mutation presence. Loci N1-2F/N2-1R, N1-3F/N2-1R,N1-3F/N2-2R,N1-3F/N2-3R F4/R1 are dominant and indicate Ol mutation in high oleic genotypes. These markers are easy to use and require only agar gel usage. The results presented in this article can be used for marker-assistant selection of parental mutant forms in development of hybrids basing on the genotypes differed with their fatty-acid composition. | Перспективными являются сорта и гибриды подсолнечника с высоким содержанием олеиновой кислоты. В связи с этим необходима разработка и валидация методов молекулярно-генетического выявления мутации высокоолеиновости масла в материале подсолнечника российской селекции, что способствовало бы ускорению селекционного процесса при помощи маркер-ассоциированного отбора. Материалом для исследования служили константные линии и гибриды F1 генетической коллекции ВНИИМК, отличающиеся по признаку содержания олеиновой кислоты в семенах. Геномную ДНК выделяли из семядольных листьев 5–7-дневных проростков подсолнечника с использованием СТАВ-буфера. Амплификацию выполняли в термоциклере. Использовали 11 INDEL, HO-specificfragment и SSR-праймеров, разработанных иностранными авторами. Экспериментальным путем были подобраны оптимальные температуры гибридизации (отжига) всех праймерных комбинаций с матрицей ДНК. Они составили от 50 до 65 град. С. Размеры амплифицированных фрагментов ДНК в основном соответствовали полученным авторами, разработавшими данные маркеры. Генотипированиевысокоолеиновых и линолевых образцов подсолнечника проводили с использованием семи пар праймеров. Из анализированных локусов – два (F13/R5 и N1-1F/N1-1R) амплифицируются у всех генотипов независимо от наличия мутации Ol. Это позволяет использовать их для исключения ложноотрицательных результатов на наличие мутации. Локусы N1-2F/N2-1R, N1-3F/N2-1R,N1-3F/N2-2R,N1-3F/N2-3RF4/R1 являются доминантными и маркируют наличие мутации Ol у высокоолеиновых генотипов. Данные маркеры просты в использовании и требуют применения только агарозных гелей. Представленные результаты могут быть использованы для маркер-сопутствующего отбора родительских мутантных форм при получении гибридов на основе генотипов, различающихся по жирно-кислотному составу. | 3 tables

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Kozyreva, N.G. | Ivanova, L.A. | Stepanova, T.V. | Gulyukin, M.I., The K.I. Skryabin and Ya.R. Kovalenko All-Russia Research and Development Inst. of Experimental Veterinary, Moscow

Characterized is for the first time created its own database of the All-Russian Research Institute of Experimental Veterinary Medicine (VIEV DB) of the nucleotide sequences of the BLV pol gene with different geographical localization of the pathogen, the array of which is 56 nucleotide sequences. The homogeneity of the studied population BLV by the pol gene was found, intragroup evolutionary distances were revealed, the degree of intragroup divergence by the pol gene, while averaging 2%. When new knowledge about the genetic structure of the identified population of the BLV database is obtained, the DB VIEV is regularly updated and became actual, the registered BLV database is obtained isolates are deposited in the international data bank – GenBank. Thus, 101 nucleotide sequences are deposited. Creating the VIEV DB is caused by the need for quick and accurate analysis of a large amount of molecular data in order to increase the efficiency of molecular genetic monitoring and surveillance of retroviral infection. | Охарактеризована впервые созданная собственная база данных ВИЭВ (БД ВИЭВ) нуклеотидных последовательностей гена pol ВЛКРС c различной географической локализацией возбудителя, массив которой составляет 56 нуклеотидных последовательностей. Обнаружена гомогенность исследуемой популяции ВЛКРС по гену pol, выявлены внутригрупповые эволюционные расстояния, степень внутригрупповой дивергенции по гену pol при этом составляет в среднем 2%. При получении новых знаний о генетической структуре выявленной популяции ВЛКРС БД ВИЭВ регулярно обновляется и актуализируется, охарактеризованные изоляты ВЛКРС регистрируются в международном банке данных – GenBank. Таким образом, депонирована 101 нуклеотидная последовательность. Создание БД ВИЭВ вызвано необходимостью быстро и точно анализировать большой объем молекулярных данных в целях повышения эффективности молекулярно-генетического мониторинга и надзора за ретровирусной инфекцией.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2016

Gnutova R.V. | Nesmelov I.B.

Известно, что овощные и декоративные культуры, возделываемые на Дальнем Востоке, поражаются преимущественно вирусами огуречной мозаики (Cucumber mosaic virus, CMV) и табачной мозаики. Изучали нуклеотидные последовательности 2 приморских изолятов CMV, выделенных в 2014 г. из растений огурца и в 2012 г. из агератума Хоустона (CMV-Ag), а также северокорейского изолята, выделенного в 2002 г. из перца (CMV-NK). Выявляли филогенетические взаимосвязи между ними и изолятами вируса, депонированными в Genbank, для уточнения внутригруппового статуса дальневосточных изолятов, учитывая их большое разнообразие. Секвенирование 2b гена CMV в образцах 10 сортов огурца проводили методом ПЦР. Показано, что у всех этих образцов симптомы заболевания вызывала моноинфекция CMV-C. Последовательность 2b гена CMV можно использовать как надежный диагностический маркер при ПЦР-диагностике вируса с праймерами к 2b гену CMV. Данным методом вирус был выявлен не только в полевом материале (в листьях растений огурца с вирусоподобными симптомами), но в растениях табака сорта Ксанти, на которых более 10 лет поддерживали северокорейский изолят из перца, и в последние два года – изолят вируса из агератума. Проведенный филогенетический анализ нуклеотидных последовательностей новых дальневосточных изолятов CMV позволил отнести российскую дальневосточную популяцию к группе CMV I. На Дальнем Востоке эта группа включает изоляты CMV субгрупп IА (изоляты из агератума и перца) и IВ (изоляты из огурца). Изолят CMV-C проявлял высокое сходство с ранее выделенными изолятами из Приморского края (с декоративных культур) и из Китая. Изоляты CMV-NK и CMV-Ag обладали высоким сходством с овощными изолятами из Хабаровска, а также из Японии и Венгрии. Вероятно, изоляты CMV дальневосточной популяции, обнаруженные в Приморском крае, были занесены антропогенно с территорий сопредельных восточноазиатских государств. | As known, vegetable and ornamental crops cultivated in Far East are diseased mainly by Cucumber mosaic virus (CMV) and tobacco mosaic virus. The nucleotide sequences of two strains of CMV isolated from cucumber (2014) and ageratum (CMV-Ag, 2012) in the Primorsk region and one strain from pepper isolated in the North Korea (CMV-NK, 2002) have been studied. The phylogenetic relations among isolated strains and CMV strains from Genbank have been revealed, aiming qualification position of new strains from Far East within the group. 2b CMV genes from 10 cucumber varieties were sequenced by PCR. It was shown that disease symptoms were caused by monoinfection of CMV-C in all these samples. 2b CMV gene sequence can be used as reliable diagnostic marker during PCR-diagnostics of the virus using primers to 2b CMV gene. Using this method, the virus was revealed in field material (leaves of diseased cucumber plants), as well in tobacco plants of Xanty variety. These tobacco plants have been using for continuous culture of CMV-NK (longer than 10 years) and CMV-Ag (last two years). Realized phylogenetic analysis of nucleotide sequences of above-mentioned strains allows to classify Russian Far East CMV population to CMV I group. This Far East group includes strains of subgroups IA (isolates from ageratum and pepper) and IB (isolates from cucumber). CMV-С strains had high affinity to strains from Primorski Krai isolated from ornamental plants formerly and to strains from China. CMV-NK and CMV-Ag were similar to vegetable strains from Khabarovsk, Japan and Hungary. Probably, Far East CMV strains revealed in Primorski Krai are result of anthropogenic invasion from neighbouring East-Asia states.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2014

Bespomestnykh, K.V., Kemerovo State Agrarian Inst.

Проведены исследования по созданию ПЦР-тест-системы для индикации и идентификации молочнокислых бактерий заквасок, применяемых в производстве кисломолочных продуктов. С целью выявления консервативных участков для закладки родоспецифичных и видоспецифичных праймеров были проанализированы нуклеотидные последовательности ДНК, кодирующей синтез 16S рРНК бактерий рода Lactobacillus, представленных в GenBank. Сконструированы новые родоспецифичные и видоспецифичные праймеры для идентификации бактерий рода Lactobacillus, имеющих значительные отличия от молочнокислых бактерий других родов и видов. Их теоретическая специфичность подтверждена экспериментально на бактериальных заквасках, концентратах и кисломолочных продуктах. Практически созданные праймеры обладают наибольшей степенью гомологии к участкам нуклеотидной последовательности ДНК 16S рРНК микроорганизмов L. delbrieckii subsp. bulgaricus и обладают высокой специфичностью. Они позволяют выявить различие определенного вида микроорганизма по отношению к другим бактериям и определить их количественное содержание в продукте. Оптимальные параметры амплификации гена 16S рРНК молочнокислых бактерий (температура, время инкубации, количество циклов): 95 град. С – 200 с – 1 цикл, [62 град. С – 50 с, 95 град. С – 20 с] – 25 циклов, 72 град. С – 120 с – 1 цикл. Результаты идентификации видов L. bulgaricus и других лактобактерий методом ПЦР сопоставимы с полученными с использованием классического биохимического метода на основе сахаролитической активности различных видов лактобацилл. Исследования, проведенные на широком спектре кисломолочных продуктов, экспериментально подтвердили более высокую специфичность и чувствительность ПЦР-тест-системы для идентификации молочнокислых бактерий, входящих в состав бактериальных заквасок. | This article presents the results of research on the development of a PCR-test-system for indication and identification of lactic acid bacteria containing in starter cultures used in dairy production. To identify conserved regions of nucleic acid sequences and for construction of the genus-specific species-specific primers the nucleotide sequence of DNA encoding synthesis of 16S rRNA of bacteria of the genus Lactobacillus submitted in GenBank were analyzed. New genus-specific and species-specific primers for the identification of bacteria of the genus Lactobacillus, with significant differences from other lactic acid bacteria genera and species were designed. Their theoretical specificity was confirmed experimentally on bacterial starter cultures, concentrates and fermented dairy products. In practice, created primers have the highest degree of homology to the nucleotide sequence of DNA of 16S rRNA for microorganisms L. delbrieckii subsp. bulgaricus and have high specificity. They can detect the difference of a particular species of microorganism with respect to other bacteria and to determine their quantitative content in the product. The optimal values for the 16S rRNA gene amplification of lactic acid bacteria (temperature, incubation time, number of cycles): 95 deg – 200 sec – 1 cycle; [62 deg – 50 sec, 95 deg – 20 sec] – 25 cycles; 72 deg – 120 sec – 1 cycle. The results of identification of L. bulgaricus and other Lactobacillus using polymerase chain reaction are comparable to the classical biochemical identification methods based on different species saccharolytic activity of lactobacilli. The studies carried out on the wide spectrum of fermented dairy products confirmed higher specificity and sensitivity of PCR-test-system for the identification of lactic acid bacteria included in bacterial starter cultures.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2014

Babich, O.O., Kemerovo Inst. of Food Science and Technology

The results of the analysis of DNA sequences encoding L-phenylalanine ammonia-lyase (PAL) synthesis, performed to obtain universal primers complementary to conserved regions of the pal gene, are presented. The fragment of pal gene was amplified in organisms under study. Nucleotide sequence of the pal gene in microorganisms exhibiting L-phenylalanine ammonia-lyase activity was determined by DNA sequencing. The results of its comparison with the corresponding sequences of known species are presented. Phenotypic characteristics and biochemical properties of selected cultures were studied. A research aimed to choose a superproducer strain of L-phenylalanine ammonia-lyase was conducted. It was found that L-phenylalanine ammonia-lyase synthesis was the most active in the following strains: Aureobasidium pullulans Y863, Rhodosporidium infirmominiatum Y1569, Candida glabrata Y2813, Candida maltose Y242, Debaryomyces robertsiae Y3392, Rhodosporidium diobovatum Y1565, Rhodotorula lactose Y2770, Saccharomyces cerevisiae Y1127, Tilletiopsis washingtonensis Y1650, Torulopsis apicola Y566, Tremella foliacea Y1624, Rhodotorula rubra Y1193, and Debaryomyces castellii Y968. This allows recommending them for further research aimed to obtain the enzyme preparation of L-phenylalanine ammonia-lyase.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2010

Zinyakov, N.G. | Andrejchuk, D.B. | Drygin, V.V., Federal Centre for Animal Health, Yurievets

There is given an evaluation for genetic diversity of chicken reovirus (CRV) isolates circulating in the Territory of the Russian Federation. A RT-PCR test was used to study 142 samples of pathomaterials from 119 poultry farms in 1999 to 2007. The CRV was detected in 67 samples. Genome of the CRV was multiply found after great time intervals. As a result of direct sequencing cDNA amplified by primers 2AS3 and 3AS3, the primary sequence was found of the S3 gene region. The comparative analysis of the nucleotide sequences has shown high level of genetic diversity of the CRV. As is found, the correlation between the geographical disposition of poultry farms and phylogenetic position of the isolates was absent. As is shown, the sequences of the S3 fragment isolated in RF greatly differ from the sequences of vaccines strains published earlier and foreign ones. It is concluded that the CRV is prevalent in the territory of RF. Re-isolating genetically allied isolates of CRV at poultry farms proves the persistence of the CRV.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2007

Andriyasov, A.V. | Manin, T.B. | Pchelkina, I.P. | Kolosov, S.N. | Chvala, I.A. | Shcherbakova, L.O. | Drygin, V.V.

The cause and time relationship between the influenza virus (IV) epizooty in RF in 2005-2006 and mass mortality of waterfowls (great-crested grebe, coot, and black-headed gull) on lake Ubsu-Nur in the Republic of Tyva in 2006 has been researched. The investigation and comparative analysis conducted to study the primary structure of amplified cDNA fragments showed that all the studied samples of the pathological material contained genome fragments of field avian IV isolate, type A, subtype H5N1. A genetic analysis of nucleotide sequences of H5 and N1 gene fragments showed that in all the isolates studied the primary structure of HA protein cleavage site was the sequence PQGRERRRKKR*GLF allowing to refer them to the group of high pathogenic strains of avian influenza virus. A comparative analysis of the primary structure of the fragment of hemagglutinin gene has found a belonging of the isolates studied to the same genetic group of strains from South-Eastern Asia and China. As is shown, some isolates (both Chinese and Russian) may be replaced with 1-2 amino acids and 2-3 nucleotides, whereas for the Russian ones a correlation of certain substitutes with geographical place of IV isolation is possible. It is concluded that the source of disease of wild waterfowls in lake Ubsu-Nur were migrating birds from South-Eastern Asia, and the great-crested grebe was a bioindicator during the outbreak of avian influenza in the Republic of Tyva.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2007

Andriyasov, A.V. | Manin, T.B. | Pchelkina, I.P. | Kolosov, S.N. | Chvala, I.A. | Shcherbakova, L.O. | Drygin, V.V.

A molecular genetic investigation was conducted to study the pathological material collected from chickens and geese in backyards during the 2007 outbreak of avian influenza (AI) in the Krasnodar Krai and in the Republic of Adygeya in January-February. The investigation has detected and characterized AI virus isolates, subtype H5N1 belonging to the same genetic group of strains from South-Eastern Asia. There has been found an amino acid sequence of hemagglutinin protein clevage site of the studied isolates - PQGRERRRKKR*GLF illustrating high pathogenicity of AI viruses. The nucleotide sequences (394 n.p.) actually turned to be identical. The differences between them were 1-2 nucleotide replacements. A phylogenetic analysis of a a fragment of hemagglutinin gene analysis helped to find the belonging of the studied isolates to the genetic line A/Goose/Goangdong/1/96 of AI strains from South-Eastern Asia. In molecular genetic properties they actually did not differ from the AI virus isolated in the regions of the South Federal District in 2006 winter and spring.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2007

Martynenko, M.V. | Bogunov, Yu.V.,Russian Academy of Sciences. Far Eastern Branch, Vladivostok (Russian Federation). Institute of Biology and Soil Sciences

The nucleotide sequence of gene VP2 of the Aleutian mink disease (AMD) virus isolated at fur animal farms in the Primorye Territory in 1993-2002 was determined. The screening of biomaterial (liver, spleen) for ADMV was performed by using PCR. The isolated strain was shown to be genetically the most related to high pathogenic American strains of the Utah group (Utah 1, Utah 1 kit), strain Pullaman - the least related. Proposed are an intraspecific classification of virus and reconstruction of phylogenetic interrelations of ADM virus strains, for which fragment 231 n. b. is determined. In the resultant phylogenetic tree the reproduction of basal nodes of branchings was low enough, however on the level of genetic differences 0.02, four groups were distinguished: group 1 was formed by Spain strain and low-pathogenic strain not infecting mink of non-Aleutian genotype, strain Pullman; groups 2 and 3 are high virulent, not propagating in the cell culture Danish strains, group K and American – Utah, respectively (the Far East ADM virus isolate is phylogenetically related to the strain of group 3); group 4 involved avirulent (reproduced only in the cell culture) strain G, low pathogenic – GL and high pathogenic SL3, TR. Thus, none of the resultant classifications at the present time reflects the principles the community of geographical origin and the pathogenicity degree of ADM virus strains. In the territory of RF high pathogenic ADM virus strains circulate.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation