AGRIS - 

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

Rzhevskij, S.G. | Grodetskаyа, T.A. | Fedulova, T.P. | Evlakov, P.M., All-Russia Reseach and Development Inst. of Forest Genetics, Breeding and Biotechnology, Voronezh

There has been carried out an assessment of the cold stress effect on physiological parameters and genetic apparatus of selection valuable poplar varieties. In the course of the study, the dynamics of buds blooming and determination of the DREB2 gene expression in specimens of poplar varieties subjected to artificial freezing have been carried out. The methodology of the experiment included the modeling of cold stress using a low-temperature freezer, laboratory growth of control and frozen-out cuttings under artificial lighting. Later on, the ontogenetic dynamics of bud break were recorded. When comparing the intensity of regrowth of the experimental and control samples, it has been found that the pruned shanks showed more intensive blooming of buds in some varieties (Veduga and Bolid), while other genotypes (Ivanteevsky, ED-120, Kitaysky) showed a lag of varying degrees in the rate of dissolution of the buds of the frozen-out specimens from the control ones. Based on the results of phenological observations, representatives with contrasting indicators (Sacrau, E.c. - 38 and Volosistoplodny) have been selected and subjected to further study at the molecular genetics level. The analysis has showed an increase in the expression of the DREB2 gene in two experimental specimens of poplar varieties (Volosistoplodny and Sacrau) after exposure to negative temperatures relative to control specimens. Freezing of experimental poplar plants E.c.-38 has showed the opposite result. In general, we can conclude that the observation of the dynamics of buds blooming and the assessment of gene expression is a fairly informative marker for studying the effect of cold stress; however, to clarify the relationship of phenological parameters with the expression of stress resistance genes, additional studies are required. | Проведена оценка влияния холодового стресса на физиологические параметры и генетический аппарат селекционно-ценных сортов тополя. В ходе исследования проводилась оценка динамики распускания почек и определение экспрессии гена DREB2 у образцов различных сортов тополя, подвергнутых искусственному промораживанию. Методология постановки опыта включала моделирование холодового стресса при помощи низкотемпературной морозильной камеры, лабораторное отращивание контрольных и промороженных черенков в условиях искусственного освещения. В дальнейшем осуществлялась регистрация онтогенетической динамики распускания почек. При сравнении интенсивности отрастания опытных и контрольных образцов выявлено, что у некоторых сортов ('Ведуга', 'Болид') подвергнутые проморозке черенки демонстрируют более интенсивное распускание почек, в то время как другие генотипы ('Ивантеевский', 'ЭД-120', 'Китайский') проявили отставание различной степени в скорости распускания почек промороженных образов от контрольных. По результатам фенологических наблюдений были отобраны представители с контрастными показателями ('Сакрау', 'Э.c.-38' и 'Волосистоплодный') и подвергнуты дальнейшему изучению на молекулярно-генетическом уровне. Анализ показал повышение экспрессии гена DREB2 у двух опытных образцов сортов тополя ('Волосистоплодный' и 'Сакрау') после воздействия отрицательных температур относительно контрольных образцов. Промораживание опытных растений тополя 'Э.c.-38' демонстрировало обратный результат. В целом можно заключить, что наблюдение динамики распускания почек и оценка экспрессии генов является достаточно информативным маркером для изучения влияния холодового стресса, однако для уточнения связи фенологических параметров с экспрессией генов стрессоустойчивости требуются дополнительные исследования.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation