AGRIS - 

2019

Alabushev, A.V. | Dontsova, A.A. | Filippov, E.G. | Dontsov, D.P., 'Donskoy' Agrarian Scientific Center, Rostov region

The work purpose was to compare the allelic polymorphism of sdw1/denso gene with the results of a phenotypic assessment of economically valuable traits of winter barley to determine the prospects of using a system of functional markers for marker-assisted breeding of high-productive barley varieties. Field observations were performed in the Rostov region in 2016–2018. Molecular screening of the specimens was carried out in St.Petersburg. The objects of the study were 96 varieties of barley of various ecological and geographical origin of domestic and foreign breeding, contrasting in morphological and biological traits. Genomic DNA was isolated from barley leaves according to a standard procedure using a STAB buffer. The polymerase chain reaction was carried out in a GeneAmp PCR system 9700 thermocycler; visualization of amplification products was carried out by electrophoresis in a 1.3% agarose gel with the addition of a 1% solution of ethidium bromide in 0.5 x (dilution of the concentrate 1:10) TBE-buffer (Tris borate EDTA). To detect alleles at sdw1/denso locus, HaeIII CAPS marker was used, detecting SNP in the second intron of the gene. The sequence of allele-specific primers was Hv20ox2F_1: GCTGATTAACTGGGACACATA; Hv20ox2R_1: GGTGCTAATGTCGCTATGTC. We used a molecular weight marker 100bp DNA Ladder (fragment range of 100–1000 bp, the step of 100 bp). Under the field conditions, resistance to lodging, weight of 1000 grains, and protein content in the grain were evaluated. Among 15 varieties with an identified dominant allele, 13 varieties of European origin formed a large filled grain with a weight of 1000 grains of 41.3–55.4 g. The results of a two-factor analysis of variance to identify the association of the influence of sdw1/denso gene alleles and the origin of the variety on the weight of 1000 grains showed that the sdw1/denso alleles, as well as the origin of the varieties, affected this important yield indicator, however, both factors are not related to each other (p = 0.698). Thus, the dominant (mutant) allele of sdw1/denso gene detected using the used CAPS marker can be recommended for the selection of more productive genotypes. | Выполнено сопоставление аллельного полиморфизма гена sdw1/denso с результатами фенотипической оценки хозяйственно-ценных признаков озимого ячменя для определения перспективы применения системы функциональных маркеров (геноспецифичных) для селекции высокопродуктивных сортов. Полевые наблюдения выполняли в Ростовской обл. в 2016–2018 гг. Молекулярный скрининг образцов проводили в Санкт-Петербурге. Объектом исследований служили 96 сортов ячменя различного эколого-географического происхождения отечественной и зарубежной селекции, контрастных по морфобиологическим признакам. Геномную ДНК выделяли из листьев ячменя по стандартной методике c использованием СТАB-буфера (цетилтриметиламмонийбромид). Полимеразную цепную реакцию проводили в амплификаторе GeneAmp PCR system 9700; визуализацию продуктов амплификации – с помощью электрофореза в 1,3%-ном агарозном геле с добавлением 1%-ного раствора бромистого этидия в 0,5x (разведение концентрата 1:10) TBE-буфере (трисборат ЭДТА). Для определения аллелей в локусе sdw1/denso использовали CAPS-маркер HaeIII, выявляющий SNP во втором интроне гена. Последовательность аллель-специфичных праймеров – Hv20ox2F_1: GCTGATTAACTGGGACACATA Hv20ox2R_1: GGTGCTAATGTCGCTATGTC. Использовали маркер молекулярного веса – ДНК 100bp DNA Ladder (диапазон фрагментов 100...1000 п.н., шаг 100 п.н.). В полевых условиях оценивали устойчивость к полеганию, массу 1000 зерен, содержание белка в зерне. Из 15 сортов с идентифицированным доминантным аллелем, 13 сортов европейского происхождения формировали крупное, хорошо выполненное зерно с массой 1000 зерен 41,3…55,4 г. По результатам двухфакторного дисперсионного анализа аллели sdw1/denso, как и происхождение сортов, влияют на этот важный показатель урожайности (р меньше 0,001), однако оба фактора не связаны между собой (р=0,698). Доминантный (мутантный) аллель гена sdw1/denso, выявляемый с помощью использованного CAPS-маркера, может быть рекомендован для отбора более продуктивных генотипов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Besedinа, E.N., All-Russia Research and Development Inst. of Plant Protection, St. Petersburg

One of the priorities of the genetics of arthropod populations is to assess the genetic similarity of individuals, genetic diversity, and DNA-polymorphism. Universal RAPD-primers (OPA07, OPA09 and OPA18) for lace bugs (Tingidae family) have been revealed. In order to study DNA-polymorphism and the genetic diversity of lace bugs using selected primers, a comparative PCR-analysis of four species of bugs of this family (Corythucha arcuata Say, Corythucha ciliata Say, Stephanitis pyri F., Monosteira unicostata Mulsant et Rey) was carried out. It was shown that the species Monosteara unicostata differed from the others in the lowest level of DNA polymorphism and genetic diversity. The high values of DNA polymorphism and genetic diversity of the other three species indicate a high migratory ability of these insect species and a significant intraspecific gene drift. In the research process, clustering of lace bugs species based on the data obtained using RAPD-markers was carried out in order to determine their genetic relationship. Cluster analysis of the data was performed by the UPGMA-method using the Popgene program. We found out that the genetically closest species were the species of the genus Corythucha, and the most distant from others was the species Monosteira unicostata. It was shown that RAPD-PCR-method can be successfully used in the analysis of interspecific differences of insects, along with other molecular-genetic methods. The performed studies allowed us to assess the effectiveness of the RAPD-primers identified in the work for differentiating the species of lace bugs and to obtain information on the genetic relationship of the Tingidae family species. The primers identified in the work are also effective for assessing DNA-polymorphism and genetic diversity of insects of the Tingidae family. This method of molecular-genetic diagnosis allows carrying out a more effective monitoring of pests of this insect family. | Одними из приоритетных задач генетики популяций членистоногих являются оценка генетического сходства индивидуумов, генетического разнообразия и ДНК-полиморфизма. Выявлены универсальные для клопов-кружевниц (семейство Tingidae) RAPD-праймеры (ОРА07, ОРА09 и ОРА18). Для изучения ДНК-полиморфизма и генетического разнообразия кружевных клопов с использованием отобранных праймеров проведен сравнительный ПЦР-анализ 4-х видов данного семейства (Corythucha arcuata Say, Corythucha ciliata Say, Stephanitis pyri F., Monosteira unicostata Mulsant et Rey). Показано, что вид Monosteira unicostata отличался от остальных наименьшим уровнем ДНК-полиморфизма и генетического разнообразия. Высокие значения ДНК-полиморфизма и генетического разнообразия 3-х других видов свидетельствуют о большой миграционной способности этих видов насекомых и значительном внутривидовом дрейфе генов. В ходе работы на основе данных, полученных при использовании RAPD-маркеров, была проведена кластеризация видов кружевных клопов с целью определения их генетического родства. Кластерный анализ данных проводили методом UPGMA с использованием программы Popgene. Установлено, что наиболее близкими в генетическом отношении оказались виды р. Corythucha, а наиболее отдаленным от других – вид Monosteira unicostata. Метод RAPD-PCR можно с успехом использовать при анализе межвидовых различий насекомых, наряду с другими молекулярно-генетическими методами. Проведенные исследования позволили оценить эффективность выявленных в работе RAPD-праймеров для целей дифференциации видов клопов-кружевниц и получить сведения о генетическом родстве представителей семейства Tingidae. Выявленные в работе праймеры эффективны также для оценки ДНК-полиморфизма и генетического разнообразия насекомых семейства Tingidae. Данный метод молекулярно-генетической диагностики позволяет проводить мониторинг вредителей этого семейства насекомых более эффективно.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Bejshova, I.S., Kostanay State University named after A. Baitursynov

The aim of the investigation was to increase meat productivity of Auliekol and Kazakh White – Headed cattle breeds bred in the territory of the Republic of Kazakhstan by identifying the degree of gene compatibility of pituitary transcription factor (bPit-1), growth hormone (bGH), growth hormone receptor (bGHR) and insulin-like growth factor-1 (bIGF-1). Studies for single nucleotide polymorphism of genes bPit-1, bGH, bGHR and bIGF-1 presence was performed in the Auliekol (n=284, farm "Karkyn") and Kazakh (n=296, LLP "Janibek") breed groups. Blood samples were taken from experimental animals to determine polymorphism of somatotropic cascade genes. DNA was isolated from animal blood using the commercial Pure Link Genomic DNA Kits, according to the manufacturer's instructions. Determination of animal genotypes was performed by PCR-PDRF. On the basis of the conducted researches it has been established that for the formation of the signs of meat productivity, indices of blockiness, boniness, massiviness, lengthiness, narrow quarters at the age of 18 and 24 months, there are associated diplotypes, having a structure comprising genes bGH and bIGF-1. It has been revealed that the presence of the bGH-AluI(LL) genotype in diplotypes leads to a decrease in the signs of meat productivity relative to the total sample, and the presence of the bGH-AluI(LV) genotype – to an increase. The associated diplotypes providing an increase or decrease in the characteristic of meat productivity with age do not change. The data obtained through the analysis of paired combinations allow identifying a greater number of genetic markers, which contributes to the ability to expand the range of animal carriers of the marker genotype to participate in breeding programs. | Цель исследований – повышение мясной продуктивности крупного рогатого скота аулиекольской и казахской белоголовой пород, разводимых на территории Республики Казахстан, за счет выявления степени сочетаемости генов гипофизарного фактора транскрипции (bPit-1), гормона роста (bGH), рецептора гормона роста (bGHR) и инсулиноподобного фактора роста-1 (bIGF-1). Исследования на наличие однонуклеотидного полиморфизма генов bPit-1, bGH, bGHR и bIGF-1 проводили на группах аулиекольской (n=284, хозяйство "Каркын") и казахской белоголовой (n=296, хозяйство "Жанабек") пород. Для определения полиморфизмов генов соматотропного каскада у подопытных животных были отобраны пробы крови. ДНК выделяли из крови животных с использованием коммерческого набора Pure Link Genomic DNA Kits согласно инструкции изготовителя. Определение генотипов животных проводили методом ПЦР-ПДРФ. На основании проведенных исследований установлено, что для формирования признаков мясной продуктивности, индексов сбитости, костистости, массивности, растянутости, шилозадости в возрасте 18 и 24 месяца ассоциированы диплотипы, в структуру которых входят гены bGH и bIGF-1. Выявлено, что наличие в диплотипах генотипа bGH-AluI(LL) приводит к снижению признаков мясной продуктивности относительно общей выборки, а присутствие генотипа bGH-AluI(LV) – к повышению. Ассоциированные диплотипы, обеспечивающие повышение или снижение признака мясной продуктивности, с возрастом не изменяются. Полученные данные за счет анализа парных сочетаний позволяют выявить большее количество генетических маркеров, что способствует возможности расширить диапазон животных – носителей маркерного генотипа для участия в селекционных программах.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Deniskova, T.E. | Kostyunina, O.V. | Solov'eva, A.D. | Zinov'eva, N.A., The L.K. Ehrnst All-Russia Research and Development Inst. of Animal Husbandry, Moscow Region

The Romanov breed is the most interesting local Russian sheep breed with unique biological traits (out-of-season breeding ability, prolificacy). Conservation of the genetic resources of the breed requires constant careful monitoring using DNA markers. The aim of our work was to compare the parameters of the allele pool and genetic diversity, as well as to assess genetic similarity of regional populations of the Romanov breed in comparison with archetypal animals. Tissue samples were (n=298) selected in different regions of Russia (the Yaroslavl, Ryazan and Tula regions, Republics of Khakassia and Komi). Polymorphism of 11 microsatellites was studied with the genetic analyzer ABI3130xl. During the work there was estimated an average number of alleles (Na), effective number of alleles (Ne), number of informative alleles (Na not less 5%), observed (Ho) and expected heterozygosity (He), fixation index (FIS), as well as genetic networks were constructed and PCoA and cluster analyzes were carried out. The Khakass population was characterized by the greatest allelic diversity: Na = 11.30; Ne = 5.99 and Na not less 5% = 5.50 alleles, while minimal Ne (3.95) and Na not less 5% (4.30) were detected for the first and second Yaroslavl populations, respectively. Deficiency of heterozygotes from 6 to 19.5% was observed in all groups, except for the Tula population. Based on the results of building genetic networks, PCoA and cluster analysis, genetic isolation of 3 Yaroslavl populations was shown. Also, a certain genetic detachment of the Ryazan population (Fst from 0.038 to 0.059) should be noted. Thus, it was demonstrated that the parameters of allele pool and the indices of genetic diversity could vary greatly within the breed. In addition, it has been established that the Yaroslavl populations of the Romanov breed still represent a separate group of animals. | Романовская порода овец – это наиболее интересная локальная порода России, обладающая уникальными биологическими особенностями (полиэстричность, многоплодие). Сохранение генетических ресурсов данной породы требует постоянного тщательного мониторинга по ДНК-маркерам. Целью работы было провести сравнение параметров аллелофонда и генетического разнообразия, а также оценить генетическое сходство региональных популяций романовской породы с архетипичными животными. Образцы ткани овец (n=298) были отобраны в разных регионах России (Ярославской, Рязанской, Тульской обл., республиках Хакасия и Коми). Полиморфизм 11 микросателлитов был изучен на генетическом анализаторе АВI3130xl. В ходе выполнения работы были рассчитаны: среднее число аллелей (Na), эффективное число аллелей (Ne), число информативных аллелей (Na не менее 5%), наблюдаемая (Ho) и ожидаемая гетерозиготность (He), индекс фиксации (FIS), а также построены генетические сети, проведены PCoA и кластерный анализы. Хакасская популяция характеризовалась наибольшим аллельным разнообразием: Na = 11,30; Ne = 5,99 и Na не менее 5% = 5,50 аллелей, тогда как минимальные Ne (3,95) и Na не менее 5% (4,30) были детектированы для первой и второй ярославских популяций соответственно. Дефицит гетерозигот от 6,0 до 19,5% был отмечен во всех группах, за исключением тульской популяции. На основании результатов построения генетических сетей, PCoA и кластерного анализа была показана генетическая обособленность трех ярославских популяций, следует также отметить некоторую отдаленность рязанской популяции (Fst от 0,038 до 0,059). Таким образом, было продемонстрировано, что параметры аллелофонда и показатели генетического разнообразия могут сильно различаться внутри одной породы. Кроме того, было установлено, что ярославские популяции романовской породы до сих пор представляют собой обособленный массив животных.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Larkina, T.A., All-Russia Research and Development Inst. of Farm Animal Genetics and Breeding, St. Petersburg

There is an urgent need to find molecular markers for breeding broiler lines to reduce the abdominal fat content. It is to increase the nutritional value of the carcass and reduce the cost of feeding. DNA isolated from 150 broiler liver samples of the Iza Hubbard F-15 cross has been taken as the material to the study. The 35 day-old broilers have been taken from a private farm. DNA has been isolated according to the standard procedure using K proteinase and phenol. Analysis of FABP2 sequence in mutation has showed that the mutation results in recognition of TaqI restriction endonuclease site. Thus, the PCR-RFLP analysis method has been chosen for theoretical simulation of the test system for analyzing polymorphism of FABP2 gene in position -561 at substitution A with C. At the end of the incubation period, the fragments have been electrophoretically separated in a 1.5% agarose gel at 150 V in TBE buffer with the addition of ethidium bromide to a final concentration of 30 ng/ml, and the fragments have been visualized in ultraviolet light. According to the gene test results, the incidence of CC, AC and AA genotypes is the following: (0.42), (0.35) and (0.23), respectively. As for the fat content, Iza Hubbard F-15 cross broilers with heterozygous AS genotype slightly outperform the ones with homozygous genotypes, but these differences are not statistically significant. The medians of fat content in all three genotypes are practically on the same level, which indicates minor differences. Perhaps, to obtain a more meaningful result, it is required to increase the sampling, to include in the research another gene associated fat accumulation, and to study the additive mechanism of the gene action. | Имеется острая необходимость в поиске молекулярных маркеров для селекции родительских линий бройлеров на снижение содержания абдоминального жира, что позволит увеличить пищевую ценность тушки и уменьшить расходы на кормление. Материалом для исследований послужила ДНК, выделенная из 150 образцов печени бройлеров кросса Иза Хаббард Ф-15 в возрасте 35 дней. ДНК выделяли по стандартной методике с использованием протеиназы К и фенола. Анализ последовательности FABP2 в области мутации показал, что мутация приводит к узнаванию сайта рестрикции рестриктазой TaqI. Для теоретического моделирования тест-системы анализа полиморфизма гена FABP2 -561 с заменой A на C был выбран метод ПЦР-ПДРФ анализа. По окончании инкубации проводили электрофоретическое разделение фрагментов в 1,5%-ном агарозном геле при 150В в буфере ТВЕ с добавлением бромистого этидия до конечной концентрации 30 нг/мл и визуализировали фрагменты под ультрафиолетовым светом. По результатам исследования частота встречаемости генотипов составила: СС (0,42), АС (0,35), АА (0,23). Бройлеры кросса "Иза Хаббард Ф-15" с гетерозиготным генотипом АС немного превосходят по содержанию жира особей с гомозиготными генотипами, но эти различия статистически не достоверны. Медианные значения показателя у всех трех генотипов находятся практически на одном уровне, что говорит о незначительных различиях между ними. Возможно, для получения более значимого результата требуется увеличить выборку и добавить в изучение еще один ген, связанный с жиронакоплением, и рассмотреть уже аддитивный механизм работы генов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Vinogradova, I.V. | Kostyunina, O.V. | Sermyagin, A.A. | Kharzinova, V.R. | Zinov'eva, N.A., The L.K. Ehrnst All-Russia Research and Development Inst. of Animal Husbandry, Moscow Region

The investigated sample of cows revealed the highest frequency of A alleles (63.4%) by the DGAT_A232K gene and F alleles (78.8%) by the GHR_F279Y gene. The population with allele AA for gene DGAT_A232K was obtained higher milk production and milk quality: milk yield for 305 days of lactation (MY) (6335 kg with genotype AA, 6080кг - with genotype KK), fat yield (FY) (245.0 kg with genotype AA, 241.1 kg with genotype AK) and protein yield (PY) (208.2 kg with genotype AA, 202.5 kg at genotype AK). The difference between the groups with the highest milk yield, with the genotype AA and the lowest with genotype KK amounted to 255 kg (p less 0.05). Animals carrying allele Y for gene GHR_F279Y showed the best results in milk production and milk composition. In cows with the genotype of the FY gene GHR_F279Y fat content was 3.89%, which is 0.08 (p less 0.05k) greater than that of the population with genotype YY, mass fraction of protein is higher by 0.08 (p less 0.001) and equal to 3.30%. Animals with genotype AA for gene DGAT_A232K revealed the highest EBV for MY indicators (+101.2 kg), FY (2.22 kg) and PY (2.84 kg). The highest EBV values for MY (+104.1) were recorded in cows with the YY genotype for the GHR_F279Y gene, in terms of fat yield and protein yield, the advantage was observed in heterozygous individuals. The research as carried out ahs shown that the genetic variants of DNA markers HR_F279Y and DGAT1_A232K are associated with the features of milk productivity and can be used in breeding work. | У исследованной выборки коров выявлена наибольшая частота А аллелей (63,4%) по гену DGAT1_A232K и F аллелей (78,8%) по гену GHR_F279Y. Животные с аллелем АА по гену DGAT1_A232K имели более высокие показатели молочной продуктивности за 305 дней лактации и качества молока (MY) (6335 кг при генотипе АА; 6080 кг при генотипе КК), выхода молочного жира (FY) (245,0 кг при генотипе АА; 241,1 кг при генотипе АК) и молочного белка (PY) (208,2 кг при генотипе АА; 202,5кг при генотипе АК). Разница между группами с наивысшим и с наименьшим удоем составила 255 кг (Р меньше 0,05). Животные, несущие аллель Y по гену GHR_F279Y, показали лучшие результаты по молочной продуктивности и составу молока. У коров с генотипом FY гена GHR_F279Y массовая доля жира составила 3,89%, что на 0,08 (Р меньше 0,05) больше, чем у поголовья с генотипом YY, массовая доля белка также выше на 0,08 (Р меньше 0,001) и равна 3,30%. У животных с генотипом AA по гену DGAT1_A232K выявлены наиболее высокие значения племенной ценности (EBV) по показателям MY (+101,2 кг), FY (2,22 кг) и PY (2,84 кг). Наиболее высокие значения EBV по MY (+104,1) были зафиксированы у коров с генотипом YY по гену GHR_F279Y, по показателям выхода молочного жира и молочного белка преимущество отмечалось у гетерозиготных особей. Проведенные исследования показали, что генетические варианты по ДНК-маркерам GHR_F279Y и DGAT1_A232K ассоциированы с признаками молочной продуктивности и могут использоваться в селекционно-племенной работе.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Suprun, I.I., North-Caucasian Federalal Center for Horticulture, Viticulture, Wine-making, Krasnodar

By using the polymorphism analysis of microsatellite loci, DNA certification and estimation of the degree of genetic similarity for a set of 20 modern peach varieties bred in Nikita botanical garden (Crimea) were performed. The studied varieties are in demand in horticulture, agroсlimatic conditions of the region and are valuable in breeding as sources of useful adaptive traits. To analyze the polymorphism of studied varieties 13 SSR-markers were used: BPPCT025, CPPCT044, BPPCT007, CPPCT006, UDP96-018, BPPCT023, UDP98-410, CPPCT040, UDP98-409, BPPCT017, BPPCT028, UDP98-412 and BPPCT002. Markers were divided into multiplex sets, which included 3-4 markers. Optimal combinations of SSR-markers made it possible to obtain easily interpreted results during fragment analysis. Among the used SSR markers the highest number of alleles (5) was found in markers BPPCT025 and CPPCT044, the least polymorphic markers were CPPCT040, UDP98-409, BPPCT028 (two alleles) and BPPCT002 (one allele). The remaining SSR-markers revealed 3-4 alleles per locus. Analysis of the obtained DNA fingerprints showed that all studied varieties have a unique allelic set. The most polymorphic SSR-markers are promising for use in the DNA certification of peach genetic resources. The cluster analysis revealed three main clusters, the distribution in which, in some cases, corresponds to the origin of the varieties. Genetic similarity data together with data on the origin of varieties can be used for planning of cross combinations when it is necessary to maximize the diversity level in the hybrid offspring. | С использованием анализа полиморфизма микросателлитных локусов выполнена ДНК-паспортизация и оценка степени генетического сходства выборки из 20 современных сортов персика селекции Никитского ботанического сада (Крым). Исследованные сорта являются востребованными в садоводстве в агроклиматических условиях региона и представляют селекционный интерес как источники полезных адаптивных признаков. Для анализа полиморфизма исследуемых сортов использовали 13 SSR-маркеров: BPPCT025, CPPCT044, BPPCT007, CPPCT006, UDP96-018, BPPCT023, UDP98-410, CPPCT040, UDP98-409, BPPCT017, BPPCT028, UDP98-412 и BPPCT002. Маркеры были распределены в мультиплексные наборы, включающие 3-4 маркера. Оптимальные сочетания SSR-маркеров позволили получать легко интерпретируемые результаты в ходе фрагментного анализа. Среди использованных SSR-маркеров наибольшее количество аллелей (5) было выявлено для маркеров BPPCT025 и CPPCT044, наименее полиморфными оказались маркеры CPPCT040, UDP 98-409, BPPCT028 (2 аллеля) и BPPCT002 (1 аллель). По остальным SSR-маркерам было выявлено по 3-4 аллеля на локус. Анализ полученных ДНК-фингерпринтов показал, что все изученные сорта обладают уникальным аллельным набором. Наиболее полиморфные SSR-маркеры перспективны для использования при ДНК-паспортизации генетических ресурсов персика. Выполненный кластерный анализ выявил 3 главных кластера, распределение в которых в ряде случаев согласуется с происхождением сортов. Данные о степени генетического сходства в совокупности с данными о происхождении сортов могут быть использованы для планирования комбинаций скрещиваний при необходимости получения максимального уровня разнообразия в гибридном потомстве.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Kudryavtseva, O.V. | Kolganov, A.E. | Nekrasov, D.K. | Fedosovа, M.S., Ivanovo State Agricultural Academy

Studied was a cause-and-effect relationship between an existing genotypic and phenotypic diversity of Yaroslavl breed cows on milk production level. Sources of individual-group genetic diversity of cows was 1) their different origin taking into account natural belonging (Yaroslavl purebred and crossbred animals with Holstein blood of 25 – 37.5%), 2) polymorphism of genotypes of 5 marker genes (MG) that have some connection with the milk productivity of cows. The phenotypic diversity of cows was monitored by individual-group level of milk production in the 1-st lactation, giving priority to milk yield for 305 days. A significant individual phenotypic variability of the trait in the whole population of cows (n = 301) was stated and specific polymorphism of the alleles and genotypes of MG was studied. No significant differences were revealed in milk yield with different genotypes for 4 genes with the exception of the gene for hormone prolactin PRL. In all 9 segments of the variation series for milk yield purebred and crossbred Yaroslavl cows were present in different proportions with a natural increase in the weight of the latter in the right part of the variation series with a significantly increasing level of milk yield and adequate crownest increase in Holstein breed cows from 12.15% to 25.00%. Specific complex genotypes were identified in different combinations of 3 of 5 MG in 32 groups of cows with low average milk yield is less than (average–0,5delta) and in 19 groups of cows with high average milk yield is greater than (average+0,5delta) than general variation series. The complex genotypes of all 5 MG were also identified in 2 groups of absolutely the worst and the best cows in milk yield between which a genetic contrast range has been established in the form of identical complex genotypes absent therein both in 3 and in 5 MG. It is necessary to further expand of controlled MG range that will allow in the future to increase the efficiency of total genomic evaluation of milk production potential and breeding value of domestic milk cattle breeds. | Изучали причинно-следственную взаимосвязь между генотипическим и фенотипическим разнообразием коров ярославской породы по уровню молочной продуктивности. Источники индивидуально-группового генетического разнообразия коров: 1) разное происхождение с учетом породной принадлежности (чистопородные ярославские и помесные животные с кровностью по голштинской породе 25–37,5%); 2) полиморфизм генотипов 5 маркерных генов (МГ), имеющих связь с молочной продуктивностью коров. Фенотипическое разнообразие коров контролировали по индивидуально-групповому уровню у них признаков молочной продуктивности в 1-ю лактацию, отдавая приоритет удою коров за 305 дн. Установлена значительная индивидуальная фенотипическая вариабельность этого признака у всей совокупности коров (n = 301), изучены особенности полиморфизма аллелей и генотипов МГ. Не выявлено достоверных различий по удою коров с разными генотипами по 4 генам за исключением гена гормона пролактина PRL. Во всех 9 сегментах вариационного ряда по удою присутствовали в разном соотношении и чистопородные, и помесные ярославские коровы с закономерным увеличением удельного веса последних в правой части вариационного ряда с достоверно возрастающим уровнем удоя и адекватным увеличением кровности коров по голштинской породе с 12,15% до 25,00%. Выявлены комплексные генотипы разных сочетаний 3-х из 5 МГ в 32-х гр. коров с низким уровнем среднего удоя (ниже среднего больше, чем на 0,5 дельта) и в 19-ти гр. коров с высоким уровнем среднего удоя (выше среднего больше, чем 0,5 дельта) общего вариационного ряда. Выявлены комплексные генотипы всех 5 МГ в 2-х гр. абсолютно худших и лучших коров по удою, между которыми установлена генетическая контрастность в виде отсутствующих в них идентичных комплексных генотипов как по 3-ем, так и по 5 МГ. Необходимо дальнейшее расширение спектра контролируемых МГ, что позволит повысить эффективность общей геномной оценки потенциала молочной продуктивности и племенной ценности крупного рогатого скота отечественных молочных пород.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2016

Slugina M.A. | Zapekina T.I. | Meleshin A.A.

Известно, что одними из ключевых генов, определяющих качество картофельной продукции, являются гены метаболизма сахарозы. Проведен анализ нуклеотидного и аминокислотного полиморфизма сахарозосинтазного домена гена Sus4. Изучена последовательность фрагмента гена Sus4 с интрона III по экзон VI у 9 сортов картофеля российской, казахской и белорусской селекции. Длина полученных фрагментов варьировала от 977 п.н. (у сортов Фаворит, Карасайский, Мирас) до 1013 п.н. (у сортов Зорочка, Манифест, Елизавета, Башкирский). Полученные последовательности содержали как единичные мутации, так и инсерции и делеции. Общий уровень полиморфизма изученных последовательностей составил 5.82%. Всего в исследованном фрагменте найдено 58 SNPs и 4 индели. Наиболее вариабельные интроны - IV (12.4%) и V (9.18%). Наиболее вариабельный экзон - IV. Показано наличие 7 аллельных вариантов и 6 вариантов аминокислотных последовательностей. Сорт Карасайский имеет максимальное количество сайтов замещения аминокислот, т.е. с большей вероятностью несет признаки, отличающие его от других сортов. Всего в последовательностях экзонов выявлен 21 полиморфный сайт, из них 8 приводили к замене аминокислотных остатков, что может привести к изменению содержания крахмала и сахаров в клубнях. Выявленный полиморфизм может представлять интерес для селекционеров. | It is known that sucrose synthase is a key enzyme in the breakdown of sucrose. The nucleotide and amino acid polymorphism of the Sus4 gene fragments were analyzed. Sus4 gene fragments (intron III – exon VI) in 9 potato cultivars of Russian, Kazakh and Belarusian breedingwere analyzed. The polymorphism of the Sus4sucrose synthase domain sequences was first examined. The length of analyzed fragment variedfrom 977 b.p. (cultivars Favorit, Karasaiskii, Miras) to 1013 b.p. (cultivars Zorochka, Manifest, Elisaveta, Bashkirskii). It was demonstrated that the examined sequences contained point mutations, as well as insertions and deletions. The common polymorphism level was 5.82%. It was shown that the examined sequences contained 58 SNPs and 4 indels. The most variable were introns IV (12.4%) and V (9.18%). The most variable was exon IV. 7 allelic variants and 6 different amino acid sequences specific to different varieties were detected. Karasaysky variety has maximal quantity of amino acids replacement sites, i.e. it more likely bears the traits distinguishing it from other varieties. 21 polymorphic sites were found in total in exon sequences, 8 of them led to replacement of the amino-acid remains that can lead to change of starch and sugar content in tubers. Found polymorphism can be interesting for plant breeders.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Onishchuk, O.P. | Kurchak, O.N. | Chizhevskaya, E.P. | Provorov, N.A. | Simarov, B.V., All-Russia Research and Development Inst. of Agricultural Microbiology, St. Petersburg

Selection of commercially valuable strains of Rhizobia is usually performed for symbiotic efficiency (ability to increase inoculated host plants mass due to intensive nitrogen fixation) and competitiveness (ability alfalfa rhizobia to colonize plants in presence of other rhizobia strains of same species). By PCR analysis of Sinorhizobium meliloti of various origins there was shown for 1st time natural populations' polymorphism for genes Smc03879 or phbA "effective symbiosis's negative regulator", encoding poly-beta-hydroxybutyrate (PBH) synthesis and Sma0907 or str-107 (involved in competition for nodulation). In poor alkaline soil population (Uralsk region, Kazakhstan) phbA gene was detected in 100% of strains, in rich Chernozem soil population of Ternopol region of Ukraine - in only 82.2% of strains. Even lower phbA occurrence (30.8%) is characteristic of strains isolated from alfalfa nodules collected in Ternopil region. This polymorphism may reflect a different adaptive value for conversion of C-compounds into PBH for rhizobia strains from the different regions. Participation of gene phbA in the control of symbiotic efficiency is confirmed by the fact that for the gene nifH, which encodes for the structure of the small subunit of nitrogenase, but does not affect the intensity of its synthesis, differences in polymorphism between strains of 2 populations were not identified. The absence of polymorphism for gene Smb21375 or eff-798 in all studied populations may be due to the fact that it encodes an ABC transporter required for the uptake by bacteria the broad range of essential nutrients obtained from both the host plant or from the soil. An increased incidence of effective symbionts among strains lacking gene phbA, indicates the prospects to use the molecular probes containing this gene for the selection of practically important rhizobia genotypes that can provide the host plant with the significant amounts of fixed nitrogen. | Отбор хозяйственно ценных штаммов ризобий обычно ведут на симбиотическую эффективность (способность повышать массу инокулированных растений-хозяев благодаря интенсивной азотфиксации) и конкурентоспособность (способность заселять растения в присутствии других штаммов этого же вида ризобий). С помощью ПЦР-анализа штаммов ризобий люцерны (Sinorhizobium meliloti) различного происхождения был впервые показан полиморфизм природных популяций по генам Smc03879, или phbA ("негативный регулятор эффективного симбиоза", кодирующий синтез поли-бета-гидроксибутирата - ПБГ), и Sma0907, или cmp-107 (участвует в конкуренции за образование клубеньков). В популяции из бедной солончаковой почвы (Уральская область, Казахстан), ген phbA выявлен у 100% штаммов, а в популяции из богатой черноземной почвы Тернопольской области Украины - лишь у 82,2% штаммов. Еще более низкая встречаемость гена phbA (30,8%) характерна для штаммов из клубеньков люцерны, собранных в Тернопольской области. Наблюдаемый полиморфизм может отражать разную адаптивную значимость конверсии С-соединений в ПБГ для штаммов ризобий из разных регионов. Участие гена phbA в контроле симбиотической эффективности подтверждается тем, что для гена nifH, который кодирует структуру малой субъединицы нитрогеназы, но не влияет на интенсивность ее синтеза, различий в показателях популяционного полиморфизма между штаммами 2 популяций выявлено не было. Отсутствие во всех изученных популяциях полиморфизма по гену Smb21375, или eff-798, может быть связано с тем, что кодируемый им АВС-транспортер необходим для переноса в бактериальную клетку широкого спектра питательных веществ, получаемых как от растения-хозяина, так и из почвы. Высокая встречаемость эффективных симбионтов среди штаммов, лишенных гена phbA, указывает на возможность использования молекулярных зондов, содержащих этот ген, для отбора практически значимых генотипов ризобий, способных обеспечивать растение-хозяина значительными количествами фиксированного азота.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation