AGRIS - 

2023

Ermolin, D.V. | Zajtsev, G.P. | Ermolina, G.V.

There was studied a possibility using vegetable raw materials of Ajuga chia Schreb. and Ajuga laxmannii L., which can be collected in the Republic of Crimea, for the production of biologically active additives. These species were compared according to the content and composition of iridoid glycosides (IG). The above-ground parts of Ajuga chia Schreb. and Ajuga laxmannii L. collected in July 2021 in the Republic of Crimea served as a research material. The content of IG was determined in water-ethanol extracts (80 vol.%) by HPLC. As a result of the research, it has been found that the total content of IG in Ajuga chia exceeds that of Ajuga laxmannii more than 2.5 times. Both plants are similar in qualitative iridoid composition, with the exception of 8-O-(2-hydroxy-cinnamoyl) harpagide, which was identified and determined for the first time in Ajuga laxmannii. To identify 8-O-(2-hydroxycinnamoyl) harpagide in the Crimean Ajuga laxmannii L.and distinguish it from the most probable harpagoside was allowed by the peculiarity of the UV spectra of the standards of cinnamic and o-coumaric acids obtained by HPLC, since the UV spectrum of harpagoside should be more similar to the UV spectrum of cinnamic acid. The main IG of both plants is 8-O-acetylgarpagide. The total content of IG is 1.27% and 0.48% of the dry weight of raw materials in Ajuga chia Schreb. and Ajuga laxmannii L., respectively. This is commensurate with the most well-known raw material source of IG – tubers of "Devil's Claw" (Harpagophytum procumbens); in which the content of iridoid substances reaches up to 1% of dry weight. The literature data on plants containing iridoid components, as well as the newly obtained information, allow giving an optimistic forecast about a possibility of obtaining biologically active additives from the raw materials of the studied species of bugles. | Изучали возможность использовать растительное сырье живучки хиосской (Ajuga chia Schreb.) и живучки Лаксмана (Ajuga laxmannii L.), которое можно заготовить в Республике Крым, для производства биологически активных добавок. Указанные виды сравнивали по содержанию и составу иридоидных гликозидов (ИГ). Материалом для исследования послужили надземные части живучки Лаксмана и живучки хиосской, собранные в 2021 г. в Республике Крым. Содержание ИГ определяли в водно-этанольных экстрактах (80 об.%) методом ВЭЖХ. В результате проведенных исследований установлено, что суммарное содержание ИГ у живучки хиосской превышает таковое у живучки Лаксмана более чем в 2,5 раза. По качественному иридоидному составу оба растения схожи, за исключением 8-O-(2-гидроксицинамоил) гарпагида, который был идентифицирован и определен в живучке Лаксмана впервые. Идентифицировать 8-O-(2-гидроксицинамоил) гарпагид в крымской живучке Лаксмана и отличить его от наиболее вероятного гарпагозида позволила особенность УФ-спектров стандартов коричной и о-кумаровой кислот, полученных методом ВЭЖХ, поскольку УФ–спектр гарпагозида должен быть более схож с УФ-спектром коричной кислоты. Основным ИГ обоих растений является 8-O-ацетил-гарпагид. Общее содержание ИГ составляет 1,27% и 0,48% от сухой массы сырья в живучке хиосской и живучке Лаксмана соответственно. Это соизмеримо с наиболее известным сырьем - источником ИГ – клубнями "Когтя Дьявола" (Harpagophytum procumbens); в которых содержание иридоидных веществ достигает до 1% от сухого веса. Данные литературы по растениям, содержащим иридоидные компоненты, а также вновь полученные сведения позволяют дать оптимистический прогноз о возможности получения биологически активных добавок из сырья изученных видов живучек.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Ehbel', А.L. | Ehbel', T.V. | Mikhajlova, S.I.

Members of the Brassicaceae family are of great significance as weeds and invasive plants; they are one of the leading families of the alien fraction in the segetal floras of various regions of Russia. Among the cruciferous weeds growing over Russia, there are many species that are wild relatives to cultivated plants. Some cultivated species grow outside of their cultivation areas as ruderal and segetal plants. Among the cruciferous plants growing in Russia, 28 species out of 19 genera are regulated as harmful organisms in 33 different countries. Most of the species from this list are widespread weeds in Russia. To establish the presence of Brassicaceae species in Russian agrocenoses, we analyzed published sources, herbarium materials stored in the Russian leading herbaria, and materials collected by the authors during field explorations in 2017–2022 in 19 subject entities of the Russian Federation. Identification of cruciferous plants is often a rather difficult task, so the goal of this work was to develop a convenient identification key that would make it possible to identify weeds of this family found in Russian agrocenoses. Most of the available keys are designed for fruit-bearing specimens of cruciferous plants. For phytosanitary purposes, it is important to identify plants prior to their fruiting period. Therefore, we additionally used the characters of flowering plants (including their vegetative organs) enabling us to identify cruciferous plants at the flowering stage. Based on such features, a table was made, which included all weedy species of Brassicaceae found in agrocenoses within Russia (83 species in total). On the basis of this table, an identification key was produced for the identification of genera and some species of weedy cruciferous plants. Afterwards, fractional species-specific keys were made for the genera containing species controllable in importing countries. | Крестоцветные (Brassicaceae) имеют большое значение как сорные и инвазивные растения, являются одним из ведущих семейств чужеродной фракции в сегетальных флорах различных регионов России. Среди сорных крестоцветных, произрастающих на территории Российской Федерации, многие виды являются дикими родичами культурных растений. Некоторые культивируемые виды произрастают за пределами мест выращивания как сорняки. Из встречающихся в агроценозах РФ крестоцветных 28 видов из 19 родов входят в перечни регулируемых вредных организмов 33 стран-импортеров продукции российского растениеводства. Большая часть этих видов – широко распространенные в РФ сорно-полевые растения. Для установления присутствия видов Brassicaceae в агроценозах проанализированы литературные источники, гербарные материалы из ведущих гербариев России, а также собранные авторами при полевых исследованиях в 2017–2022 гг. в 19 субъектах РФ. Определение крестоцветных часто является сложной задачей, поэтому целью работы явилось создание удобного ключа, позволяющего определить встречающиеся в агроценозах России сорняки этого семейства. Большинство имеющихся ключей составлено для плодоносящих экземпляров крестоцветных. Для целей фитосанитарии важно определение растений до начала плодоношения. Поэтому авторами были дополнительно использованы признаки, позволяющие определить крестоцветные уже в стадии цветения. На основе значимых признаков 83 отмеченных в агроценозах РФ видов Brassicaceae был разработан идентификационный ключ для определения родов и некоторых видов сорных крестоцветных. Для родов, в которых есть регулируемые странами-импортерами виды, составлены частные видовые ключи.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Peregonchaya, O.V. | Pokusaev, A.P. | Lukin, A.N. | Derkanosova, N.M. | Kubar', V.V.

The design of food products that meet the principles of healthy nutrition is directly connected with the search for new and/or non-traditional ingredients characterized by an increased content of dietary fiber, vitamins, and biologically active substances. Such ingredients include derivative products of wild berries such as crowberry, red bilberry, cranberry. The pomace of wild berries derived as a secondary product in the directly expressed juice technology were dried by infrared method. The study of dried and crushed samples of crowberry, red bilberry, cranberry pomace by infrared spectroscopy was carried out in the range of wave numbers from 400 to 4000 1/cm on the device IR-Fourier spectrometer Bruker Vertex 70 in the attenuated total reflectance single-beam mode using the Platinum ATR adapter. The spectral characteristics demonstrate a fairly close functional composition of the components in the samples of wild plant pomace. It is established that the basis of dried pomace samples is cellulose. In the composition of berry samples, oxygen-containing compounds with primary and secondary alcohol groups, carboxyl, and ester groups, as well as nitrogen-containing substances with amide bonds and secondary amino groups were identified. They include carbohydrates, carboxylic acids and their salts, amino acids, and peptides, as well as vitamins. The difference in intermolecular interaction due to the binding of N-H groups of amide bonds of peptides and proteins in cranberry and red bilberry pomace in comparison with crowberry has been established. The conducted studies confirmed the results of the previous studies of the material composition of pomace of wild plants and showed the feasibility of using pomace of crowberry, red bilberry, and cranberry as a source of dietary fibers in designing fortified foodstuffs. Crowberries are most biologically valuable berries. | Проектирование пищевых продуктов, отвечающих принципам здорового питания, напрямую сопряжено с поиском новых и/или нетрадиционных ингредиентов, характеризующихся повышенным содержанием пищевых волокон, витаминов, биологически активных веществ. К таким ингредиентам относятся продукты переработки ягод дикорастущих растений – шикши, брусники, клюквы. Выжимки ягод указанных дикоросов, полученные как вторичный продукт в технологии сока прямого отжима, были высушены инфракрасным способом. Исследование высушенных и измельчённых образцов выжимок методом инфракрасной спектроскопии проводили в диапазоне волновых чисел от 400 до 4000 1/см на приборе ИК-Фурье спектрометр Bruker Vertex 70 в однолучевом режиме нарушенного полного внутреннего отражения с применением приставки Platinum ATR. Спектральные характеристики демонстрируют достаточно близкий функциональный состав компонентов образцов выжимок дикоросов. Установлено, что основу высушенных образцов выжимок составляет целлюлоза. В составе образцов идентифицированы кислородсодержащие соединения с первичными и вторичными спиртовыми группами, карбоксильными и сложноэфирными группировками, а также азотсодержащие вещества с амидными связями и вторичными аминогруппами. К ним можно отнести углеводы, карбоновые кислоты и их соли, аминокислоты и пептиды, а также витамины. Установлена разница межмолекулярного взаимодействия за счет связывания N-H групп амидных связей пептидов и белков в выжимках клюквы и брусники в сравнении с шикшей. Проведенные исследования подтвердили результаты более ранние исследований вещественного состава выжимок дикоросов и показали целесообразность применения выжимок ягод шикши, клюквы и брусники в качестве источника пищевых волокон при проектировании обогащенных пищевых продуктов. Наиболее биологически ценными являются ягоды шикши.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Razgonova, M.P. | Senotrusova, T.A. | Li, N.G. | Timoshchenko, E.E. | Murzina, O.G. | Rusakova, E.A. | Golokhvast, K.S.

The species diversity of wild berry plants of the Far East is presented. Promising sources of biologically active substances, as well as gentle and effective methods of extraction of these substances are considered. The Far Eastern region is rich of renewable plant bioresources. Most of the berry plants described in this paper have the potential for industrial harvesting. Breeding works on preservation and increase of the varietal diversity of Kamchatka honeysuckle are carried out. The valuable wild honeysuckle forms are domesticated and included in the breeding process. The obtained honeysuckle varieties, characteristics and yields of them are presented. There is growing interest in the berry anthocyanin pigments and the possibility of using them as natural food colors. Of wild plant species growing in the Magadan region and Chukotka Autonomous Distruct, potential sources of anthocyanins can be bog blueberry (Vaccinium uliginosum), various currant species (Ribes fragrans P., R. acidum, R. dicuscha, R. triste Pallas), honeysuckle (L. chamissoi Bunge ex kirillon, L. edulis Turezaninow ex Freyn) and other wild berry plants. A significant task is the modification and development of new methods of extraction of bioactive compounds from plant raw materials. The use of a highly efficient and environmentally safe extraction method – supercritical fluid CO2 extraction – is suggested. The use of supercritical carbon dioxide in combination with other solvents allows for a more complete extraction of biologically active compounds from plant matrices. Studies of the intensification of the processes of extractive compounds extraction from wild berries of the Far East and their subsequent identification will allow forming a scientifically grounded complex approach to the processing of wild fruit and berry raw materials for food and biotechnological industry. | Представлено видовое разнообразие дикорастущих ягодных растений Дальнего Востока. Рассмотрены перспективные источники биологически активных веществ, а также щадящие и эффективные способы их экстрагирования. Возобновляемые растительные биоресурсы Дальневосточного региона обширны. Большинство описанных в работе ягодных растений потенциально пригодны для промышленной заготовки. Проводятся селекционные работы по сохранению и увеличению сортового разнообразия жимолости камчатской. Продолжается перенос ценных форм жимолости из дикой природы в культуру для включения их в селекционный процесс. Представлены полученные сорта жимолости, их характеристика и урожайность. Растущий интерес вызывают антоциановые пигменты ягод и возможность использования их в качестве натуральных пищевых красителей. Из дикорастущих растений Магаданской области и Чукотского автономного округа потенциальными источниками антоцианов могут быть голубика болотная (Vaccinium uliginosum), различные виды смородины (Ribes fragrans P., R. acidum, R. dicuscha, R. triste Pallas), жимолость (L. chamissoi Bunge ex kirillon, L. edulis Turezaninow ex Freyn) и другие дикорастущие ягоды. Значимая задача - модификация и разработка новых способов экстрагирования биоактивных соединений из растительного сырья. Предложено использование высокоэффективного и экологически безопасного способа экстракции – сверхкритической флюидной СО2-экстракции. Использование сверхкритического диоксида углерода в комплексе с другими растворителями позволяет с большей полнотой провести извлечение биологически активных соединений из растительных матриц. Исследования по интенсификации процессов извлечения экстрактивных соединений из дикорастущих ягод Дальнего Востока и их последующей идентификации позволят сформировать научно обоснованный комплексный подход к переработке плодово-ягодного дикорастущего сырья для пищевой и биотехнологической промышленности.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Rogozina, E.V. | Gurina, A.A.

Potato due to its vegetative propagation is affected by viruses, among which potato viruses Y (PVY), S (PVS) and M (PVM) are spread across all Russia's territory. The collection of the N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources (VIR) presents the diversity of the potato gene pool, including potato cultivars and related tuber-forming species. Diagnostics of viral infections in plants saved for several years by obtaining tuber reproductions is an important part of the work on the conservation and sustainable utilization of the potato gene pool. The work purpose was to evaluate the distribution of PVX, PVY, PVS and PVM on plants of potato cultivars and related Solanum spp. in the VIR field collection. Evaluation covered 315 accessions representing all groups of the potato gene pool. Diagnosis by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) was carried out on plants that did not display symptoms of a virus infection. The Russian test system produced by RPA "BioTechnologies" and foreign one of Bioreba AG (Switzerland) were used. Statistical data processing was performed by the Statistica StatSoft 13 program. Mosaic viruses are distributed with different frequencies on potato plants in the field collection: PVM dominates, detected in 64% of potato accessions; PVY is found in 41%, PVX on 24%, and PVS in 18% of accessions. The connection between the botanical and taxonomic origin of potato accessions and their infection with viruses has been confirmed. Among wild species, more than half of accessions, while among cultivated species, only 5% are affected by XBK. PVM, on the contrary, was detected in a significant part (77–91%) of cultivated potato accessions. and much less frequently (16%) in accessions of wild species. Cvs, 'Grand', 'Krasa Meshchery', 'Yantar' and 'Nur-Alem', hybrids 99-1-3, 952-35 and 914-5-2018, accessions of wild species from North America, and cultivated species Solanum goniocalyx Juz. et Buk. (k-9922) are not affected by viruses. | Картофель при вегетативном размножении поражается вирусами, и на территории России повсеместно распространены возбудители мозаичных болезней: Y-вирус картофеля (YBK), S-вирус картофеля (SBK) и M-вирус картофеля (MBK). В коллекции Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова (ВИР) представлено разнообразие всех групп генофонда картофеля, и диагностика мозаичных вирусов у коллекционных образцов в полевом генном банке ВИР является актуальной задачей. Цель работы – оценить распространение XBK, YBK, SBK и MBK в коллекции ВИР, выделить перспективные образцы в качестве исходного материала для селекции картофеля на устойчивость к мозаичным вирусам. Оценены 315 образцов, представляющих все группы генофонда: сорта, межвидовые гибриды, образцы диких и культурных видов картофеля. Диагностика методом иммуноферментного анализа (ИФА) проведена на растениях, не имеющих признаков поражения вирусами. Использована отечественная тест-система НПО "БиоТехнологии" и зарубежная Bioreba AG (Швейцария). Статистическую обработку данных выполняли в программе Statistica StatSoft 13. Мозаичные вирусы распространены с разной частотой, в полевой коллекции картофеля доминирует MBK, детектированный у 64% образцов, YBК обнаружен у 41%, XBК – у 24% и SBK – у 18% образцов. Подтверждена связь между происхождением образцов и их пораженностью вирусами. Выявлены образцы, не пораженные мозаичными вирусами: сорта 'Гранд', 'Краса Мещеры', 'Янтарь' и 'Нур-Алем', гибриды 99-1-3, 952-35 и 914-5-2018, образцы диких видов из Северной Америки и образец культурного вида Solanum goniocalyx Juz. et Buk. (к-9922).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Peregonchaya, O.V. | Pokusaev, A.P. | Lukin, A.N. | Derkanosova, N.M. | Kubar', V.V.

The research purpose is to study and to compare the composition of secondary products of wild berry processing as promising enriching food ingredients. The material composition of crowberry, red bilberry, and cranberry pomace that are waste products of obtaining concentrated direct pressing juice according to the low-temperature technology has been studied using standardized methods. To preserve the properties and ensure high processing quality of pomace as ingredients of food systems, they were subjected to low-temperature infrared drying. It has been established that the pomace of wild berries has a different composition depending on the species. So, the crowberry pomace are characterized by a higher content of fibers, nitrogenous substances, minerals, including calcium, iron, manganese, copper, and zinc in comparison with pomace from red bilberries and cranberries; they have a significantly higher content of anthocyanins of about 20%. According to the content of total sugars, red bilberry pomace (19.64%) is distinguished. The cranberry pomace extracts contain a lot of organic acids; titrated acidity of them reaches 195.6 mg/g. In the crowberry pomace, dietary fibers and anthocyanins are present in increased amounts, in the crowberry, red bilberry, and cranberry pomace there are calcium, copper and manganese. In general, dried pomace of the studied berry species can be considered as food ingredients for designing enriched and/or functional foods. | Цель исследований – изучение и сравнительный анализ состава вторичных продуктов переработки ягод дикоросов как перспективных обогащающих пищевых ингредиентов. Стандартизированными методами изучен вещественный состав выжимок шикши, брусники, клюквы - отходов получения концентрированного сока прямого отжима по низкотемпературной технологии. Для сохранности свойств и обеспечения технологичности выжимок как ингредиентов пищевых систем их подвергали низкотемпературной инфракрасной сушке. Установлено, что выжимки из ягод дикоросов имеют различный состав в зависимости от вида. Так, выжимки из ягод шикши характеризуются более высоким содержанием клетчатки, азотистых веществ, минеральных веществ, в том числе кальция, железа, марганца, меди и цинка в сравнении с выжимками из брусники и клюквы; имеют существенно более высокое, около 20%, содержание антоцианов. По содержанию общих сахаров выделяются выжимки из брусники (19,64%), органических кислот – выжимки из клюквы; их титруемая кислотность достигает 195,6 мг/г. В выжимках шикши в повышенном количестве присутствуют пищевые волокна и антоцианы, в выжимках шикши, клюквы и брусники - кальций, медь и марганец. В целом, высушенные выжимки изученных видов ягод могут рассматриваться как пищевые ингредиенты для проектирования обогащенных и/или функциональных пищевых продуктов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Karlov, D.S. | Guro, P.V. | Sazanova, А.L. | Kuznetsova, I.G. | Tikhomirova, N.Yu. | Lashchinskij, N.N. | Pavlov, I.S. | Belimov, А.А. | Safronova, V.I.

The formation of highly productive pasture phytocenoses based on legumes forming nitrogen-fixing symbiosis with nodule bacteria is a necessary condition for the spread and sustainable growth of herbivorous farm animals under climate change and radical restructuring of plant ecosystems in the Arctic. The work aim was to isolate and to study the genetic diversity of nodule bacteria of various populations of wild legume plants of Lathyrus palustris L. and Vicia cracca L. growing in Arctic Yakutia. The ability of the obtained isolates to form nitrogen-fixing nodules on the roots of different species of forage legume crops was evaluated under the conditions of sterile test-tube experiments. Root nodules of V. cracca and L. palustris were collected on Samoilovsky Island and in the settlement of Tiksi. Rhizobial strains from legume nodules were isolated according to the standard method using mannitol-yeast YMA nutrient media. The taxonomic position of 12 isolates was determined by 16S rDNA (rrs) sequencing. Seeds of V. cracca, V. sativa, L. sativus, and L. pratensis were used to set up of test-tube experiments. A total of twelve rhizobial isolates assigned to the genera Rhizobium, Mesorhizobium and Bosea were isolated from root nodules of L. palustris and V. cracca populations. Strains of Mesorhizobium sp. 33-3/1 and 32-2/1 were isolated only from populations growing in Tiksi. Rhizobium sp. 32-5/1 strain showed a low similarity of the rrs gene with the closest type strain (less than 98.0%), which suggests it belonging to the new species of microorganisms. As a result of test-tube experiments, nodules were formed only in the inoculation variants with strains of Rhizobium sp. 19-1/1, 20-1/1, 33-1/1 and Mesorhizobium sp. 32-2/1. Rhizobium sp. 19-1/1 strain formed inactive nodules on the roots of three legume species, except V. cracca. | Формирование высокопродуктивных пастбищных фитоценозов, основу которых составляют бобовые растения, образующие азотфиксирующий симбиоз с клубеньковыми бактериями, - необходимое условие распространения и устойчивого роста численности травоядных с.-х. животных в условиях изменения климата и кардинальной перестройки растительных экосистем в Арктике. Цель работы - изучение генетического разнообразия ризобиальных изолятов из популяций арктических дикорастущих бобовых растений Lathyrus palustris L. и Vicia cracca L., а также оценка их способности формировать азотфиксирующие клубеньки на корнях кормовых пастбищных бобовых культур в условиях микровегетационного опыта. Корневые клубеньки дикорастущих популяций бобовых растений V. cracca и L. palustris были собраны в 2021 г. на острове Самойловский и в поселке Тикси. Ризобиальные штаммы из клубеньков бобовых выделяли по стандартной методике с использованием маннитно-дрожжевой питательной среды YMA. Таксономическое положение 12 изолятов определяли посредством секвенирования 16S рДНК (rrs). Для постановки микровегетационных опытов (МВО) использовали семена V. cracca, V. sativa, L. sativus и L. pratensis. Всего из корневых клубеньков популяций L. palustris и V. cracca было выделено 12 ризобиальных изолятов, отнесенных к родам Rhizobium, Mesorhizobium и Bosea. Штаммы Mesorhizobium sp. 33-3/1 и 32-2/1 были выделены только из популяций, произрастающих в пос. Тикси. Штамм Rhizobium sp. 32-5/1 показал низкое сходство по гену rrs с ближайшим типовым штаммом (менее 98,0%), что позволяет предположить его принадлежность к новому виду микроорганизмов. При постановке МВО клубеньки формировались только в вариантах инокуляции штаммами Rhizobium sp. 19-1/1, 20-1/1, 33-1/1 и Mesorhizobium sp. 32-2/1. Штамм Rhizobium sp. 19-1/1 формировал неактивные клубеньки на корнях сразу трех видов бобовых (кроме V. cracca).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Il'nitskaya, E.T. | Makarkina, M.V. | Gorbunov, I.V. | Kotlyar, V.K. | Kozhevnikov, E.A.

On the territory of Krasnodar region, grapevines have been cultivated since the ancient times. However, the study of the gene pool of local wild grapes remains an open question. There were studied wild growing grapevines found in the area of Tonkiy cape of Gelendzhik city. The ecological-geographical and climatic conditions of this territory can be considered as a favorable place for the growth of wild grapevines. 7 samples of vines were found, having some similarities and differences in ecological, biological and morphological indicators. Most of the studied specimens are dioecious plants; there are samples having both male and female flower types. No inflorescences were found on the one specimen. The material for DNA analysis was selected from the found grape samples. DNA was isolated by CTAB method from herbarized apical leaves. Genotyping of wild-growing forms was performed by microsatellite loci: VVS2, VVMD5, VVMD7, VVMD27, VrZag62, VrZag79 which are used as a standard set for grape varieties DNA certification, as well as by loci UDV737 and CenGen6, which are linked to resistance genes to downy mildew Rpv3 and powdery mildew Ren9, respectively. Target fragments, the size of which indicates the presence of resistance genes, were not detected by DNA markers UDV737 and CenGen6. The obtained DNA profiles on microsatellite loci showed genetic differences of the forms in the analyzed sample. On average, 5 types of alleles per locus were identified. A cluster analysis of DNA profiling data has shown that one of the found forms differs from the rest most significantly; the remaining specimens were distributed into two subclusters of 2 and 4 genotypes according to the results of the analysis. | На территории Краснодарского края виноград возделывается с древности. Однако изучение генофонда местного дикорастущего винограда остается открытым вопросом. Изучали дикорастущую лозу винограда, обнаруженную в районе Тонкого мыса города Геленджика. Эколого-географические и природно-климатические условия данной территории можно рассматривать как благоприятное место для произрастания дикого винограда. Было обнаружено 7 форм дикорастущего винограда, имеющих некоторые сходства и отличия о эколого-биологическим и морфологическим показателям. Большинство исследуемых форм двудомные растения – есть образцы как с мужским типом цветка, так и с женским. На одном экземпляре соцветия не были обнаружены. С найденных форм винограда был отобран материал для проведения ДНК-анализа. ДНК выделяли методом ЦТАБ из гербаризированных верхушек. Выполнено генотипирование дикорастущих форм по микросателлитным локусам VVS2, VVMD5, VVMD7, VVMD27, VrZag62, VrZag79, которые используются как стандартный набор для ДНК-паспортизации сортов винограда, а также по локусам UDV737 и CenGen6, которые сцеплены с генами устойчивости к милдью Rpv3 и оидиуму Ren9, соответственно. Целевые фрагменты, размер которых указывает на наличие генов устойчивости, по ДНК-маркерам UDV737 и CenGen6 не обнаружены. Полученные ДНК-профили по микросателлитным локусам показали генетические различия форм в анализируемой выборке. В среднем идентифицировано 5 типов аллелей на локус. Кластерный анализ данных ДНК-профилирования показал, что одна из найденных форм отличается от остальных наиболее значимо, остальные образцы по результатам анализа были распределены в два подкластера из двух и четырех генотипов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

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

2021

Gorbunov, I.V. | Luk'yanov, A.A. | Mikhailovskij, S.S.

The purpose of the work was to find and study the diversity of wild grapes as future promising sources of breeding and valuable traits. Analysis of modern scientific literature on the study of the biodiversity of the Vitaceae Juss. family has shown that there is practically no scientific information on the Kuban wild forms and autochthons of grapes The following methods were used: route-reconnaissance (during expeditions), traditional geobotanical and ampelographic, analytical ones. In the territory of the Krasnodar Territory, in particular, in the state nature reserve "Krasnyy les" 5 isolated populations of wild grapes were found. These forms were first studied and described according to the ecological and geographical conditions of growth and morphological features of the vegetative and generative spheres of grape plants. Significant variability of some indicators was revealed, for example: the openness of the crown of a young shoot and its degree of spider pubescence, the degree of bristly and woolly pubescence of the underside of the formed leaf, the shape and corrugation of the leaf blade, etc. At the same time, the clusters of the studied wild forms of grapes are small, loose; the berries are also small, mostly black in color with a sweet tart taste. The presence of damage by pests and diseases is not visually detected. These isolated grape populations may hypothetically belong to Vitis vinifera ssp. Silvestris Gmel. or its varieties var. Tipica Negr. (wild forest grapes). Samples were taken for further genetic analysis in order to confirm or refute the above hypothesis. The studied wild-growing forms of grapes can be used as promising sources of economically valuable breeding traits in the creation of new varieties, hybrid or clonal forms of grapes that are resistant to abiotic and biotic environmental factors. | Цель работы - поиск и изучение разнообразия дикоросов винограда Кубани как будущих перспективных источников селекционно ценных признаков. Анализ современной научной литературы по изучению биоразнообразия семейства Vitaceae Juss. показал, что практически отсутствует научная информация по кубанским дикорастущим формам и автохтонам винограда. В работе использовались следующие методы: маршрутно-рекогносцировочный (во время экспедиций), традиционные геоботанические и ампелографические, аналитический. На территории природного заказника "Красный лес" (Краснодарский край) обнаружено 5 изолированных друг от друга популяций дикорастущего винограда. Эти формы впервые изучены и описаны по эколого-географическим условиям произрастания и морфологическим признакам вегетативной и генеративной сфер растений винограда. Выявлена значительная изменчивость некоторых показателей: открытость коронки молодого побега и ее степень паутинистого опушения, степень щетинистого и паутинистого опушения нижней стороны сформированного листа, форма и гофрированность листовой пластинки и др. При этом грозди у исследуемых дикорастущих форм винограда мелкие, рыхлые; ягоды тоже мелкие, в основном черного цвета, сладкого терпкого вкуса. Наличие повреждений вредителями и болезнями визуально не обнаружено. Данные изолированные популяции винограда гипотетически могут принадлежать к Vitis vinifera ssp. Silvestris Gmel. или его разновидности var. Tipica Negr. (дикий лесной виноград). Взяты пробы для дальнейшего генетического анализа с целью подтверждения или опровержения представленной выше гипотезы. Исследуемые дикорастущие формы винограда могут быть использованы как перспективные источники хозяйственно ценных селекционных признаков при создании новых устойчивых к абиотическим и биотическим факторам среды сортов, гибридных или клоновых форм винограда.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation