AGRIS - 

2020

Muratova

7 ill. | 36 ref. | For several decades, wild species of Solanum L. section Petota Dumort. have been involved in potato cultivar breeding for robust resistance to pests and diseases. Potato late blight (LB) is caused by oomycete Phytophthora infestans Mont. de Bary, and the genes for race-specific resistance to P. infestans (Rpi genes) have been introgressed into cultivated potatoes by remote crosses and trans- or cisgenesis, first from S. demissum Buk. and, more recently, from other wild species, such as S. bulbocastanum Dun., S. stoloniferum Schlechtd. et Bche, and S. venturii Hawkes et Hjerting (according to Hawkes, 1990). Most wild species already involved in breeding for LB resistance came from North and Central Americas: series Bulbocastana (Rydb.) Hawkes, Demissa Buk. and Longipedicellata Buk., and some Rpi genes of these species have been already characterized in detail. Rpi genes of South American species, including the series Tuberosa (Rydb.) Hawkes, have not been sufficiently investigated. Among the latter, this study focuses on the Rpi genes of S. alandiae Card. and S. okadae Hawkes et Hjerting. Four accessions of S. alandiae, one of S. okadae and 11 clones of interspecific potato hybrids comprising S. alandiae germplasm from the VIR collection were PCR-screened using specific SCAR markers for eight Rpi genes. SCAR amplicons of five Rpi genes registered in this study were validated by comparing their sequences with those of prototype genes deposited in the NCBI Genbank. Among the structural homologues of Rpi genes found in S. alandiae and S. okadae, of special interest are homologues of CC-NB-LRR resistance genes with broad specificity towards P. infestans races, in particular R2=Rpi-blb3, R8, R9a, Rpi-vnt1 and Rpi-blb2 (94-99, 94-99, 86-89, 92-98 and 91% identity with the prototype genes, respectively). Our data may help to better understand the process of Rpi gene divergence along with the evolution of tuber-bearing Solanum species, particularly in the series Tuberosa. | Summaries (En, Ru) | 3 tables | Дикорастущие виды Solanum L. секция Petota Dumort. – сначала S. demissum Buk., а позже S. bulbocastanum Dunal, S. stoloniferum Schlechtd. et Bche S. venturii Hawkes et Hjerting (здесь и далее по системе Hawkes, 1990) и другие – служат источниками генов устойчивости к Phytophthora infestans Mont. de Bary (genes for resistance to P. infestans, Rpi-гены) в селекции картофеля на устойчивость к фитофторозу методами отдаленной гибридизации и транс- или цисгеноза. В отличие от Rpi-генов, детально охарактеризованных у видов Solanum из Северной и Центральной Америки, прежде всего серий Bulbocastana (Rydb.) Hawkes, Demissa Buk. и Longipedicellata Buk.), Rpi-гены южноамериканских видов, включая серию Tuberosa (Rydb.) Hawkes, изучены очень слабо. К числу последних относятся S. alandiae Card. и S. okadae Hawkes et Hjerting. 4 образца S. alandiae, образец S. okadae и 11 клонов межвидовых гибридов S. alandiae с культурным картофелем из коллекции ВИР исследовали методом ПЦР с помощью специфичных SCAR-маркеров (Sequence Characterized Amplified Region) 8 Rpi-генов. Последовательности SCAR-маркеров 5 обнаруженных Rpi-генов валидировали, сравнивая их с генами-прототипами из Генбанка NCBI. Среди структурных гомологов Rpi-генов, найденных у S. alandiae и S. okadae, особый интерес представляют гомологи генов Rpi с широкой расовой специфичностью: R2=Rpi-blb3, R8, R9a, Rpi-vnt1 и Rpi-blb2 (соответственно, 94-99, 94-99, 86-89, 92-98 и 91% сходства с генами-прототипами). Полученные данные будут способствовать лучшему пониманию дивергенции Rpi-генов в процессе эволюции клубненосных видов Solanum, особенно в серии Tuberosa.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Makarova, E.G. | Kozlova, N.V. | Baregamyan, M.A. | Vojnova, T.V., All-Russia Reseach and Development Inst. of Fishery and Oceanography. Volga-Caspian Branch, Astrakhan

For the first time, a study of genetic variability of Caspian anadromous herring was carried out using molecular genetic methods. Sequencing of the cytochrome B site of mitochondrial DNA allowed to identify 7 haplotypes. The most massive haplotype was Hap_Alosa1 noted in 29 herring individuals. 5 minor haplotypes were detected in few fish individuals. In the marine period of life in fish caught in the Northern Caspian there were noted rare haplotypes Hap_Alosa6 and Hap_Alosa7. In the river period of life in the Volga herring there was observed Hap_Alosa5. The revealed polymorphism of haplotypes was represented by single nucleotide substitutions. The genetic analysis of migratory herring does not give grounds for isolating the studied fish into separate groups. The marked low level of nucleotide diversity of cytochrome B gene of mitochondrial DNA of the anodromous herring indicates a significant genetic homogeneity of the species within the studied range. The results of analysis of nuclear DNA microsatellite loci showed that only three of the six sites of the studied gene were polymorphic. In individuals caught in the river period of life, only Af20 (out of the 6 loci studied) was polymorphic and was characterized by 4 alleles. In a sample of herring from the Northern Caspian, 3 polymorphic loci (Aa16, Af6 and Af20) were observed, in which 2 alleles were recorded. The observed heterozygosity varied from 0.313 to 0.667 exceeding the level of expected heterozygosity. In polymorphic loci a deficit of heterozygotes was not noted. The results obtained in this study indicate a low level of genetic variation of anadromous herring. | Впервые проведено исследование генетической изменчивости каспийской проходной сельди с использованием молекулярно-генетических методов. Секвенирование участка цитохрома B митохондриальной ДНК позволило выявить 7 гаплотипов. Наиболее массовым гаплотипом был Hap_Alosa1, отмеченный у 29 особей сельди. Выявлены 5 минорных гаплотипов, зафиксированных у одной или двух рыб. В морской период жизни у рыб, выловленных в Северном Каспии, были отмечены уникальные гаплотипы Hap_Alosa6 и Hap_Alosa7, в речной период жизни в р. Волге у сельди наблюдался Hap_Alosa5. Выявленный полиморфизм гаплотипов был представлен однонуклеотидными заменами. Проведенный генетический анализ проходной сельди не дает оснований для выделения исследованных рыб в отдельные группы. Отмеченный низкий уровень нуклеотидного разнообразия гена цитохрома B митохондриальной ДНК проходной сельди свидетельствует о значительной генетической однородности вида в пределах изученного ареала. Результаты анализа микросателлитных локусов ядерной ДНК показали, что только 3 участки гена из 6 изученных были полиморфными. У особей, выловленных в речной период жизни, из 6 изученных локусов только Af20 был полиморфным и характеризовался четырьмя аллелями. В выборке сельди с Северного Каспия наблюдалось 3 полиморфных локуса (Aa16, Af6 и Af20), в которых фиксировалось по 2 аллеля. Наблюдаемая гетерозиготность варьировала от 0,313 до 0,667, превышая уровень ожидаемой гетерозиготности. В полиморфных локусах дефицит гетерозигот не был отмечен. Полученные в данном исследовании результаты свидетельствуют о низком уровне генетической изменчивости проходной сельди.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2014

Kocheshkova, A.A. | Divashuk, M.G. | Krupin, P.Yu. | Karlov, G.I., Russian State Agrarian Univ., Moscow

Preharvest sprouting in cereals refers to germination of physiologically mature grain in the head prior to harvest. This fact reduces yield and quality of wheat, particularly in the countries with high humidity during the harvest season. Transcription factors play an important role in regulation of gene expression in response to abiotic stresses including prolonged wet weather during harvesting. Viviparous-1 gene (Vp-1) coding for transcription factor in plants is expressed in the cells of developing seed and involved in seed dormancy regulation. The aim of the research was to develop a PCR-based marker to distinguish Thinopyrum Vp-1 genes from wheat Vp-1 genes in the same genotype. The introgression of Viviparous-1 (Vp-1) genes from Triticeae species into wheat genome is one of the possible approaches to improve its preharvest sprouting resistance. One of the promising sources of alien Vp-1 genes is wheatgrass species (Thinopyrum). Aiming at the distinguishing of Thinopyrum and Triticum Vp-1 genes in the same genotype the PCR-based sequence-tagged site (STS) marker was developed. This marker can be useful in the studies of the Vp-1 effect on preharvest sprouting in Triticeae, monitoring introgressions in wide hybridization, rapid analysis of allelic variants both in wheat-wheatgrass hybrids and in Thinopyrum, Pseudoroegneria and Dasypyrum species. | Предуборочное прорастание у злаковых культур связано с прорастанием физиологически спелого зерна в колосе до начала уборки урожая. Это явление снижает урожайность и качество пшеницы, особенно в странах, для которых характерна высокая влажность в период уборки урожая. Факторы транскрипции играют важную роль в регулировании проявления генов в ответ на стрессовые абиотические условия, включая продолжительную влажную погоду в период уборки. Ген Viviparous-1 (Vp-1), отвечающий у растений за фактор транскрипции, проявляется в клетках развивающегося зерна и вовлечен в регулирование состояния покоя. Цель исследования состояла в создании на основе ПЦР-реакции маркера, позволяющего отличать ген Vp-1 пырея (Thinopyrum) от гена Vp-1 пшеницы при одинаковых генотипах. Одним из возможных способов повышения устойчивости к предуборочному прорастанию может быть внедрение в геном пшеницы генов Viviparous-1 (Vp-1) из различных видов трибы пшеницевых (Triticeae). Одним из перспективных источников чужеродных генов Vp-1 являются виды пырея (Thinopyrum). Разработан STS-маркер, позволяющий с помощью полимеразной цепной реакции различить гены Vp-1 пырея (Thinopyrum) и пшеницы (Triticum) при их одновременном присутствии в геноме. Данный маркер может быть использован в работах по изучению влияния генов Vp-1 на устойчивость к прорастанию на корню у пшеницевых, контроле интрогрессии генов при отдаленной гибридизации, а также для быстрого анализа аллельных вариантов Vp-1 как у пшенично-пырейных гибридов, так и у различных видов Thinopyrum, Pseudoroegneria и Dasypyrum.

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

2008

Watanabe, N., Ibaraki University.College of Agriculture

Genetic collections of tetraploid and hexaploid wheats were utilized to develop near-isogenic lines in durum wheat. The genes to be introduced were located on the specific chromosome and mapped to linkage maps using aneuploid stocks of LD222 and Langdon, Landgdon D-genome chromosome substitution lines, and microsatellite markers. We contributed mapping of the genes for long glumes on chromosomes 7AL and 7BL, genes for brittle rachis on chromosomes 3AS and 3BS and the gene for ligulelessness on chromosome 2BL. The mutant gene for sphaerococcoid grain, S16219, was allelic to S2, which was located on the centromeric region of chromosome 3B in hexaploid wheat. The gene for compact spike, C17648 was located on the chromosome 5AL. Near-isogenic lines were developed for the GA-sensitive Rht genes, Rht14, Rht16 and Rht18, on chromosome 6AS. The multiple alleles at the Rht-B1 locus were introduced to cv. LD222. Triticum polonicum IC 12196 may be considered as new source of reduced height genes. Forty-one near-isogenic lines were developed. Twenty-nine donors of genes were from tetraploid wheat collection for near-isogenic lines, and 12 were from hexaploid wheat accessions for near-isogenic lines. The effort to develop near-isogenic lines was extended to introduce taxonomy-related traits such as spelt and awn on the glumes

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation