AGRIS - 

2021

Laptev, G.Yu. | Jyldyrym, E.A. | Dunyashev, T.P. | Il'ina, L.A. | Tyurina, D.G. | Filippova, V.A. | Brazhnik, E.A. | Tarlavin, N.V. | Dubrovin, A.V. | Novikova, N.I.

Цель работы - сравнение состава и метаболического потенциала рубцовой микробиоты у двух дойных коров черно-пестрой голштинизированной породы 3-й лактации (клинически здоровой и кетозной) с применением NGS-секвенирования и количественной ПЦР с обратной транскрипцией. Была проведена биоинформатическая реконструкция с прогнозированием функционального потенциала метагеномного сообщества. В микробиоте рубце коровы с кетозом повышалась доля таксонов, ассоциированных с нарушением энергетического баланса, в частности связанном с глюконеогенезом, повышением синтеза лактата, усилением патогенеза. Так, в 1,2 раза снижалась представленность бактерий филума Bacteroidetes, включавшего роды, связанные с образованием пропионата и сукцината. В рубце кетозного животного мы обнаружили повышение доли родов Odoribacter и Frischella, среди которых встречаются патогены, а также представленности патогенного вида Bacteroides fragilis. У коровы, больной кетозом, произошло полное исчезновение из состава микробиоты рубца неатрибутируемых бактерий из рода Gp15. Выявлена достоверная разница в экспрессии гена ldh-L L-лактатдегидрогеназы между животными: уровень экспрессии генов, ассоциированных с синтезом этого фермента, у коровы с кетозом был в 128 раз выше, чем у клинически здорового животного. С применением программного комплекса PICRUSt2 и MetaCyс было показано, что у коровы с диагнозом кетоз предсказанный потенциал функциональной активности микробиоты усилен в отношении 12 метаболических путей. В частности, повышен прогнозируемый метаболический потенциал, связанный с осуществлением гетероферментативного молочнокислого брожения, усилением деградации гекситолов, синтезом О-антигенов, используемых патогенными формами для избегания фагоцитоза и противостояния литическому действию системы комплемента. | The aim of the work was to compare the composition and metabolic potential of the rmen microbiota in two Black-and-White Holsteined dairy cows of the 3rd lactation (clinically healthy and ketotic) using NGS sequencing and quantitative reverse transcription PCR. Bioinformatic reconstruction was also carried out with the prediction of the functional potential of the metagenomic community. In the rumen microbiota of a ketosis cow, the proportion of taxons associated the energy misbalance, in particular associated with gluconeogenesis, increased lactate synthesis, and enhanced pathogenesis. Thus, the representation of bacteria of the Bacteroidetes phylum, including genera associated with the formation of propionate and succinate, decreased by 1.2 times. In the rumen of a ketotic animal, there was found an increase in the proportion of the genera Odoribacter and Frischella, among which pathogens are found, as well as the representation of the pathogenic species Bacteroides fragilis. In a cow with ketosis, there was a complete disappearance from rumen microbiota of unattributed bacteria of the genus Gp15. A significant difference in the expression of the ldh-L L-lactate dehydrogenase gene between animals was revealed: the level of expression of genes associated with the synthesis of this enzyme in a cow with ketosis was 128 times higher than in a clinically healthy animal. With the use of a software package PICRUSt2 and Metacy it was shown that in a cow diagnosed with ketosis, the predicted potential of functional activity of the microbiota is enhanced with respect to 12 metabolic pathways. In particular, increased is the predicted metabolic potential associated with the implementation of heterofermentative lactic acid fermentation, emhamced degradation of hexitols, synthesis of O-antigens used by pathogenic forms to avoid phagocytosis and resist the lytic action of the complement system.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Rudaya, E.S. | Dolgikh, E.A.

В основе развития бобово-ризобиального симбиоза лежит сигнальный обмен между партнерами, что обеспечивает их взаимное узнавание, активацию инфекционного процесса и программы органогенеза клубеньков. Цель работы - изучение возможности приобретения растениями Solanum lycopersicum способности к узнаванию сигнальных молекул ризобий за счет переноса генов, кодирующих рецепторы Nod-факторов у бобового растения Pisum sativum. Для проведения экспериментов были получены и использованы 2 вида конструкций в векторе pKm43GW, в которых гены рецепторов PsSym10 или PsK1 были клонированы под промотором гена экстенсина томата pSlEXT1 - pSlEXT1::PsSym10-3xFLAG::T35S и pSlEXT1::PsK1-RFP::T35S. Молодые проростки томата S. lycopersicum сорта Carmello были трансформированы штаммом Agrobacterium rhizogenes Arqua 1. Для анализа использовали трансформированные корни композитных растений томата без инокуляции ризобиями Rhizobium leguminosarum bv. viciae CIAM1026 (контроль, 7 сут), а также трансформированные корни через 7 и 21 сут после инокуляции. При использовании промотора pSlEXT1 наблюдали экспрессию обоих генов PsSym10 и PsK1 в генетически трансформированных корнях растений томата, при этом экспрессия усиливалась под влиянием инокуляции ризобиями. Было показано существенное (примерно в 2,0-2,5 раза) повышение экспрессии гена PsSym10 в ответ на инокуляцию ризобиями как на 7-е, так и на 21-е сут. Уровень экспрессия PsK1 оказался самым высоким через 7 сут после инокуляции в трансформированных корнях композитных растений томата по сравнению с контролем. Чтобы определить, будут ли активироваться компоненты "общего" сигнального пути под влиянием перенесенных рецепторов в композитных растениях томата, были оценены изменения в экспрессии генов S. lycopersicum SlD27, SlNSP2, SlRAM1 и SlMAPK6. Активация экспрессии двух генов SlNSP2 и SlMAPK6 в ответ на инокуляцию может свидетельствовать о влиянии перенесенного гена K1 гороха на восприимчивость растений томата к инокуляции ризобиями. | The development of legume-rhizobial symbiosis is based on signal exchange between partners, which ensures their mutual recognition and activation of the infection process and the program of nodule organogenesis. The aim of this work was to study the possibility of acquiring the ability of Solanum lycopersicum plants to recognize signal molecules of rhizobia after transfer of the genes encoding receptors for Nod factors in the legume plant Pisum sativum. Two types of constructs in the pKm43GW vector were obtained and used, in which the PsSym10 or PsK1 genes encoding receptors were cloned under the pSlEXT1 promotor of tomato extensin gene, namely pSlEXT1::PsSym10-3xFLAG::T35S and pSlEXT1::PsK1-RFP::T35S. Young tomato seedlings of cv. 'Carmello' were transformed with the Agrobacterium rhizogenes Arqua 1 strain. For the analysis we used transformed roots of composite tomato plants without rhizobial Rhizobium leguminosarum bv. viciae CIAM1026 inoculation (control, 7 days), as well as transformed roots at 7 and 21 days after inoculation. In genetically transformed tomato roots the expression of both PsSym10 and PsK1 genes was observed under the pSlEXT1 promoter, moreover the expression was enhanced under the influence of rhizobial inoculation. A significant increase in the expression of the PsSym10 gene was shown in response to inoculation with rhizobia both at 7 and 21 days. The level of PsK1 expression was found to be the highest 7 days after inoculation in the transformed roots of composite tomato plants as compared to the control. Activation of the expression of two genes, the SlNSP2 and SlMAPK6 in response to inoculation may indicate the effect of the introduced pea K1 gene on the susceptibility of tomato plants to rhizobial inoculation.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Logvinov, A.V. | Mishchenko, V.N. | Logvinov, V.A. | Moiseev, V.V. | Shevchenko, A.G., Pervomayskaya Selection and Experimental Station, Krasnodar Region

Currently, the implementation of conventional breeding programs can not provide a rapid and significant increase in the performance of sugar beet hybrids, as its gene pool is almost exhausted. Based on achievements in the field of genetics, new approaches and opportunities for the creation of highly productive sugar beet agrocenoses of have become in demand. The practice and experience of foreign countries shows that the cultivation of glyphosate resistant sugar beet hybrids is one of the effective factors in weed control and increasing the profitability of sugar beet production. The long-term experiments have been conducted in the Krasnodar Krai. The encouraging results are obtained about the nature of glyphosate resistance inheritance in individual heterozygous apocarpous and syncarpous forms under inbreeding and double crossing with a male sterile tester. Control of target genes expression in generations was carried out by the survival degree of sugar beet plants after glyphosate application. During the research, individuals with a high level of gene expression were selected. In self-pollination of the initial heterozygous forms, deviations from Mendel's segregation were observed in most cases. The criterion for assessing the stability of the expression of glyphosate resistance genes in seed reproduction was the compliance with the segregation according to Mendel's laws among the analyzed progeny. At the initial stages of research, the level of resistance gene expression was about 10–15% of the total number of analyzed plants. After 4-fold self-pollination, the expression of resistance genes significantly increased and genotypes with resistance of 91–100% were selected. The first apocarpous and syncarpous self-pollinated high glyphosate tolerant sugar beet lines were created, which can be used as donors of the tolerance. Seeds and roots of tolerant forms appropriate for further research are obtained. | В настоящее время реализация традиционных селекционных программ, уже не может обеспечить быстрый и значительный прирост продуктивности гибридов сахарной свеклы (CC), так как ее генофонд почти исчерпан. На основе достижений в сфере генетики стали востребованы новые подходы и возможности по созданию высокопродуктивных агроценозов CC. Практика и опыт зарубежных стран показывает, что выращивание гибридов CC, устойчивых к глифосату, является одним из действенных факторов в ее защите от сорных растений и повышения уровня рентабельности свекловичного производства. В результате многолетней работы, проведенной в Краснодарском крае, получены обнадеживающие результаты о характере наследования устойчивости к глифосату отдельных гетерозиготных раздельно- и сростноплодных форм при инцухте и парном скрещивании с мужскистерильным тестером. Контроль экспрессии целевых генов в поколениях осуществлялся по степени сохранности растений CC после обработки глифосатом. В процессе исследований отбирались особи с высоким уровнем экспрессии генов. При самоопылении исходных гетерозиготных форм в большинстве случаев наблюдались отклонения от менделевского расщепления. Критерием для оценки стабильности экспрессии генов устойчивости к глифосату при семенном размножении служило соответствие расщеплению по законам Менделя среди анализируемых потомков. На начальных этапах исследований уровень экспрессии генов устойчивости составлял 10–15% от общего числа проанализированных растений. После 4-кратного самоопыления экспрессия генов устойчивости значительно повышалась, были отобраны генотипы с устойчивостью 91–100%. Созданы первые раздельно- и сростноплодные самоопыленные линии CC с высокой степенью толерантности, которые могут использоваться в качестве доноров устойчивости. Выращены семена и корнеплоды устойчивых форм для продолжения исследований.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Koval'chuk, S.N. | Fedorina, E.A. | Bursakov, S.A., Center of Experimental Embriology and Reproductive Biotechnology, Moscow

Bovine anaplasmosis is a transmissible infectious disease caused by Anaplasma marginale (Riskettsiales: Anaplasmacea), causing significant economic losses in many countries due to the high morbidity and mortality in cattle herds. Bovine anaplasmosis was registered in many tropical and subtropical countries. In the Russian Federation the most disadvantaged regions for anaplasmosis are the southern regions of Russia,Tver, Tyumen, and Kirov regions. Earlier detection of infected animals plays a crucial role in preventing the distribution of bovine anaplasmosis. A number of outer membrane proteins, such as MSP1a, MSP1b, MSP2, MSP3, MSP4, MSP5 and VirB9 and VirB10, have been described as potential candidates for the role of antigens for the development of serological methods of bovine anaplasmosis diagnosis and vaccines against bovine anaplasmosis. To date, ELISA based on the recombinant MSP5 antigen is the widely used method for detection of animals infected with A. marginale. The disadvantage of this assay is its low specificity due to cross-reactivity with A. ovis, A. centrale and A. phagocytophilum, that does not allow differentiation of A. marginale and these non-pathogenic for cattle Anaplasma species. The aim of this work was to develop and obtain a specific for A. marginale recombinant polypeptide to use it as an antigen in serological method of A. marginale detection. A plasmid containing three fragments of the A. marginale msp1b gene was constructed, expressed in Escherichia coli cells, and a recombinant polypeptide with a molecular weight of 26 kDa was obtained in the insoluble fraction of E. coli lysate. Purification of the recombinant protein was performed using affinity chromatography with Ni-NTA-Sepharose. The obtained recombinant polypeptide could be used to develop highly specific serological method for A. marginale detection. | Анаплазмоз крупного рогатого скота - трансмиссивное инфекционное заболевание, вызываемое риккетсиями Anaplasma marginale (порядок Riсkettsiales, семейство Anaplasmatacеa), приносящее значительный экономический ущерб животноводческим хозяйствам вследствие потерь молочной и мясной продуктивности и гибели скота. Анаплазмоз КРС зарегистрирован во многих тропических и субтропических странах. В Российской Федерации неблагополучными по анаплазмозу являются южные районы России, Тверская, Тюменская, Кировская области. Решающую роль в предотвращении распространения анаплазмоза крупного рогатого скота играет раннее выявление инфицированных животных. Ряд белков наружной мембраны A. marginale, такие как MSP1a, MSP1b, MSP2, MSP3, MSP4, MSP5 и VirB9 и VirB10, были охарактеризованы как потенциальные кандидаты на роль антигенов для разработки методов серологической диагностики анаплазмоза крупного рогатого скота и вакцин против анаплазмоза КРС. На сегодняшний день для выявления животных, инфицированных A. marginale, широко используется ИФА на основе рекомбинантного антигена MSP5. Недостатком данного метода является его низкая специфичность вследствие перекрёстной реактивности с A. ovis, A. centrale и A. phagocytophilum, что не позволяет дифференцировать А. marginale и эти непатогенные для крупного рогатого скота виды анаплазм. Целью данной работы была разработка и получение специфичного для A. marginale рекомбинантного полипептида для его использования в дальнейшем в качестве антигена при разработке высокоспецифичных серологических методов выявления A. marginale. Была получена плазмида, содержащая три фрагмента гена msp1b A. marginale, проведена ее экспрессия в клетках Escherichia coli и получен рекомбинантный полипептид с молекулярной массой 26кДа в нерастворимой фракции лизата E. coli. Очистку рекомбинантного белка проводили с помощью аффинной хроматографии с помощью Ni-NTA-сефарозы. Полученный нами рекомбинантный полипептид на основе белка MSP1b может быть использован для разработки высокоспецифичных серологических методов выявления A. marginale.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

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

2016

Vetokh, A.N. | Volkova, N.A. | Mennibaeva, Eh.R. | Tomgorova, E.K. | Fomin, I.K. | Beloglazov, D.V. | Zinov'eva, N.A., The L.K. Ehrnst All-Russia Research and Development Inst. of Animal Husbandry, Moscow Region

The aim of the research was to study the influence of regulatory sequences in the composition of lentiviral vectors on development of chick embryos and efficiency of transgenesis. The studies were carried out on the chicken embryo of Shaver Braun cross (n = 519) in 2015-2016. pWpxl lentiviral vector was used in the study. Eight lentiviral vectors were obtained on its base, containing the reporter gene eGFP (green fluorescent protein) under the control of constitutive (pWCAG and pWRSV vectors) and tissue-specific (pW2.8, pW1.2, pWS1, pWS2, pWM1 and pWM2 vectors) regulatory elements. Viral preparation was injected into chicken embryos at the 24th and 60th hours of incubation. Dynamics of embryo development and efficiency of poultry obtaining were studied depending on introduction method for lentiviral vectors and regulatory sequences in their composition. The expression of the recombinant protein in the embryonic cells was determined at the sixth day of incubation using flow cytofluorometry. A relatively high percentage of embryonic cells that expressed recombinant protein eGFP were established at the transfection of embryonic cells at the 24th hour of incubation – 34.3%, which was higher by 4.3% compared with the administration of lentiviral vectors in the dorsal aorta of embryos at the 60th hours of incubation. The least effect on the embryogenesis was observed using lentiviral vectors with regulatory elements that provide tissue specific expression of recombinant genes. The percentage of embryos that developed, when lentiviral vectors with a constitutive expression of the structural gene was used, was lower on average (62.1% vs 68.4%). | Изучали влияние регуляторных последовательностей в составе лентивирусных векторов (ЛВ) на развитие эмбрионов кур и результативность трансгенеза. Исследования проводили в 2015-2016 гг. на эмбрионах кур кросса Шейвер Браун (n=519). Использовали ЛВ pWpxl, на основе которого получили 8 ЛВ, содержащих репортерный ген eGFP (зелёный флюоресцирующий белок) под контролем конститутивных (векторы pWCAG и pWRSV) и тканеспецифичных (векторы pW2.8, pW1.2, pWС1, pWС2, pWМ1 и pWМ2) регуляторных элементов. Вирусный препарат вводили в эмбрионы кур на 24 и 60 ч инкубации. Изучали динамику развития эмбрионов и результативность получения птицы в зависимости от способа введения ЛВ и используемых в их составе регуляторных последовательностей. Экспрессию рекомбинантного белка в эмбриональных клетках определяли на 6 день инкубации с использованием проточной цитофлуориметрии. Относительно высокая доля клеток эмбриона, экспрессирующих рекомбинантных белок eGFP, была установлена при трансфекции эмбриональных клеток на 24 ч инкубации – 34,3%, что на 4,3% выше, чем при введении ЛВ в дорсальную аорту эмбрионов на 60 ч инкубации. Наименьшее влияние на эмбриогенез выявлено при использовании ЛВ с регуляторными элементами, обеспечивающими тканеспецифическую экспрессию рекомбинантных генов. При использовании ЛВ с конститутивной экспрессией структурного гена доля развившихся эмбрионов была в среднем ниже (62,1% против 68,4%).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Mima K.A. | Burmakina G.S. | Titov I.A. | Malogolovkin A.S.

The African swine fever virus

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2012

Ehl'konin, L.A., Research and Development Inst. of Agriculture of the South-East, Saratov

The data on cytoplasmic and nuclear mutations controlling development of male generative structures in sorghum and other cereal cops (rice, wheat), which are regulated by environmental factors, such as temperature, water availability, photoperiod length are summarized. In some of these mutants, the level of male fertility varies considerably during plant ontogenesis. A possibility of simple and non-expensive methods of obtaining of heterotic F1 hybrids using such mutants with ontogenetically-regulated male sterility is shown. The data on regulation of fertility-restoring genes for several types of CMS-inducing cytoplasms of sorghum (9E, A4, M35-1A) by water availability conditions at microsporogenesis stage are presented. The examples of heritable reversions to male fertility in sorghum hybrids with the 9E CMS type grown in the experimental plot with additional watering or after transferring from field conditions to greenhouse are shown. Fertility reversions were observed not only in the F1 hybrids but also in male-sterile individuals segregating in the F2 families as recessives. Male fertility induced by high level of water availability conditions inherited and expressed in the progeny of fertility revertants that were grown in "non-inductive" conditions (in field conditions or in the "dry plot"). In majority of cases induced fertility was not transferred through the pollen but in some cases fertility revertants restored fertility of F1 hybrids in crosses with CMS-lines in the 9E cytoplasm. The hypothesis is suggested that the dominant state of fertility-restoring genes in the 9E CMS-inducing cytoplasm of sorghum is conditioned by epigenetic changes appearing by the influence of sufficient level of water availability. This state is transmitted to self-pollination progenies but in the "new" genetic background – in F1 or BC1 hybrid genome – it might be established de novo and only under sufficient level of water availability. | Представлены данные о цитоплазматических и ядерных мутациях, контролирующих развитие мужской генеративной сферы у сорго, а также у других злаковых культур (риса, пшеницы), проявление которых регулируется факторами внешней среды, а именно температурой, влагообеспеченностью, длиной фотопериода. У таких мутантов в процессе онтогенеза уровень фертильности варьирует в широких пределах. Показана возможность создания на основе мутантов сорго с онтогенетически варьирующей мужской стерильностью простых и дешевых способов получения гетерозисных гибридов F1. Описаны факты, доказывающие регуляторное влияние условий влагообеспеченности растений на этапе микроспорогенеза на функционирование генов-восстановителей некоторых типов стерильных цитоплазм сорго (9Е, А4, М35-1А). Приведены примеры индукции наследуемой реверсии к мужской фертильности у гибридов сорго с ЦМС типа 9Е при выращивании на опытной делянке с дополнительным поливом, а также при переносе стерильных гибридов в условия теплицы. При этом реверсия наблюдалась не только у гибридов F1, но и стерильных растений из семей F2, выщеплявшихся в виде рецессивного класса. Индуцированная высоким уровнем влагообеспеченности мужская фертильность наследовалась и проявлялась в потомстве фертильных ревертантов, выращенных в неиндуктивных условиях (в «засушнике»), но в большинстве случаев не передавалась через пыльцу. Для объяснения этого явления высказана гипотеза, согласно которой доминантный статус гена-восстановителя обусловливается эпигенетическими изменениями, возникающими под действием достаточного режима увлажнения; этот статус наследуется при самоопылении, однако в новом гибридном геноме – в F1 или в BC1 (тест-кроссе) – он устанавливается de novo при наличии оптимального уровня влагообеспеченности.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2011

Arkhipov, A.V. | Vishnichenko, V.K., All-Russia Research and Development Inst. of Agricultural Biotechnology, Moscow

For the first time in the world literature the authors presented the evidence of expression in ballot plants (Allium сера L. var. aggregatum G. Don) of nucleotide sequences coding the polypeptides omologous to known plant Dicer-like protein (DCL), obtained by PCR, sequencing and computer lalysis. The investigated polypeptides contain specific for DCL-protein the dsRNA bind, PAZ and IBOc domens. The solution of assigned task is available only with use of diagnostic oligonucleotide rimers, the design of which was accomplished on the basis of information on EST-sequences (expressed sequence tags) in Allium sativum (GarlicESTdb integrated database). The results permit to taw a conclusion about high extent of divergence of DCL-proteins in Arabidopsis, poplar, rice, on he one hand, and the plants of Allium genus, on the other hand, that is revealed on level both nucleotide sequences of mRNA, and amino acid sequences of studied polypeptides | Впервые в мировой литературе представлены полученные с помощью методов полимеразной цепной реакции, секвенирования и компьютерного анализа доказательства экспрессии в растениях лука-шалота (Allium сера L. var. aggregatum G. Don) нуклеотидных последовательностей, кодирующих полипептиды, гомологичные известным растительным DCL-белкам (Dicer-like). В составе исследуемых полипептидных цепей выявлены характерные для молекулы DCL-белка домены dsRNA bind, PAZ и RIBOc. Решение поставленной задачи оказалось возможным только при применении диагностических праймеров, дизайн которых базировался на использовании информации по EST-последовательностям (еxpressed sequence tags) у Allium sativum (база данных GarlicESTdb). Результаты позволяют сделать вывод о высокой степени дивергенции DCL-белков арабидопсиса, тополя и риса, с одной стороны, и растений рода Allium — с другой, что выявляется на уровне как нуклеотидных последовательностей мРНК, так и аминокислотных последовательностей исследуемых полипептидов

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation