AGRIS - 

2023

Pozdeev, O.K. | Nurgaliev, F.M. | Gil'manov, Kh.Kh. | Mannanova, A.R.

Helicobacter, other than Helicobacter pylori, can cause gastritis, stomach ulcers and MALT lymphoma in humans. Among such bacteria, H. suis is most often isolated from the mucous membrane of the human stomach. According to literature data, the prevalence of H. suis among pig populations in various countries varies between 10.8 and 90.0%. Close contacts with infected animals in the course of professional activity can lead to human infections. Consumption of infected and insufficiently heat-treated pork meat is also considered as a possible way of transmitting this microorganism. In the conditions of a slaughter unit, to determine the presence of H. suis and H. pylori DNA from the surface of pig carcasses, 60 samples were taken from the mucous membrane of the oral cavity, along the incision lines of the neck, thoracic section, hock and 15 samples of the gastric mucosa functional section. According to the PCR results, the content of H. suis DNA was found in 26.7% of samples on the mucous membrane of the oral cavity, 13.3% – along the incision lines of the neck, 6.6% – thoracic section and 0% – hock; all tests for H. pylori DNA were negative. In addition, 20 samples of pig meat (pork neck) from various manufacturers purchased on the markets was examined. According to microbiological indicators, all samples examined met the safety requirements for microbiological indicators of TR CU 034/2013 "On the safety of meat and meat products". Examination of these samples for the presence of H. suis and H. pylori DNA revealed the presence of DNA of living H. suis in one sample, while all other tests for the presence of H. pylori DNA were negative. It is recommended to continue the research to determine accurately the ways of meat contamination during the slaughter. | Хеликобактеры, отличные от Helicobacter pylori, способны вызывать гастриты, язвы желудка и MALT-лимфомы у человека. Среди подобных бактерий со слизистой оболочки желудка человека наиболее часто выделяют H. suis. По литературным данным, распространенность H. suis среди поголовья свиней в различных странах варьирует в пределах 10,8-90,0%. Тесные контакты с инфицированными животными в процессе профессиональной деятельности могут привести к заражениям людей. Потребление зараженного и недостаточно термически обработанного свиного мяса также рассматривается как возможный путь передачи этого микроорганизма. В условиях убойного пункта для определения наличия ДНК H. suis и H. pylori с поверхности туш свиней было отобрано 60 образцов со слизистой оболочки ротовой полости, по линиям разреза шеи, грудного отдела, окорока и 15 проб функционального отдела слизистой оболочки желудка. По результатам ПЦР было установлено содержание ДНК H. suis в 26,7% проб на слизистой оболочке ротовой полости, 13,3% – по линиям разреза шеи, 6,6% – грудного отдела и 0% – окорока; все пробы на ДНК H. pylori были отрицательными. Кроме того, было исследовано мясо свиней (свиная шейка) от различных производителей, закупленное на рынках (20 образцов). По микробиологическим показателям все пробы соответствовали требованиям безопасности по микробиологическим показателям ТР ТС 034/2013 "О безопасности мяса и мясной продукции". Исследование этих проб на наличие ДНК H. suis и H. pylori выявило присутствие ДНК живых H. suis в 1 пробе, в то время как все пробы на наличие ДНК H. pylori были отрицательными. Рекомендовано продолжить исследования, чтобы точно определить пути обсеменения мяса в процессе убоя.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Donnik, I.M. | Makutina, V.A. | Krivonogova, A.S. | Isaeva, A.G. | Dejkin, A.V. | Koshchaev, A.G.

The results of research into genetic methods of breeding agricultural animals with improved characteristics are presented. A significant number of animals with an edited genome have been obtained. Methods of genome modification in cattle are constantly improving. The approaches of gene editing of bovine embryos, delivery of edited constructs and improvement of embryo survival after introduction of editing systems have been studied. The studies were performed on cattle embryos. BLG and SD209 gene editing systems were developed and approbated. Delivery variants of the editing system into cattle cells were studied: microinjection into the zygote of plasmid DNA encoded sequence with CRISPR/Cas9 c sgRNA, the method of viral vectors (adeno-associated AAV viruses, serotypes AAV1, AAV2, AAV6, AAV9, AAVDJ), co-injection of plasmid DNA and sperm into the oocyte at the MII stage, and microinjection of Cas9 and guide RNAs. Different techniques for performing micro-injections have been investigated and refined, and different variants of preparation of Cas9 RNA and guide RNA mixtures have been tested. Based on these results, the protocol for performing microinjection of the editing system was optimized and a model experiment was performed on 160 oocytes, with 80 cells per each construct. The findings have shown that the efficiency of editing has generally increased. When injected with guide RNA against BLG gene and spCas9 mRNA, 84% of the surviving cells initiated cleavage, blastulation was 20%, and BLG knockout was 69.2%. When injected against the CD209 gene and spCas9 mRNA, 44.4% of the surviving embryos started cleaving, blastulation was 16.7%, with CD209 knockout at 44.4%. The novelty of the work lies in obtaining data on the development of editing systems with specific target genes, in improving the delivery system and cultivation of bovine embryos. | Представлены результаты исследования генетических методов создания с.-х. животных с улучшенными характеристиками. Получено значительное количество животных с отредактированным геномом. Методы модификации генома у крупного рогатого скота (КРС) постоянно совершенствуются. Изучены подходы генного редактирования эмбрионов крупного рогатого скота, доставки отредактированных конструкций, повышения выживаемости эмбрионов после внесения систем редактирования. Исследования проводили на эмбрионах КРС. Разработаны и апробированы системы редактирования генов BLG и СД209. Изучены варианты доставки системы редактирования в клетки КРС: микроинъекция в зиготу плазмидной ДНК с закодированной последовательностью с CRISPR/Cas9 c sgRNA, способ вирусных векторов (аденоассоциированные вирусы AAV, серотипы AAV1, AAV2, AAV6, AAV9, AAVDJ), совместное введение плазмидной ДНК и сперматозоида в ооцит на стадии MII, а также микроинъекции РНК Cas9 и гидовых РНК. Исследованы и усовершенствованы различные методики выполнения микроинъекций и опробованы различные варианты приготовления смеси РНК Cas9 и гидовых РНК. На основе полученных результатов оптимизирован протокол выполнения микроинъекции системы редактирования и проведен модельный эксперимент на 160 ооцитах, по 80 клеток на каждую конструкцию. В результате установили, что эффективность редактирования в целом повысилась. При инъекции гидовой РНК против гена BLG и мРНК spCas9 дробление начали 84% выживших клеток, бластуляция составила 20%, оказались с нокаутом по BLG – 69,2%. При инъекции против гена CD209 и мРНК spCas9 дробление начали 44,4% выживших эмбрионов, бластуляция составила 16,7%, с нокаутом по CD209 – 44,4%. Новизна работы заключается в получении данных о разработке систем редактирования с определенными генами-мишенями, в усовершенствовании системы доставки и культивирования эмбрионов КРС.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Shilov, I.A. | Velishaeva, N.S. | Aniskina, Yu.V. | Kolobova, O.S. | Shalaeva, T.V. | Borisenko, O.M. | Demurin, Ya.N. | Frolov, S.S.

The multiplex system for genetic identification of lines and hybrids of sunflower Helianthus annuus L. has been developed based on 7 microsatellite loci (ORS815, ORS394, HA140, HA432, ORS546, ORS1144, ORS78). The proposed technique includes onetube PCR of all loci followed by electrophoresis analysis of DNA fragments using the genetic analyzer. Based on experimental studying of nucleotide structure of each locus the primers designed so that amplified regions contained only short tandem repeat regions. The advantage of the proposed approach is the ability to standardize and automate the procedure using 96-well plates, which allows the possibility for high-throughput analyses. The nine hybrids as well as corresponding parent lines of sunflower selected by All-Russia Research Institute of Oilseed Crops named by V.S. Pustovoit - 'Ameli', 'Aris', 'Arneb', 'Clip', 'Surus', 'Taizar', 'Typhoon', 'Fakel', 'Factor' - were analyzed using above multiplex system. The DNA fragment lengths obtained for all loci appeared to be the same for each plant within corresponding line that confirmed the uniformity of all parent lines, while the total allele combinations for each line allowed to reliably distinguish among themselves. All analyzed sunflower hybrids appeared to be uniform. The DNA-profile of each hybrid contained the corresponding maternal and paternal alleles that confirmed the origin of hybrids from declared parent lines. The suggested multiplex system can be used for efficient identification of lines and hybrids of sunflower as well as it seems to be a promising tool for monitoring of seed production. | На основе 7 микросателлитных локусов (ORS815, ORS394, HA140, HA432, ORS546, ORS1144, ORS78) создана мультиплексная система генетической идентификации линий и гибридов подсолнечника Helianthus annuus L. Предлагаемая методика позволяет проводить полимеразную цепную реакцию (ПЦР) по всем локусам в одной пробирке с последующим электрофоретическим анализом фрагментов ДНК на генетическом анализаторе. На основании детального экспериментального исследования первичной структуры каждого локуса праймеры для амплификации спланированы так, что анализируемые фрагменты ДНК содержат только области тандемных повторов. К преимуществам предлагаемого подхода следует отнести возможность стандартизации и автоматизации анализа в формате 96-луночного планшета, что открывает возможность для проведения массовых анализов. Система апробирована на 9 гибридах селекции ВНИИ масличных культур (Амели, Арис, Арнеб, Клип, Сурус, Тайзар, Тайфун, Факел, Фактор), а также родительских линиях, участвовавших в их создании. Данные по размерам фрагментов ДНК по всем локусам оказались одинаковыми для всех индивидуальных растений в пределах линии, что подтверждает их однородность. Совокупные комбинации значений аллельных состояний позволяют различать линии между собой. Все исследованные гибриды продемонстрировали высокий уровень чистоты. Анализ цифровых ДНК-профилей гибридов показал присутствие в каждом из них соответствующих материнских и отцовских аллелей, что подтверждает происхождение гибридов от заявленных родительских форм. Предложенная методика лабораторного сопровождения селекции и семеноводства подсолнечника позволяет в короткие сроки провести генетическую идентификацию линий или гибридов, оценить их однородность, а также качество проведенной гибридизации.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Ilyushko, M.V. | Skaptsov, M.V. | Romashova, M.V.

The work is relevant for understanding evolutionary processes in plant species. Twelve callus lines with multiple regeneration of haploids and doubled haploids were obtained in F1 hybrids of Oryza sativa L. through in vitro androgenesis. Intracallus variability of the morphological features of haploids was often accompanied by a decrease in the values of morphological features with an increase in the serial number (p less than 0.05). The number of panicles on a plant and the number of flowers on a panicle on two callus lines in the second or third group were increased. No variability was detected in five callus lines, i.e., such a phenomenon was not a rule. The nuclear DNA content of doubled haploids in four groups of the same callus line was 1.03–1.09 pg, and for haploids it was 0.53–0.58 pg. Intracallus variability of nuclear DNA content was detected between groups of haploids of the same line and among doubled haploids of the same line. Significant differences were found between the haploids of one callus line and the three other callus lines of the Sadko x Kuboyar hybrid towards an increase of nuclear DNA content (p less than 0.0015). The theoretical possibility of the appearance of intraspecific variability among plants with a small number of chromosomes is considered. A scheme of genomic reorganization is proposed for such species: initial plant (2n) - aneuhaploid plants (n + 1) - megasporogenesis and microsporogenesis of the 0-n type, formation of fertile pollen (n + 1) - diploid plant (2n + 2). Aneuhaploid evolution explains the intraspecific variability of chromosome numbers among plant species with low ploidy. Aneuploid technologies can help in the artificial formation of new polyploid crops, and rice is given a primary role. | Работа актуальна для понимания эволюционных процессов у видов растений. Исследование проведено на гибридах F1 риса (Oryza sativa L.). Получено 12 каллусных линий с множественной регенерацией (более 60 растений на линии) гаплоидов и удвоенных гаплоидов. Регенерантные растения одной каллусной линии, полученной из одного пыльника риса, разделяли на две–четыре группы в зависимости от объема выборки в порядке их дифференциации на каллусе и высадки на среду укоренения. В первую группу входили растения с порядковым номером 1–30, во вторую – 31–60, в третью – 61–90, в четвертую – 91–120. Измеряли биометрические показатели и содержание ядерной ДНК. Между группами гаплоидов и удвоенных гаплоидов внутри каллусной линии выявлены различия по одному, двум или трем морфологическим признакам (p меньше 0,05). Внутрикаллусная изменчивость признаков гаплоидов чаще сопровождалась уменьшением значений морфологических признаков с увеличением порядкового номера. На пяти каллусных линиях не обнаружено изменчивости, то есть такое явление не является правилом. Среднее содержание ядерной ДНК удвоенных гаплоидов в четырех группах одной каллусной линии составило 1,03–1,09 пг, у гаплоидов – 0,53–0,58 пг. Внутрикаллусная изменчивость содержания ядерной ДНК выявлена между группами у гаплоидов на одной линии и среди удвоенных гаплоидов одной линии. Обнаружены достоверные отличия гаплоидов одной каллусной линии от трех других каллусных линий гибрида Садко x Кубояр по содержанию ядерной ДНК в сторону увеличения (p меньше 0,0015). Рассматривается теоретическая возможность появления внутривидовой изменчивости среди растений с небольшим числом хромосом. Предлагается схема геномных преобразований у таких видов: исходное растение (2n) -анеугаплоидные растения (n + 1) - мегаспорогенез и микроспорогенез по типу 0-n, формирование фертильной пыльцы (n + 1) - диплоидное растение (2n + 2). Анеугаплоидная эволюция объясняет внутривидовую изменчивость чисел хромосом среди видов растений с низкой плоидностью.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Il'nitskaya, E.T. | Makarkina, M.V., North-Caucasian Federal Scientific Center of Horticulture and Viticulture, Krasnodar

Цель исследований – ДНК-паспортизация сорта винограда Авасирхва на основе анализа полиморфизма микросателлитных локусов. Объект исследования:растения винограда, произрастающие в частных подворьях Абхазии. Фенотип растений соответствовал ампелографическому описанию сорта. ДНК выделяли из молодых листьев верхушек побегов методом на основе применения ЦTAБ ((цетилтриметиламмоний бромид)-буфер). Генотипирование выполнено методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с разделением продуктов реакции методом капиллярного электрофореза. Использовали высокополиморфныеSSR-маркеры, рекомендованные для сортовой идентификации винограда (VVS2, VVMD5, VVMD7, VVMD25, VVMD27, VVMD28, VVMD32, VrZAG62, VrZAG79). Оценка размера амплифицированных фрагментов проведена с использованием автоматического генетического анализатора ABIPrism 3130 и специального программного обеспечения GeneMapper и PeakScanner, в качестве референсного генотипа использовали сорт винограда Пино Нуар. Проанализированные образцы 4растений сорта Авасирхва показали идентичный ДНК-профиль. По результатам микросателлитного анализа составлен ДНК-паспорт сорта винограда Авасирхва: VVS2141 145 VVMD5234 242 VVMD7239 249, VVMD25239 249, VVMD27184 190, VVMD28234 248, VVMD32248 262, VrZAG62200 204, VrZAG79251 257. Полученный ДНК-профиль был проверен в международной базе данных Vitis International Variety Catalogue (VIVC), совпадений с известными генотипами не выявлено. По результатам микросателлитного анализа методом главных координат была выполнена оценка генетических взаимосвязей сортов Авасирхва с ранее генотипированнымиабхазскими сортами Качич, Ажижкваква и 9 аборигенными сортами винограда Грузии (наиболее близкого региона виноградарства). ДНК-паспорт генотипаАвасирхва может быть использован для идентификации растений винограда при необходимости уточнения их сортовой принадлежности. | The research aimed to DNA pasportization of Avasirkhva grapevine using microsatellite polymorphism data. The study objects were grape plants growing in private farmsteads of Abkhasia. The plant phenotype corresponded to the variety's ampelographic description. DNA was isolated from young shoot tip leaves with a CTAB-based protocol. Genotyping was performed with polymerase chain reaction (PCR) followed by capillary fragment separation. High polymorphic SSR loci (VVS2, VVMD5, VVMD7, VVMD25, VVMD27, VVMD28, VVMD32, VrZAG62, and VrZAG79) recommended for grapevine varietal identification were used as markers. The amplicon size was estimated with an ABI Prism 3130 automated genetic analyzer using the GeneMapper and PeakScanner software and Pinot Noir as a reference variety genotype. 4 samples exhibited an identical microsatellite profile. The microsatellite assay-based genetic passport of the Avasirkhva variety is as follows: VVS2141 145 VVMD5234 242 VVMD7239 249, VVMD25239 249, VVMD27184 190, VVMD28234 248, VVMD32248 262, VrZAG62200 204, and VrZAG79251 257. The obtained DNA profile was checked in the international database Vitis International Variety Catalogue (VIVC), no coincidences with known genotypes were revealed. A Principal Coordinate Analysis of microsatellite data was used to infer the genetic relationships between Avasirkhva and the Abkhasian varieties Kachich and Azhizhkvakva genotyped in our earlier studies, as well as 9 native grapevines of Georgia, the nearest viticultural area. The Avasirkhva genetic passport can be used in grapevine genotyping studies to clarify the varietal identity.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Prikhod'ko, S.I. | Pisareva, I.N. | Kornev, K.P. | Bondarenko, G.N. | Valeeva, N.G., All-Russian Center for Plant Quarantine, Moscow Region

Возбудитель бактериоза винограда (болезнь Пирса) XylellafastidiosaWellsetal. является одной из самых опасных и вредоносных фитопатогенных бактерий, поражающих широкий спектр растений, относящихся как к важным с.-х. культурам, так и к декоративным растениям. Бактерия колонизирует ткани ксилемы растения и распространяется насекомыми-переносчиками, питающимися ксилемным соком. Переносчиками X. fastidiosa являются насекомые, отряда Hemiptera, подотряда Auchenorrhyncha, семейств Cicadellidae, Cercopidae, Aphrophoridae и Cicadidae. По данным анализа фитосанитарного риска, проведенного специалистами Всероссийского НИИ карантина растений (ВНИИКР) в 2014 г., был определен высокий уровень опасности интродукции и адаптации X. fastidiosa на территории Российской Федерации. Крымский полуостров является зоной возможной интродукции возбудителя болезни Пирса в связи с климатическими условиями региона, наличием большого количества основных растений-хозяев, а также насекомых-переносчиков. С 2018 по 2020 гг. в ВНИИКР проводилась оценка фитосанитарного состояния территории Республики Крым в рамках научно-исследовательской работы. Для исследований отбирались образцы вегетативных частей винограда, косточковых культур (персик, вишня, слива, черешня, миндаль), некоторых эфиромасличных и декоративных кустарниковых и древесных растений. Исследования отобранных образцов проходили в соответствии с международными диагностическими стандартами. Оценка фитосанитарного состояния насаждений в Республике Крым в течение 3 лет показала отсутствие возбудителя X. fastidiosa на данной территории. Были апробированы 2 различные методики подготовки проб и выделения ДНК из разных субстратов. Проведение теста на основе ПЦР 'в реальном времени' показало его высокую специфичность, так как ложноположительных или неспецифических результатов тестирования получено не было. | Xylella fastidiosa Wells et al. causes grapevine bacteriosis and is among most hazardous malicious bacterial phytopathogens affecting a wide variety of important crops and ornamental plants. The agent colonizes plant xylem tissues and is transmited with insects feeding on xylem sap. The insect vectors of X. fastidiosa belong to the order Hemiptera, suborder Auchenorrhyncha, the families Cicadellidae, Cercopidae, Aphrophoridae and Cicadidae. A phytosanitary control survey conducted by the All-Russian Research Institute for Plant Quarantine in 2014 identified a high risk of X. fastidiosa introduction and adaptation in the Russian Federation. The Crimean Peninsula is a potential introduction area of the Pierce's disease agent due to suitable climatic conditions, the ample availability of major host plants, as well as insect vectors. During a research monitoring in 2018-2020, the Institute assessed the phytosanitary status of the Crimean territory. The survey sampled vegetative parts of grapevines, stone fruits (peach, cherry, plum, merry, almond), selected essential-oil and ornamental shrubs and trees. Diagnostic procedures were performed in accordance with the international standards. A 3-year phytosanitary survey of the Crimean plantations revealed no presence of X. fastidiosa. 2 protocols of sample preparation and DNA extraction from various substrates have been tested. A real-time PCR-based protocol was proved to be highly specific, as no false positive and nonspecific resting results were obtained.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2020

Genel', L.S. | Galkin, M.L. | Rukavishnikov, A.M.

4 ill. | Summaries (En, Ru) | 6 ref. | 2 tables | Fresh cooled meat is an important source of animal protein in the human diet. It is necessary to improve known and to develop new methods and means of increasing its storage life with maintaining optimal consumer properties. There has been developed a theoretical approach to explaining the mechanism of interacting samples of fresh cooled meat with magnetic or electrostatic fields on an intracellular level, carried out experimental research. Samples of fresh cooled meat (pork, beef, chicken meat) were storage at t 4 deg. С and t 20 deg. С. Control samples were packed in a stretch film from polyvinylchloride (PVC); comparative ones – before PVC packing were treated with a liquid composition "PRAM" (a feed additive based on propylene glycol); experimental ones were prepared similarly to the comparative ones, but during storage they were exposed to constant magnetic field with induction of 0.7 T. For pork the acceptable storage life of experimental samples at t 4 deg. C could be increased to 40 days, for beef – to 33 days, for chicken meat – 26 days. In another experiment control and comparative samples were the same as in the preceding case, and experimental samples during storage were exposed to low electrostatic field with voltage between electrodes of 27 V. In this experiment the maximum effect was achieved for chicken meat (31 days of storage at t 4 deg. C), the minimum one – for pork (22 days). The differences between meat types in response to exposure to magnetic or electrostatic fields may be associated with a difference in the number of chromosomes (in pigs – 38, in cows – 60, in chickens – 78). The better storage property of fresh cooled meat under effect of said fields may take place due to stabilization of fluctuations in chromosomes, as they comprise formations of solenoid such as solenoids, water molecules and terminal tails. These structures are able of generating own magnetic and electrostatic fields, as well as perceiving the influence of external fileds. | Свежее охлажденное мясо - важный источник животного белка в рационе питания человека. Необходимо совершенствовать известные и разрабатывать новые способы и средства увеличения сроков его хранения при поддержании оптимальных потребительских свойств. Разработан теоретический подход к объяснению механизма взаимодействия образцов свежего охлажденного мяса с магнитными и электростатическими полями на внутриклеточном уровне, проведены экспериментальные исследования. Образцы свежего охлажденного мяса (свинины, говядины, курятины) хранили при t 4 град. С и t 20 град. С. Контрольные образцы упаковывали в стрейч-пленку из поливинилхлорида (ПВХ); сравнительные – перед упаковкой в ПВХ обрабатывали жидким составом "ПРАМ" (пищевая добавка на основе пропиленгликоля); опытные готовили аналогично сравнительным, но при хранении подвергали воздействию постоянного магнитного поля с индукцией 0,7 Тл. Для свинины приемлемый срок хранения опытных образцов при t 4 град. С удалось увеличить до 40 сут, для говядины – до 33, для курятины – до 26. В другом опыте контрольный и сравнительный образцы были такими же, как в предыдущем случае, а опытные образцы при хранении подвергали воздействию слабого электростатического поля при напряжении между электродами 27 В. В этом опыте максимальный эффект был достигнут для курятины (31 сут хранения при t 4 град. С), минимальный – для свинины (22 сут). Различия между видами мяса по реакции на воздействие магнитных и электростатических полей могут быть связаны с разницей в числе хромосом (у свиней их 38, у коров – 60, у кур - 78). Улучшение сохраняемости свежего охлажденного мяса под действием указанных полей может происходить за счет стабилизации флуктуаций в хромосомах, т.к. в их составе имеются образования типа соленоидов, молекулы воды и концевые хвосты. Эти структуры способны генерировать собственные магнитные и электрические поля, а также воспринимать влияние внешних полей.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2020

Demurin, Ya.N. | Chebanova, Yu.V. | Borisenko, O.M. | Guchetl', S.Z. | Savichenko, D.L. | Efimenko, S.G. | Rubanova, O.A. | Shirokich, A.A. | Shamraj, V.D., The V.S. Pustovoyt All-Russia Research and Development Inst. of Oil–Producing Crops, Krasnodar

Summaries (Ru, En) | The creation and study of recombinant inbred lines is an effective method in breeding and genetic work with polygenic traits. A similar approach was used to indicate the content of oleic acid in sunflower seed oil. The experiments were carried out in the field and laboratory conditions in Krasnodar, in the period 2012–2020. To obtain recombinant inbred lines with different contents of oleic acid in seed oil, hybridization, self-pollination and disruptive selection were used for three reciprocal combinations LG27 x LG28, LG27 x VK678 and LG27 x LG26. The LG26 line has a high oleic phenotype, LG27 has a mid-oleic, VK678 has an increased oleic and LH28 has a low oleic. The analysis of the fatty acid composition of sunflower seed oil was carried out using the method of gas-liquid chromatography of methyl esters on Chrom-5 and Chromatek-Crystal 5000 instruments. Molecular genetic marking of high oleic sunflower samples was performed using two pairs of primers: F13/R5 and F4/R1. The initial parental lines LG28, VK678, LG27 and LG26 confirmed their belonging to their phenotypic classes. At the same time, with an increase in the oleic acid content from 29 to 88%, a significant decrease in the values of variability of the trait within classes CV from 14 to 1% was observed. The created recombinant inbred lines of sunflower F5 for crossing mid-oleic LG27 cover a wide range of oleic acid content from 30 to 92% in seed oil and are valuable material for further research. The full efficiency of using the molecular marker F4/R1 in the identification of high oleic mutations in lines with high oleic acid content in the phenotypic range of 87–92% has been proved. In this case, the mid-oleic LG27 and the mid-oleic developed recombinant inbred lines do not possess the Ol mutation. | Создание и изучение рекомбинантных инбредных линий является эффективным методом в селекционно-генетической работе с полигенными признаками. В исследовании подобный подход использован для признака содержания олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника. Опыты проводили в полевых и лабораторных условиях в г. Краснодар в период 2012–2020 гг. Для получения рекомбинантных инбредных линий с различным количеством олеиновой кислоты в масле семян проводили скрещивание, самоопыление и дизруптивный отбор для трех реципрокных комбинаций ЛГ27 x ЛГ28, ЛГ27 x ВК678 и ЛГ27 x ЛГ26. Линия ЛГ26 обладает высокоолеиновым фенотипом, ЛГ27 – среднеолеиновым, ВК678 – повышенноолеиновым и ЛГ28 – низкоолеиновым.Анализ жирно-кислотного состава масла семян подсолнечника проводили с использованием метода газожидкостной хроматографии метиловых эфиров на приборах Хром-5 и Хроматэк-Кристалл 5000. Молекулярно-генетическое маркирование высокоолеиновых образцов подсолнечника проводили с использованием двух пар праймеров: F13/R5 и F4/R1. Исходные родительские линии ЛГ28, ВК678, ЛГ27 и ЛГ26 подтвердили принадлежность к своим фенотипическим классам. При этом с увеличением содержания олеиновой кислоты с 29 до 88%наблюдалось существенное снижение значений показателя изменчивости признака в пределах классов CVc 14 до 1%. Созданные рекомбинантные инбредные линии подсолнечника F5 при скрещиваниях среднеолеиновой ЛГ27 охватывают широкий интервал значений содержания олеиновой кислоты (от 30 до 92%) в масле семян и являются ценным материалом для дальнейших исследований. Доказана полная эффективность использования молекулярного маркера F4/R1 в идентификации мутации высокоолеиновости у линий с высоким содержанием олеиновой кислоты в фенотипическом интервале 87–92%. При этом полученные среднеолеиновые рекомбинантные инбредные линии и ЛГ27 не обладают мутацией Ol. | 3 tables | 2 ill.,27 ref.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2020

Savichenko, D.L. | Guchetl', S.Z. | Golovatskaya, A.V., The V.S. Pustovoyt All-Russia Research and Development Inst. of Oil–Producing Crops, Krasnodar

Studying of sunflower lines resistant to broomrape race G, bred in the V.S. Pustovoit All-Russian Research Institute of Oil Crops (VNIIMK), Krasnodar, showed the genetic control of resistance is monogenic with incomplete dominance. The purpose of the research was to seek and analyze molecular markers for the genes of resistance to broomrape race G using PCR-methods. In our research we used six developed in VNIIMK lines-donors resistant to broomrape race G: RGP1, RGP2, RGB, RGL1, RGL2, RGA, and susceptible lines VK 101, VK 678, VK 680. We extracted DNA from the leaves of young sunflower plants using STAB-buffer. For PCR-analysis we used 17 pairs of primers of two types: SCAR (sequence characterized amplified region) and SSR (simple sequence repeat). Conditions of amplification are as recommended by authors of markers with experimental selection of a temperature for primers hybridization. Within the research we balanced involved into work SSR- and SCAR-loci using BLAST and a set of HanXRQr1.0. Due to these data we composed a physical map of loci location. After assessment of six resistant and three susceptible parental lines, seven markers demonstrated polymorphism by a length of locus DNA and two ones – by presence/absence of amplified fragment. For markers ORS 683 and ORS 1112 we observed a relation between loci polymorphism and susceptibility of parental lines to broomrape. This was certified with a presence of an allele of 364 n.p. length in ORS 683 and an absence of an allele of 375 n.p. length in ORS 1112. These markers were noted as primary ones for hybridological analysis in F1и F2 with selected pairs for crossing. Additional markers will be selected individually using obtained data on loci polymorphism. Thus, as a result of the research we created a physical map for the further markers selection, found hybrid combinations and markers from the studied ones for hybridological analysis. | Исследование линий, устойчивых к расе G заразихи, созданных на центральной экспериментальной базе ВНИИМК, показало генетический контроль устойчивости как моногенный с неполным доминированием. Целью работы являлся поиск и анализ молекулярных маркеров для генов устойчивости к расе G заразихи на основе применения методов ПЦР. Материалом исследования служили созданные во ВНИИМК 6 линий-доноров, устойчивых к расе G заразихи: RGP1, RGP2, RGB, RGL1, RGL2, RGA, а также восприимчивые линии ВК 101, ВК 678, ВК 680. Выделение ДНК проводилось из листьев молодых растений с использованием CTAB-буфера. Для ПЦР-анализа использовали 17 пар праймеров 2 типов: SCAR (sequence characterized amplified region) и SSR (simple sequence repeat). Условия амплификации рекомендованные авторами маркеров с экспериментальным подбором температуры гибридизации праймеров.В рамках исследования используемые в работе SSR и SCAR локусы с помощью инструмента BLAST были сопоставлены со сборкой HanXRQr1.0. По этим данным составлена физическая карта положения локусов. При оценке 6 устойчивых и 3 восприимчивых родительских линий полиморфизм по длине локуса ДНК показали 7 маркеров, а по наличию/отсутствию амплифицированного фрагмента – 2 маркера. У маркеров ORS 683 и ORS 1112 была отмечена связь полиморфизма локусов с восприимчивостью растений родительских линий к заразихе. У ORS 683 это выражалось наличием аллеля длиной 364 п.н., а у ORS 1112 – отсутствием аллеля длиной 375 п.н. Данные маркеры отмечены как основные для гибридологического анализа в F1 и F2 с выбранными парами для скрещиваний. Дополнительные маркеры будут подобраны индивидуально на основании полученных данных по полиморфизму локусов. Таким образом, в результате исследования была составлена физическая карта для дальнейшего подбора маркеров, выбраны гибридные комбинации и маркеры из числа изученных для гибридологического анализа.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Ramazanova, S.А. | Antonova, Т.S., The V.S. Pustovoyt All-Russia Research and Development Inst. of Oil–Producing Crops, Krasnodar

One of the most dangerous diseases on sunflower is downy mildew. By now, there are known more than 45 physiological races of the pathogen in the world. The effective method to control the pathogen is to introduce dominant gens of resistance into host-plant. The modern technologies of genetic typing using DNA-markers allowing controlling these genes present at the each stage of breeding process. The aim of the research is to reveal DNA markers to identify genes controlling resistance to Plasmoparahalstedii, and to create a marker systemfor use insunflower breeding for complex resistance to various races of downy mildewcausative agent.We approbated nine STS and three SSR-markers of the gens Pl5, Pl6 and Pl8 well known from the literary sources, which control sunflower resistance to P. halstedii races with purpose to identify these genes in lines-differentiators of sunflower resistance which are included into the international test-set for P. halstedii races identification. We selected and tested a molecular STS-marker НАР3 which can be used for identification of Pl6 locus controlling sunflower complex resistance to downy mildew pathogen, races100, 300, 700, 703, 710, 330, 770 and 730. This marker can be used in marker-assisted sunflower breeding. | Одной из самых вредоносных болезней подсолнечника является ложная мучнистая роса. К настоящему времени в мире обнаружено более 45 физиологических рас патогена. Эффективным методом контроля над возбудителем болезни является введение доминантных генов устойчивости к нему в растение-хозяина. Современные технологии генотипирования с помощью ДНК-маркеров позволяют контролировать наличие этих генов на каждом этапе селекции. Цель работы – поиск ДНК-маркеров для идентификации генов, контролирующих устойчивость к Plasmoparahalstedii, и создание на их основе системы маркеров с последующим использованием ее в селекции подсолнечника на комплексную устойчивость к разным расам возбудителя ложной мучной росы. Апробированы известные из литературных источников девять STS и три SSR-маркера генов Pl5, Pl6 и Pl8, контролирующих устойчивость к расам P. halstedii, для идентификации этих генов у линий-дифференциаторов устойчивости подсолнечника, входящих в международный тест-набор для идентификации рас P. halstedii. Был отобран и апробирован молекулярный STS-маркер НАР3, пригодный для идентификации локуса Pl6, контролирующего устойчивость подсолнечника к расам 100, 300, 700, 703, 710, 330, 770 и 730возбудителяложной мучнистой росы. Маркер может использоваться в маркер-вспомогательной селекцииподсолнечника.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation