AGRIS - 

2023

Kornil'ev, G.V.

The paper presents the results of DNA profiling of 28 grape accessions with unidentified varietal affiliation, selected from the Magarach Ampelographic Collection, and provides microsatellite loci polymorphism assessment among them. Genotyping was performed using 9 nuclear (VVMD5, VVMD7, VVMD25, VVMD27, VVMD28, VVMD32, VrZAG62, VrZAG79, VVS2) and 3 chloroplast (ccmp3, ccmp5, ccmp10) SSR markers. For nuclear loci, 105 alleles were identified, the average number of alleles per locus (na) was 11.7; the average effective number of alleles (ne) is 7.23; Shannon information index (I) for the studied batch of samples was 2.13. The highest allele frequency was observed in samples with VVS2133 and VVS2135 (p = 0.250), VVMD5238 (p = 0.232), VVMD7247 (p = 0.232), VVMD25239 (p = 0.250), VVMD27180 (p = 0.232), VVMD28236 (p = 0.143), VVMD32272 (p = 0.304), VrZAG62188 (p = 0.179), VrZAG79251 (p = 0.232) alleles. The average value of actual heterozygosity Heto was 0.8333, expected heterozygosity Hetе was 0.8712. For chloroplast loci, 7 alleles were identified: ccmp3106, ccmp3107, ccmp5104, ccmp5105, ccmp10114, ccmp10115, ccmp10116. Also 4 chlorotypes were identified: A (1 sample), B (9), C (13), D (5). A dendrogram of genetic similarity was constructed using the UPGMA meth-od, which showed the presence of three clusters containing, respectively, 11, 11 and 6 samples. There was a uniform distribution of chlorotypes B and D over three clusters, and chlorotype C over two clusters. It is concluded that the results can be used to assess the genetic diversity of Magarach Ampelographic Collection. | Представлены результаты ДНК-профилирования 28 образцов винограда с неидентифицированной сортовой принадлежностью, собранные на ампелографической коллекции "Магарач", и приведена оценка полиморфизма их микросателлитных локусов. Генотипирование проводили по 9 ядерным (VVMD5, VVMD7, VVMD25, VVMD27, VVMD28, VVMD32, VrZAG62, VrZAG79, VVS2) и 3 хлоро-пластным (ccmp3, ccmp5, ccmp10) SSR-маркерам. По ядерным локусам выявлено 105 аллелей, среднее число аллелей на локус (na) составило 11,7; среднее значение эффективного числа аллелей (ne) – 7,23; информационный индекс Шеннона (I) для исследуемой выборки образцов – 2.13. Отмечена наибольшая частота встречаемости у образцов с аллелями VVS2133 и VVS2135 (p = 0.250), VVMD5238 (p = 0.232), VVMD7247 (p = 0.232), VVMD25239 (p = 0.250), VVMD27180 (p = 0.232), VVMD28236 (p = 0.143), VVMD32272 (p = 0.304), VrZAG62188 (p = 0.179), VrZAG79251 (p = 0.232). Среднее значение фактической гетерозиготности Heto составило 0.8333, ожидаемой гетерозиготности Hetе – 0.8712. По хлоропластным локусам выявлено 7 аллелей: ccmp3106, ccmp3107, ccmp5104, ccmp5105, ccmp10114, ccmp10115, ccmp10116. Идентифицированы 4 хлоротипа: A (1 образец), B (9), C (13), D (5). По методу UPGMA построена дендрограмма генетического сходства, которая показала наличие трёх кластеров, содержащих, соответственно, 11, 11 и 6 образцов. Отмечено равномерное распределение хлоротипов B и D по трём кластерам, хлоротипа С – по двум кластерам. Сделан вывод о возможности использования полученных для оценки генетического разнообразия ампелографической коллекции "Магарач".

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

2023

Kornil'ev, G.V. | Risovannaya, V.I. | Polulyakh, A.A. | Chizhova, A.M. | Ryazankina, Ya.Yu.

The article presents genotyping results of 16 grape accessions of the ''Magarach'' Ampelographic Collection with indetermined status by 9 nuclear microsatellite markers (ssrVVMD5, ssrVVMD7, ssrVVMD25, ssrVVMD27, ssrVVMD28, ssrVVMD32, ssrVrZAG62, ssrVrZAG79, ssrVVS2). Extraction of genomic DNA was carried out using a CTAB buffer from an average sample of young leaves or green cambial tissue of shoots. The purity and amount of DNA were assessed spectrophotometrically using a ''Biophotometer plus'' instrument. The polymerase chain reaction was performed on a ''T100 Thermal Cycler'' (BioRad). The PCR mixture consisted of a 2.5x reaction mixture and primers with fluorescent labels FAM, TAMRA, and R6G produced by ''OOO Sintol''. The primers were combined into multiplexes in accordance with the size of the resulting amplicons and the annealing temperature. Fragment analysis of PCR products was performed on an ABI Prism 3130 genetic analyzer using Gene Mapper software. The varieties were identified by comparing the obtained DNA-profiles with the Vitis International Variety Catalog (VIVC) database. According to the genotyping results, accessions with indeterminate status are identified as varieties: 'Asyl Kara', 'Vasarga chernaya', 'Galbena de Odobeshti', 'Genusa Tsibil', 'Grec Rouge', 'Cruciulita', 'Marash Cherven', 'Muscat fleur d'oranger', 'Muscat Hamburg', 'Mtsvane Kakhuri', 'Negru Virtos', 'Ozirovka', 'Plavaie', 'Rkatsiteli', 'Saperavi', 'Tsolikouri'. Deviations in the obtained DNA-profiles from the data of VIVC database by 1-2 alleles were revealed for 8 studied samples, which, presumably, can be explained by population variability, and in some cases by somatic mutations. This study demonstrates the result of molecular-genetic approaches to identify grape varieties. | Представлены результаты генотипирования 16 образцов винограда с неопределенным статусом из Ампелографической коллекции ''Магарач'' по 9 ядерным микросателлитным маркерам (ssrVVMD5, ssrVVMD7, ssrVVMD25, ssrVVMD27, ssrVVMD28, ssrVVMD32, ssrVrZAG62, ssrVrZAG79, ssrVVS2). Экстрагирование геномной ДНК с помощью ЦТАБ-буфера проводили из усреднённой пробы молодых листьев или зелёной камбиальной ткани побегов. Чистоту и количество ДНК оценивали спектрофотометрирически на приборе ''Biophotometer plus''. Полимеразная цепная реакция выполнена на амплификаторе ''T100 Thermal Cycler'' (BioRad). В составе ПЦР-смеси использовали реакционную смесь 2.5х и праймеры с флуоресцентными метками FAM, TAMRA, R6G производства компании ''ООО Синтол''. Праймеры были объединены в мультиплексы в соответствии с размерами получаемых ампликонов и температурой отжига. Фрагментный анализ ПЦР-продуктов выполнен на генетическом анализаторе ABI Prism 3130 с использованием программного обеспечения Gene Mapper. Идентификацию сортов проводили путём сравнительного анализа полученных микросателлитных профилей с базой данных Vitis International Variety Catalogue (VIVC). По результатам генотипирования образцы с неопределённым статусом идентифицированы как сорта: Асыл кара, Васарга чёрная, Галбена де Одобешты, Генуса цибил, Грек руж, Кручулита, Мараш червен, Мускат венгерский, Мускат гамбургский, Мцване кахетинский, Негру выртос, Озировка, Плавай, Ркацители, Саперави, Цоликоури. Выявленные отличия полученных ДНК-профилей от данных базы VIVC по 1-2 аллелям, предположительно, можно объяснить популяционной изменчивость, а в некоторых случаях соматическими мутациями. Данное исследование демонстрирует результат молекулярно-генетического подхода для идентификации сортов винограда.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Suprun, I.I. | Al'-Nakib, E.A. | Tokmakov, S.V.

A relevant approach to English walnut (Juglans regia L.) breeding involves the search and selection of new promising genotypes in the areas where this species grows. The identification of the valuable breeding forms of English walnut among local seed populations facilitates the solution of breeding issues and replenishes the collections of genetic resources with valuable specimens. The prospects of using new forms to solve breeding problems by means of phenotypic evaluation and molecular genetic analysis have been assessed. The search for promising forms was carried out in 2022–2023 on the territory of settlements in the some districts of Krasnodar Krai. Economically valuable traits were recorded according to the "Program and Procedure for the Studying the Varieties of Fruit, Berry, and Nut Crops" guidance. To assess the genetic diversity level in the sample of new, promising forms of English walnut, SSR genotyping was carried out using seven microsatellite DNA markers: WGA001, WGA376, WGA069, WGA276, WGA009, WGA202, WGA089. The heterogeneous group of varieties and elite breeding forms of the North Caucasus Federal Scientific Center of Horticulture, Viticulture, and Winemaking (NCFSCHVW), representing the overall diversity of the collection, was also included in the studied sample. The comparison of the polymorphism level in the studied specimens for both individual markers and the entire marker sample suggests a relatively high heterogeneity of the new, promising forms studied. The use of UPGMA, PCoA, and analysis in STRUCTURE software allowed genetic relationships to be established between the new, promising forms and specimens from the NCFSCHVW genetic collection. The new forms were found not to form a separate cluster and to generally have an intermediate position between the three genotype groups in the gene pool collection. For the new forms, the effect of the Central Asian germplasm was established, which determines the presence of several valuable breeding traits. Conclusion is that it is reasonable to involve new promising of English walnut forms of high genetic diversity in breeding to enrich the local English walnut gene pool. | Актуальный подход в селекции ореха грецкого - поиск и отбор новых перспективных генотипов в местах произрастания этого вида. Выделение селекционно ценных форм ореха грецкого из местных семенных популяций даёт возможность ускорить решение селекционных задач и пополнить коллекции генетических ресурсов ценными образцами. Путем фенотипической оценки и молекулярно-генетического анализа оценивали перспективность использования новых форм для решения задач селекции. Поиск перспективных форм проводили в 2022-2023 гг. на территории населённых пунктов ряда районов Краснодарского края. Учёты хозяйственно ценных признаков вели согласно "Программе и методике сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур". Для оценки уровня генетического разнообразия выборки новых, перспективных форм ореха грецкого было выполнено SSR-генотипирование с использованием семи микросателлитных ДНК-маркеров: WGA001, WGA376, WGA069, WGA276, WGA009, WGA202, WGA089. В изучаемую выборку вошла также гетерогенная группа сортов и элитных форм селекции ФГБНУ СКФНЦСВВ, представляющая общее разнообразие коллекции. Сравнение уровня полиморфизма, как отдельных маркеров, так и среднего показателя всей выборки маркеров у изученных образцов, позволяет говорить об относительно высокой гетерогенности новых перспективных форм, включённых в работу. Использование методов UPGMA, PCoA и анализа в программе STRUCTURE позволило установить генетические взаимосвязи между новыми перспективными формами и образцами из генетической коллекции СКФНЦСВВ. Новые формы не образовывали отдельного кластера и занимали в основном промежуточное положение между 3 гр. генотипов из коллекции генофонда. Для новых форм установлено влияние среднеазиатской генплазмы, что обуславливает наличие ряда селекционно ценных признаков. Сделан вывод о целесообразности внедрения в селекцию новых перспективных форм, отличающихся высоким генетическим разнообразием, для обогащения местного генофонда ореха грецкого.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Ramazanova, S.A. | Bad'yanov, E.V. | Savichenko, V.G. | Guchetl', S.Z. | Strel'nikov, E.A.

Downy mildew caused by oomycete Plasmopara halstedii (Farl.) Berl. et de Toni is one of the most harmful diseases of sunflower. The Plarg locus, which provides resistance to all known races of P. halstedii, is currently promising for use in breeding. This gene is introgressed from the wild species Helianthus argophyllus. Microsatellite markers (SSRs) make it possible to control the transfer of genes controlling resistance in breeding material. However, validation of the marker is needed to prove its reliability in identifying genes. We selected the SSR markers ORS 662, ORS 509 and ORS 822 to identify the Plarg gene. We conducted validation of them using hybrid combinations of sunflower lines bred by the V.S. Pustovoit All-Russian Research Institute of Oil Crops, VK 776 and VK 925, with sunflower line RHA 419, which is a donor of Plarg gene. It was preliminarily established that these lines differ from each other by the allelic state of these loci. A study of the F1 generation showed that all three microsatellite loci are inherited codominantly. The F2 generation obtained by self-pollination was analyzed by phytopathological methods for resistance to P. halstedii. Phenotype splitting analysis of both crossing combinations showed that the actually observed splitting corresponded to the theoretically expected 3:1 pattern in monogenic inheritance of the trait. Analysis of linkage of gene and microsatellite loci showed that the recombination frequencies in the RHA 419 x VK 776 cross was 0.11 for the ORS 662 locus, 0.23 for ORS 509 and 0.31 for ORS 822. And for the combination of RHA 419 x VK 925 cross this indicator was: for ORS 509 – 0.28, for ORS 662 – 0.34. Based on the obtained data, we concluded that three studied microsatellite loci should be used in marker-assisted selection of sunflower for resistance to downy mildew pathogen. | Ложная мучнистая роса, вызываемая оомицетом Plasmopara halstedii (Farl.) Berl. et de Toni – одна из наиболее вредоносных болезней подсолнечника. Перспективным для использования в селекции является локус Plarg, обеспечивающий устойчивость ко всем известным расам P. halstedii. Этот ген интрогрессирован из дикорастущего вида Helianthus argophyllus. Микросателлитные маркеры (SSR) позволяют управлять переносом генов, контролирующих устойчивость в селекционном материале. Однако необходима валидация маркера для доказательства его надежности при выявлении генов. Для идентификации гена Plarg подобраны SSR-маркеры ORS 662, ORS 509 и ORS 822. Их валидацию проводили на гибридных комбинациях линий подсолнечника селекции ВНИИМК ВК 776 и ВК 925 с линией подсолнечника RHA 419, являющейся донором гена Plarg. Предварительно было установлено, что эти линии отличаются друг от друга аллельным состоянием этих локусов. Исследование поколения F1 показало, что все три микросателлитных локуса наследуются кодоминантно. Полученное путем самоопыления поколение F2 было проанализировано фитопатологическими методами на устойчивость к P. halstedii. Анализ расщепления по фенотипу в обеих комбинациях скрещиваний показал, что фактически наблюдаемое расщепление соответствовало теоретически ожидаемой модели 3:1 при моногенном наследовании признака. Анализ сцепления гена и микросателлитных локусов показал, что частоты рекомбинации в скрещивании RHA 419 x ВК 776 составили для локуса ORS 662 – 0,11, ORS 509 – 0,23 и ORS 822 – 0,31. В комбинации RHA 419 x ВК 925 этот показатель составил 0,28 для ORS 509 и, 0,34 для ORS 662. На основании полученных данных сделан вывод, что в маркер-ассоциированной селекции подсолнечника на устойчивость к возбудителю ложной мучнистой росы необходимо использовать три изученных микросателлитных локуса.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Matyukov, V.S. | Zharikov, Ya.A. | Kaneva, L.A.

Для оценки генетического разнообразия и структуры полутонкорунных овец печорской популяции генотипировали 59 овцематок генофондного стада по 12 полиморфным локусам STR. Всё генотипированное поголовье в соответствии с происхождением было разделено на 2 субпопуляции. В первую (1.1) вошли помеси, полученные от скрещивания животных печорской породной группы с породами ромни-марш и куйбышевская, во вторую (1.2) – помеси, произошедшие от скрещивания особей северной аборигенной, печорской породной группы и породы ромни-марш. Суммарно по 12-и локусам микросателлитов в обеих субпопуляциях выявили 94 аллеля, из них в первой 84 аллеля, второй – 80 аллелей. Наибольшее аллельное разнообразие установили по локусам INRA005, INRA023, наименьшее – MAF214, избыток гетерозигот – по локусам MAF065 и INRA063. В субпопуляции 1.1 положительные значения FIS зафиксировали по 5 локусам, в субпопуляции 1.2 – по 2 локусам. В субпопуляции 1.2 избыток гетерозигот был выше, чем в 1.1. Средние индексы FIS по 12 локусам микросателлитов в каждой из субпопуляций были отрицательными. Различия между субпопуляциями по значениям FIS, общему и эффективному числу аллелей на локус, уровню ожидаемой и наблюдаемой гетерозиготности не значимы. Генетическая дифференциация между субпопуляциями, оценённая с помощью FST, была равна 0,015, генетическая дистанция по Нею DN – 0,089. В субпопуляции 1.1 выявлено 12 приват-аллелей, в субпопуляции 1.2 – 8. Учитывая фенотипические, породные и генеалогические различия субпопуляций, выявленные приват-аллели в 1.2, по-видимому, характеризуют реликтовый аллелофонд северной аборигенной овцы. Приват-аллели субпопуляции 1.1 – аллелофонд куйбышевской породы. | To assess the genetic diversity and structure of semifine-wool sheep of the Pechora population, 59 ewes of the gene pool flock were genotyped for 12 polymorphic STR-loci. The entire genotyped livestock was divided into 2 subpopulations according to the origin. The first subpopulation (1.1) included crossbreeds obtained from crossing animals of the Pechora breed group with the Romney Marsh and Kuibyshev breeds. The second one (1.2) included crossbreeds derived from crossing individuals of the northern native Pechora breed group and the Romney Marsh breed. A total of 94 alleles were identified for 12 microsatellite loci in both subpopulations, of which 84 alleles were found in the first subpopulation, and 80 alleles in the second one. The highest allelic diversity was found for the INRA005 and INRA023 loci, the lowest for MAF214, and the excess of heterozygotes for the MAF065 and INRA063 loci. In subpopulation 1.1 positive FIS values were recorded at 5 loci, and in subpopulation 1.2 at 2 loci. In subpopulation 1.2 the excess of heterozygotes was higher than in 1.1. Average Fis indices for 12 microsatellite loci in each of the subpopulations were negative. Differences between subpopulations in Fis values, total and effective number of alleles per locus, level of expected and observed heterozygosity were not significant. The genetic differentiation between subpopulations, estimated using Fst was 0.015 while the genetic distance Nei Dn was 0.089. 12 private alleles were identified in subpopulation 1.1, and 8 were found in subpopulation 1.2. Considering the phenotypic, breed, and genealogical differences between the subpopulations, the identified private alleles in 1.2 seem to characterize the relict allele pool of the northern native sheep. The private alleles of subpopulation 1.1 were the allele pool of the Kuibyshev breed.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Kovalyuk, N.V. | Yakusheva, L.I. | Volchenko, A.E. | Shakhnazarova, Yu.Yu. | Alferova, E.V.

Изучена генетическая структура субпопуляций голштинской и джерсейской пород (n=2000) ряда хозяйств Краснодарского и Ставропольского краев по микросателлитным локусам: BM1818, BM1824, BM2113, ETH10, ETH225, ETH3, INRA023, SPS115, TGLA126, TGLA122, TGLA227, TGLA53. Определены количество гомозиготных и гетерозиготных животных по обозначенным выше локусам, наблюдаемая и ожидаемая гетерозиготность, индекс фиксации (Fis), породоспецифичные и часто встречающиеся аллели. Частота встречаемости уникальных для представленной выборки джерсейской породы аллельных вариантов локуса TGLA122 - аллель 181 составляет 0,4%, и TGLA227 - аллель 101 - 6,1%. У голштинских животных выявлены аллельные варианты, которые не встречались у джерсеев: для локуса ETH3 - аллели 127 (15,7%) и 129 (30,2%), локуса INRA023 - аллель 202 (17,6%), SPS115 - аллель 258 (1,2%), TGLA126 - аллель 119 (1,1%), TGLA122 - аллель 183 (7,1%), TGLA53 - аллели 158 (24,2%), 176 (8,5%), 184 (8,6%) и 186 (10,1%). Самая высокая частота встречаемости в группе джерсейских животных была у аллеля 135 локуса ВМ2113 (81,3%), а в группе голштинов - у аллеля 117 локуса TGLA126 (63,6%). У голштинского скота оказалось выше аллельное разнообразие. Среднее количество аллелей на локус у джерсеев составило 5,8±0,8, у голштинов - 9,0±1,7. Однако число информативных аллелей (т.е. встречающихся с частотой от 5% и выше) практически одинаково в обеих выборках (3,8 и 3,9 соответственно). Полученные профили можно использовать в популяционных исследованиях и в практической работе по отнесению тех или иных групп скота к голштинской или джерсейской породам. | The genetic structure of subpopulations of Holstein and Jersey breeds (n=2000) of a number of farms of Krasnodar and Stavropol territories was studied by microsatellite loci: BM1818, BM1824, BM2113, ETH10, ETH225, ETH3, INRA023, SPS115, TGLA126, TGLA122, TGLA227, TGLA53. The number of homozygous and heterozygous animals according to the loci indicated above, observed and expected heterozygosity, fixation index (Fis), breed-specific and frequently occurring alleles were determined. The occurrence frequency of allelic variants of the locus TGLA122 - allele 181, unique for the presented sample of the Jersey breed, is 0.4%, and TGLA227 - allele 101 is 6.1%. Holstein animals showed allelic variants that were not found in Jerseys: for the ETH3 locus - alleles 127 (15.7%) and 129 (30.2%), locus INRA023 - allele 202 (17.6%), SPS115 - allele 258 (1.2%), TGLA126 - allele 119 (1.1%), TGLA122 - allele 183 (7.1%), TGLA53 - alleles 158 (24.2%), 176 (8.5%), 184 (8.6%) and 186 (10.1%). The highest occurrence frequency in the Jersey group was in the allele 135 of the VM2113 locus (81.3%), and in the Holstein group - in the allele 117 of the TGLA126 locus (63.6%). The Holstein cattle had higher allelic diversity. Thus, the average number of alleles per locus in Jerseys was 5.8±0.8, and in Holsteins it was 9.0±1.7. However, the number of informative alleles (i.e. occurring with a frequency of 5% or higher) is almost the same in both samples (3.8 and 3.9, respectively). The obtained profiles can be used in population studies and in practical work on attributing certain groups of cattle to the Holstein or Jersey breeds.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Popov, D.V. | Kosovskij, G.Yu. | Glazko, V.I. | Glazko, T.T.

An essential step in preventing the negative effects of homozygosity and the appearance of inbred depression is the development of techniques for choosing animal breeding couples that contribute to relatively high heterozygosity in progeny. We assessed the polymorphism of genomic fragments by polylocus genotyping using flanked inverted repeats of the most polymorphic genomic elements, such as microsatellite sites (ISSR-PCR markers) (CTC)6C, (GAG)6C, and (ACC)6G, as well as fragments of long terminal repeats of endogenous retroviruses (IRAP-PCR markers), Berv-LTR-K1 and LTR-sire-1, in cattle (Holsteinized black and white breed (n=11), Estonian red (n=13), Ayrshire (n=11), and Kazakh white-headed breed (n=10)), as well as domestic rabbits (synthetic Rodnik cross (n=10), Californian (n=10), White Giant (n=10), and Soviet chinchilla (n=10)). The data collected showed that the polymorphism of the ISSR-PCR markers was identical in both species, but that the polymorphism of the IRAP-PCR markers was noticeably different. It became discovered that the range of primer (CTC)6C's genomic fragments exhibited the highest heterozygosity in rabbits and cattle. The рolymorphism information content (PIC) values ranged from 0.172 to 0.092 for rabbits and from 0.092 to 0.300 for cows. In rabbits, there is also a high heterozygosity of the spectra obtained using Berv-LTR-K retrotransposon fragments as primers, the PIC values were 0.188–0.475, and for LTR-sire-1 PIC values were 0.341–0.382, whereas in cattle, these values were 0.093-0.165 for the Berv-LTR-K marker and 0.124-0.214 for LTR-sire-1. The results allow us to recommend analyzing the considered spectra in parental groups to avoid high homozygosity level in the offspring. | Для предупреждения негативных проявлений связанных с огомозигочиванием и проявлением инбредной депрессии важным направлением является разработка методов подбора пар животных, способствующих относительно повышенной гетерозиготности потомства. С этой целью выполнена оценка полиморфизма геномных фрагментов методом полилокусного генотипирования с использованием фланкированных инвертированными повторами наиболее полиморфных геномных элементов – участков микросателлитов (ISSR-PCR маркеры) (СТС)6C, (GAG)6C и (ACC)6G, а также фрагментами длинных концевых повторов эндогенных ретровирусов (IRAP-PCR маркеров) – Berv-LTR-K1 и LTR-sire-1 у крупного рогатого скота (голштинизированная черно-пестрая порода (n=11), эстонская красная (n=13), айрширская (n=11) и казахская белоголовая порода (n=10)), а также домашнего кролика (синтетический кросс Родник (n=10), калифорнийская (n=10), белый великан (n=10) и советская шиншилла (n=10)). Полученные данные позволили обнаружить сходство полиморфизма ISSR-PCR маркеров у обоих видов, а также выраженные различия по полиморфизму IRAP-PCR маркеров. Оказалось, что наибольшая гетерозиготность у кроликов и крупного рогатого скота характерна для спектра геномных фрагментов праймера (CTC)6C. У кролика значения PIC (величины информационного полиморфизма) находились в пределах 0,172-0,092, у коров - 0,092-0,300. У кроликов также отмечается высокая гетерозиготность спектров, полученных при использовании в качестве праймеров фрагментов ретротранспозонов Berv-LTR-K, значения PIC составили 0,188-0,475, и LTR-sire-1 - 0,341-0,382, а у исследованных пород коров эти показатели составили 0,093-0,165 для маркера Berv-LTR-K и 0,124-0,214 для LTR-sire-1. Полученные значения позволяют рекомендовать в селекционном процессе анализ рассмотренных спектров у родительских групп для предупреждения повышения огомозигоченности в потомстве.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Ramazanova, S.A. | Bad'yanov, E.V. | Ivanov, S.V. | Savichenko, V.G. | Guchetl', S.Z.

Resistance to the downy mildew pathogen Plasmopara halstedii (Farl.) Berlese et de Toni in sun-flower is controlled by the resistance gene Pl. The Plarg gene is currently promising in breeding for resistance as it is effective against all known races of the pathogen. This gene is introgressed from the wild species Helianthus argophyllus. Molecular markers and, in particular, simple microsatellite repeats (SSRs) allow to control the transfer and pyramiding of disease resistance genes. However, validation of the molecular marker is needed to prove its reliability. The microsatellite marker ORS 822 was tested to identify the Plarg gene. Two breeding line bred by the V.S. Pustovoit All-Russian Research Institute of Oil Crops were involved. We used the hybrid combination of a susceptible sunflower line VK 925 and a resistant line RHA 419, a donor of the Plarg gene. We established that these lines differ from each other by the allelic state of this locus. Molecular analysis of the F1 generation showed that the microsatellite locus is inherited codominantly. We obtained the F2 generation by self-pollination and made a phytopathological evaluation of resistance to P. halstedii. Split analysis by phenotype showed that the actually observed segregation corresponded to the theoretically expected 3:1 model for monogenic inheritance of the trait. Based on the obtained data, we determined that the Plarg gene and microsatellite locus ORS 822 are linked with a recombination frequency of 0.26. As a result of this research, we concluded that this marker can be used to select homozygous resistant sunflower plants for resistance to downy mildew in marker-assisted selection. | Устойчивость к возбудителю ложной мучнистой росы Plasmopara halstedii (Farl.) Berlese et de Toni у подсолнечника контролируется генами устойчивости Pl. Ген Plarg в настоящее является перспективным в селекции на устойчивость, так как эффективен против всех известных рас патогена. Этот ген интрогрессирован из дикорастущего вида Helianthus argophyllus. Молекулярные маркеры и, в частности, простые микросателлитные повторы (SSR) позволяют контролировать перенос и пирамидирование генов устойчивости к болезням. Однако необходима валидация молекулярного маркера для доказательства его надежности. Для идентификации гена Plarg был апробирован микросателлитный маркер ORS 822. Исследование проводили на гибридной комбинации восприимчивой линии подсолнечника селекции ВНИИМК ВК 925 и устойчивой линии RHA 419, являющейся донором гена Plarg. Установлено, что эти линии отличаются друг от друга аллельным состоянием этого локуса. Молекулярный анализ поколения F1 показал, что микросателлитный локус наследуется кодоминантно. Путем самоопыления было получено поколение F2 и проведена фитопатологическая оценка устойчивости к P. halstedii. Анализ расщепления по фенотипу показал, что фактически наблюдаемое расщепление соответствовало теоретически ожидаемой модели 3:1 при моногенном наследовании признака. На основании полученных данных было определено, что ген Plarg и микросателлитный локус ORS 822 сцеплены с частотой рекомбинации 0,26. В результате проведенного исследования сделан вывод, что этот маркер можно использовать в маркер-ассоциированной селекции подсолнечника на устойчивость к возбудителю ложной мучнистой росы для отбора гомозиготных устойчивых растений.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Fisinin, V.I. | Selionova, M.I. | Kovalev, D.A. | Shinkarenko, L.A.

One of the trends of modern industrial agriculture is the reduction of breed genetic recourses in farm animals and poultry. Our purpose was to study genetic diversity and interbreeding differentiation of turkeys of Russian and foreign breeding using microsatellite loci. The research was performed at the North Caucasus zonal experimental station for poultry farming in 2019 Blood samples were taken from 30 individuals of each of 7 turkey breeds of the Russian selection (Belaya shirokogrudaya, BSH; Bronzovaya Severokavkazskaya, BrSK; Belaya Severokavkazskaya, BeSK; Serebristaya Severokavkazskaya, SSK; Moscovskaya Belaya, MB; Chernaya Tikhoretskaya, CHT; Uzbekskaya palevaya, UP). DNA was isolated according to the protocol for the commercial AmpliPrime DNA-sorb-B kit (InterLabService, Russia). Genotyping was performed for 12 microsatellite loci (MNT9-MNT20). The described genotypes of turkeys gene pool farm (AM) (Nicholas Turkey Breeding Farms) of the University of Minnesota were used for comparison with the genotypes of turkeys of Russian breeds. It was shown that low genetic diversity is characteristic of both Russian breeds of turkeys and the AM population. The number of identified alleles in the microsatellite loci as a whole in the breed sample varied from 1 to 4, the average number of alleles per locus ranged from 1 to 1.83. The least genetic difference occurred between the MB and BSH breeds. The BeSK, SSK, and BrSK breeds formed a separate node, with BrSK exhibiting the greatest genetic distance, forming the largest branch by genetic distance. Separate branches at relatively equal distances formed the breeds CHT, UP, and AM population. Thus, the findings confirm an insignificant genetic diversity of the gene pool of the studied Russian turkeys' breeds and populations as compared to the gene pool of other species of farm animals. | Одна из тенденций современного индустриального сельского хозяйства - сокращение генетических ресурсов пород животных и птицы. Цель работы - изучить генетическое разнообразие и межпородную дифференциацию индеек российской и зарубежной селекции с использованием микросателлитных локусов. Работа выполнялась на Северо-Кавказской зональной опытной станции по птицеводству в 2019 г. У 30 особей каждой из 7 пород индеек отечественной селекции (белой широкогрудой, BSH; бронзовой северокавазской, BrSK; белой северокавказской, BeSK; серебристой северокавказской, SSK; московской белой, MB; черной тихорецкой, CHT; узбекской палевой, UP) были отобраны образцы крови. ДНК выделяли в соответствии с протоколом к коммерческому набору АмплиПрайм ДНК-сорб-В ("ИнтерЛабСервис", Россия). Генотипирование проводили по 12 микросателлитным локусам MNT9-MNT20. Для сравнения с генотипами индеек отечественных пород использовали описанные генотипы индеек (AM) генофондной фермы университета Миннесоты (Nicholas Turkey Breeding Farms). Российские породы индеек и популяция АМ характеризовались низким генетическим разнообразием. Число выявленных аллелей в локусах микросаттеллитов в целом по породной выборке варьировало от 1 до 4, число аллелей на 1 локус колебалось от 1,0 до 1,83. Наименьшее генетическое различие установлено между породами MB и BSH. Породы BeSK, SSK и BrSK сформировали отдельный узел, при этом наибольшее генетическое удаление проявляла BrSK, образуя наибольшую по генетическому расстоянию ветвь. В отдельные ветви на относительно равном удалении выделились породы CHT, UP и популяция АМ. Таким образом, получено подтверждение, что генофонд исследованных пород и популяций домашних индеек характеризуется незначительным генетическим разнообразием по сравнению с генофондом других видов с.-х. животных.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation