AGRIS - 

2012

Markarova, Zh.V., Don Zonal Research and Development Inst. of Agriculture, Rostov Region

An evaluation was carried out of the gene pool of cultivars and lines, as well as the samples of soft winter wheat from various environmental and genetic origins of the world collection of the N.I. Vavilov Research and Development Institute of Plant Growing and the I. G. Kalinenko All-Russia Research and development Institute of Grain Crops (ALRDIGC) for resistance to leaf rust and powdery mildew in conjunction with frost hardiness and productivity for recommendations and use in breeding programs. Experimentation corresponded to the generally accepted methods of N. P. Konstantinov, A. G. Wolf, B. A. Dospehov, V. Y. Yuryev, E. E. Geshle, S. I. Regina-Troynina. The study identified the top 15 winter wheat specimens for resistance to leaf rust and powdery mildew. This is a number of Russian samples: Tanais, Zernogradka 10, Donskoy prostor, Zarnitsa, Donskoy mayak (VNIIZK), specimens Lavina and (Vladimir Research Institute of Agriculture), Volgogradskaya 23 (Low Volga Research Institute of Agriculture) and specimen from Turkey: SANZAR. Specimens (Lavina and Volgogradskaya 23) are almost not affected by leaf rust and powdery mildew, characterized by a high content of crude protein and gluten in grain. It has been found that the pant survivability of these specimens was higher by 23.1% than of the remaining selection stock. The distinguished specimens may be widely used to create high-productive varieties of winter wheat with a range of other valuable features and properties in order to increase productivity and stabilize grain production of win-ter wheat in the Rostov Region | Проведена оценка генофонда сортов и линий, а также образцов озимой мягкой пшеницы различного эколого-генетического происхождения из мировой коллекции Всероссийского института растениеводства имени Н. И. Вавилов и Всероссийского научно-исследовательского института зерновых культур имени И. Г. Калиненко (ВНИИЗК) на устойчивость к бурой ржавчине и мучнистой росе в сочетании с морозостойкостью и продуктивностью для рекомендаций и использования в селекционных программах. Постановка и проведение опытов соответствовали общепринятым методикам. В результате исследований выделены 15 лучших по устойчивости к бурой ржавчине и мучнистой росе сортообразцов озимой мягкой пшеницы. Это ряд российских образцов: Танаис, Зерноградка 10, Донской простор, Зарница, Донской маяк (ВНИИЗК), Лавина (Владимирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства), Волгоградская 23 (Нижневолжский научно-исследовательский институт сельского хозяйства) и сортообразец из Турции: SANZAR. Образцы Лавина и Волгоградская 23 практически не поражаются мучнистой росой и бурой ржавчиной, отличаются высоким содержанием в зерне сырого протеина и клейковины. Установлено, что у этих сортообразцов выживаемость растений выше на 23,1%, чем у остального селекционного материала. Выделенные образцы могут быть широко использованы при создании высокопродуктивных сортов озимой пшеницы с комплексом ценных признаков и свойств для повышения урожайности и стабилизации производства зерна озимой пшеницы в условиях производства Ростовской области

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2012

Chernikova, D.A. | Rogozin, I.I. | Managadze, D., National Institutes of Health, Bethesda

From position of modern genomics the complexity of the eukaryote genome organization, including structural genes, genes of transport and ribosomal RNA, the tandem and intersperced repeats is discussed in details. The scientific data testifying high frequency of occurrence in genome sequences of farm animals (cattle, horse) the sequences of different classes of endogenous retroviruses, and also high frequency of transpositions of mobile genetic elements (MGE) in comparison with mononucleotide replacements are provided. The paradox between rather small quantity of nucleotides in the genomes falling on structural genes, coding proteins (about 2% from a haploid genome) in mammalian genomes, and the big size of transcriptome including transcripts more than 90% genome is considered. The concept of "a dark matter" and participation in its formation of long non-coding RNA was considered. The regulatory role in a gene expression of long non-coding RNA and their communication with MGE was analyzed. On modeling objects (genomes of a mouse, human) the comparative analysis of the frequencies of Long Interspersed Nuclear Elements (LINE) localizations, which transcribed in long non-coding RNA, in gene regions being under different pressure of natural selection has been carried out. Convincing data are obtained, testifying that the frequency of LINE localization is statistically authentic below in exons in comparison of promotors, and below in promotors in comparison of introns, that corresponds to known intensity differences in control of these sequences by factors of natural selection. Considering the high speed of transpositions (10-2 transpositions on one transposon, on one generation) the complexity of evaluation of the genetic and adaptive contribution within N.I.Vavilov's law on homological ranks of hereditary variability in relation with the MGE accumulations in genomes of highest plants and animals is analyzed. Existence of "clearing" selection in relation to "ancient" MGE (LINE) in long non-coding RNA is discovered | С современных позиций анализируется сложность организации генома эукариот, включающего структурные гены, гены транспортных и рибосомальных РНК, тандемные и диспергированные повторы. Приводятся литературные данные, свидетельствующие о высокой частоте встречаемости в секвенированных последовательностях геномов с.-х. видов (крупный рогатый скот, домашняя лошадь) последовательностей разных классов эндогенных ретровирусов, а также высокая частота транспозиций мобильных генетических элементов (МГЭ) по сравнению с мононуклеотидными заменами. Обсуждается парадоксальность отношений малого количества нуклеотидов в геномах, приходящихся на структурные гены, кодирующие белки (около 2% от гаплоидного генома) в геномах млекопитающих, с величиной транскриптома, в который входят транскрипты более 90% от всего генома. Рассматриваются понятие "темной материи", участие в ее формировании длинных некодирующих РНК, а также регуляторная роль в генной экспрессии длинных некодирующих РНК и их связь с МГЭ. На модельных объектах (геномы мыши, человека) выполнен сравнительный анализ частот локализаций транскрибируемых в длинные некодирующие РНК последовательностей длинных диспергированных ядерных элементов (LINE) в участках структурных генов, находящихся под разным давлением естественного отбора. Частота локализации LINE статистически достоверно низкая в экзонах, более высокая в промоторах, и наибольшая — в интронах, что соответствует отличиям в интенсивности контроля этих последовательностей факторами естественного отбора. Учитывая высокую скорость транспозиций (10-2 транспозиций на один транспозон на одно поколение) рассматриваются сложности оценок вклада генетической и адаптивной компонент в гомологические ряды наследственной изменчивости Н.И. Вавилова в связи с накоплением данных о доминирующей роли МГЭ в организации геномов высших растений и животных. Отмечается наличие "очищающей" селекции по отношению к "древним" МГЭ (LINE) в длинных некодирующих РНК.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2012

Gladyr', E.A. | Zinov'eva, N.A., All-Russia Research and Development Inst. of Livestock Husbandry, Moscow Region

Polymorphism of the gene of prion protein was studied in Romanov breed sheep from 7 regional groups using developed test-system for gene-diagnostics of resistance of sheep to prurigo. The seven regional group were the pedigree nursery "Kolos" (ROM 1, n=98), LLC "Tutaevo" (ROM 2, n=90), Yaroslavl region; a farm (ROM 3, n=211), Ryazan region; SPP "Rus'" (ROM 4, n=45), Moscow region; a farm (ROM 5, n=23), Smolensk region; APC "Leninsky Put'"(ROM 6), Ivanovo region; FSUE "Kamchatskoe" (ROM 7, n=38), Kamchatka Krai. Genotyping results showed, that four alleles of prion protein, ARR , ARQ, AHQ and VRQ, were diagnosed in Romanov breed among eight alleles of this gene, detected in other sheep breeds in Russia. Desirable allele ARR was found in all regional groups with the frequency of occurrence from 1.32 to 28.06% in animals from ROM 7 and ROM 1, correspondingly. Undesirable allele VRQ, the most sensitive to the action of pathological PrPSc, was identified in five of the seven populations, with a maximal frequency of its occurrence (11.84%) noted in ROM 7. Calculation of the Shannon information index (I) showed greater genetic diversity of SNP on gene PRNP typical for sheep of gene-pool enterprises ROM 1 and ROM 2 (I=0.383±0.156 and 0.350±0.176, respectively) in comparison with other studied populations. Genetic equilibrium on gene PRNP doesn't change in all studied populations, except of ROM 1 on codon 154 (р0.01). Calculation of fixation index Fst showed that 93.2% of all diversity is due to intrapopulation differences, and only 6.8% of variety fall at interpopulation ones. In the study sample of Romanov sheep nine different genotypes were identified, which were attributed to five classes of genetic resistance to prurigo. Registration of polymorphism on gene PRNP will significantly improve genetic resistance of new animal generations to this disease, being included in breeding programs for sheep as an additional selection criterion. | С использованием разработанной тест-системы генодиагностики устойчивости овец к скрепи изучен полиморфизм гена прионового протеина у овец романовской породы 7 региональных групп: племрассадник «Колос» (РОМ1, n=98) и ООО «Тутаево (РОМ2, n=90) – Ярославская обл., фермерское хозяйство, (РОМ3, n=211) – Рязанская обл., ГПЗ «Русь» (РОМ4, n=45) – Московская обл., фермерское хозяйство, (РОМ5, n=23) – Смоленская обл., СПК «Ленинский путь», (РОМ6) – Ивановская обл., ФГУП «Камчатское» (РОМ7, n=38) – Камчатский край. Результаты генотипирования показали, что из 8-и аллелей гена прионового протеина, выявленных в других породах овец России, в романовской породе диагностировано 4 – ARR, ARQ, AHQ и VRQ. «Желательный» аллель ARR обнаружен во всех региональных группах с частотой встречаемости от 1,32 до 28,06% у животных РОМ7 и РОМ1 соответственно. Нежелательный аллель VRQ, наиболее чувствительный к действию патогенного PrPSc, идентифицирован в 5 из 7 популяций, при этом максимальная частота его встречаемости (11,84%) отмечена в РОМ7. Расчет информационного индекса Шеннона (I) показал большее генетическое разнообразие SNP по гену PRNP свойственное овцам генофондных хозяйств РОМ1 и РОМ2 (I=0,383±0,156 и 0,350±0,176), в сравнении с другими изученными популяциями. Генетическое равновесие по гену PRNP сохраняется во всех исследованных популяциях, кроме РОМ1 по кодону 154 (р0,01). Расчет индекса фиксации Fst показал, что 93,2% всего разнообразия обусловлено внутрипопуляционными различиями и только 6,8% приходится на межпопуляционные. В изучаемой выборке овец романовской породы идентифицировано девять разных генотипов, отнесенных к пяти классам генетической устойчивости к скрепи. Включение в селекционные программы по работе со стадами овец в качестве дополнительного критерия отбора учет полиморфизма по гену PRNP позволит значительно повысить генетическую устойчивость новых поколении животных к этому заболеванию.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2012

Gridina, S.L. | Kalugina, l.A., Ural Research and Development Inst. of Agriculture, Ekaterinburg

The study was conducted in the production-agricultural cooperative Кilachevskij in the Sverdlovsk Region for 598 cows. Relations between specify alleles of blood groups and milk yield were shown up for cow-heifers. A blood type and reliability of the origin of the animals were determined using immunogenetic examination. The frequency of occurrence of the allele G2Y2E`1Q` in the group of cow-heifers with a low milk yield is the lowest — 16%, while in the group with a high milk yield it is the highest — 30%. Consequently, there is a direct correlation between the concentration of the allele in the group and the level of milk yield. Also dependence of frequency of the allele E`3F`2G`O`G`` from the level of milk yield in the group was found. In groups with increasing milk yield the frequency of the allele E`3F`2G`O`G`` increases. The percentage of occurrence of this allele in the group of cow-heifers with a low yield is very low — 1.6%, while the percentage of occurrence of this allele in the group of animals with high milk yield is the highest — 18%. Consequently, we can assume that this allele is also associated with rich milkiness. The alleles E`3F`2G`O`G`` and G2Y2E`1Q` have Holstein origin and in the inspected herd mark a high yield of the cows of the Ural-type. | Исследование проводилось в сельскохозяйственном производственном кооперативе "Килачевский" Свердловской области на 598 коровах. Выявляли связь между определенными аллелями группы крови и уровнем удоя у коров-первотелок. Группа крови и достоверность происхождения определялись у животных с помощью иммуногенетической экспертизы. В группе первотелок с низким удоем частота встречаемости аллеля G2Y2E`1Q` была самая низкая (16%), а в группе с высоким удоем — самая высокая (30%). Следовательно, наблюдается прямая зависимость между концентрацией аллеля в группе и уровнем удоя. Также обнаружена зависимость частоты встречаемости аллеля E`3F`2G`O`G`` от уровня удоя в группе. В группах с увеличением удоя увеличивается частота встречаемости аллеля E`3F`2G`O`G``. В группе коров-первотелок с низким удоем процент встречаемости данного аллеля очень низкий — 1,6%, а в группе животных с высоким уровнем удоя процент встречаемости аллеля наивысший — 18%. Следовательно, можно предположить, что данный аллель также связан с обильномолочностью. Аллели E`3F`2G`O`G`` и G2Y2E`1Q` имеют голштинское происхождение и в обследованном стаде являются маркерами высокого удоя коров уральского типа.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2012

Novgorodova, I.P., All-Russia Research and Development Inst. of Livestock Husbandry, Moscow Region (Russian Federation) | Fisinin, V.I., All-Russia Research and Development Inst. of Poultry Processing Industry, Moscow Region (Russian Federation) | Gladyr'. E.A., All-Russia Research and Development Inst. of Livestock Husbandry, Moscow Region (Russian Federation) | Mikhajlov, M.V., Stavropol Research and Development Inst. of Livestock Breeding and Forage Production (Russian Federation) | Rojter, Ya.S., All-Russia Research and Development Inst. of Poultry Processing Industry, Moscow Region (Russian Federation) | Brem, G.

The comparative study of two multiplex test systems for analysis of chicken microsatellites including eight ("short" type) and eleven ("long" type) loci was performed. The analysis of 100 samples of DNA derived from five chicken breeds showed the high specificity of developed systems, the number of amplified loci was 99.88 and 99.91 per cent for "short" and "long" types of test systems, respectively. The compared test systems did not differ significantly for the average number of alleles, the number of informative alleles and the number of effective alleles calculated per one loci. The decrease of probability of genotype identity with increase of number of analyzed loci was shown. The correct assignment of individuals to own populations was achieved in 100 per cent cases using the test systems of both types. The high degree of correlation of population genetic parameters calculated using eight and eleven microsatellite loci was observed, r=+0.98 (p0.999) for the average number of alleles per loci, r=+0.99 (p0.999) for the observed degree of heterozygosity, r=+0.98 (p0.999) for Fis index. The degree of intra population diversity evaluated using Rst ratio (molecular variance function - AMOVA) index was 13.1 and 11.9 per cent for "short" and "long" types of test systems, respectively. The analysis of genetic distances calculated on the base of DNA profiles of five chicken breeds using eight and eleven microsatellite loci showed the similar pattern of the phylogenetic relationships between investigated breeds (r=+0.97, p0.999). | Выполнено сравнительное исследование 2 мультиплексных тест-систем анализа микросателлитов кур, включающих 8 («короткий» тип) и 11 («длинный» тип) локусов. Изучение 100 образцов ДНК 5 пород кур показало высокую специфичность разработанных тест-систем: доля амплифицированных локусов для тест-систем «короткого» и «длинного» типов составила 99,88 и 99,91% соответственно. Сравниваемые типы тест-систем достоверно не различались по среднему числу аллелей, числу информативных аллелей и числу эффективных аллелей в расчете на один локус. При увеличении числа анализируемых локусов вероятность совпадения генотипов снижается. Отнесение особи к собственной популяции на основании результатов анализа микросателлитов достигалось в 100% случаев при использовании тест-систем обоих типов. Установлена высокая корреляция значений популяционно-генетических показателей, рассчитанных на основании результатов анализа 8 и 11 локусов микросателлитов: r=+0,98 (p0,999) – для среднего числа аллелей в расчете на локус, r=+0,99 (p0,999) – для наблюдаемой степени гетерозиготности, r=+0,98 (p0,999) – для индекса Fis. Доля межпопуляционной изменчивости, оцененная с использованием индекса Rst функции молекулярной вариансы, для системы «короткого» типа составила 13,1%, «длинного» – 11,9%. Анализ генетических дистанций, рассчитанных на основании ДНК-профилей кур пяти пород по 8 и 11 локусам микросателлитов, показал сходную картину филогенетических связей исследуемых пород (r=+0,97, p0,999).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2012

Divashuk, M.G. | Krupin, P.Yu. | Bazhenov, M.S. | Klimushina, M.V., Russian State Agrarian Univ., Moscow

The aim of the paper is to study the genes of wheatgrass storage proteins in wheat-wheatgrass hybrids (WWH). The study was carried out using seeds of 26 lines of WWH developed in the Department of Distance Hybridization of Tsitsin Main Botanical (Russian Academy of Sciences) using medium and ponticum wheatgrass. The analysis was performed using polymerase chain reaction (PCR), SDS-PAGE storage protein electrophoresis, PCR-product cloning, sequencing, and BLAST-analysis. 23 WWH with the genes of wheatgrass high-molecular (HMW) glutenins have been detected. The expression of these genes at least in 15 of 23 lines has been shown using protein electrophoresis. It can result from either the "silence" of the genes or the similarity or identity of the expressed wheat and wheatgrass protein subunits in molecular weight, so, they cannot be distinguished with one-dimensional electrophoresis. Wheatgrass storage protein genes of two wheat-wheatgrass lines (1670 and 197/2-1-2trs) were cloned and sequenced. As a result, two different nucleiс sequences have been described: 1152 b.p. for 1670 and 1352 b.p. for 197/2-1-2trs. BLAST-analysis of the sequences showed the relation of them to HMW glutenin genes of Thinopyrum intermedium and Th. elongatum. The gene revealed in 1670 is clasterized with the HMW glutenin gene of Th. intermedium, and that of 197/2-1-2trs with Lophopyrum elongatum (syn. Th. elongatum). The found lines are interesting as an object to study the influence of wheatgrass HMW glutenins on gluten, storage proteins compound and bread-making quality | Цель исследования состояла в изучении генов запасных белков пырейного происхождения у пшенично-пырейных гибридов (ППГ). В работе использовали семена 26 форм ППГ, полученных из коллекции отдела отдаленной гибридизации Главного ботанического сада имени Н.В. Цицина РАН, созданных с участием пырея среднего и пырея понтийского. Анализ проводили с использованием следующих методов: полимеразная цепная реакция (ПЦР), SDS-PAGE электрофорез запасных белков, клонирование ПЦР-продукта, секвенирование, BLAST-анализ. С помощью ПЦР выявлено 23 образца ППГ, несущих гены высокомолекулярных глютенинов (ВМГ) пырейного происхождения. Методом белкового электрофореза показано, что минимум у 15 из 23 образцов эти гены экспрессируются. Это может быть связано как с "молчанием" генов, так и с тем, что экспрессирующиеся субъединицы ВМГ пырейного происхождения близки или идентичны по своему молекулярному весу к субъединицам ВМГ пшеницы, и при проведении одномерного электрофореза запасных белков их невозможно отличить друг от друга. У 2 образцов ППГ (1670 и 197/2-1-2trs) гены высокомолекулярных глютенинов пырейного происхождения были клонированы и секвенированы. В результате были получены 2 отличающиеся нуклеотидные последовательности размером 1152 п.н. у образца 1670 и 1352 п.н. у образца 197/2-1-2trs. BLAST-анализ полученных сиквенсов показал родство к генам ВМГ Thynopyrum intermedium и Th. elongatum. Ген, выявленный у образца 1670, дает наибольшую гомологию и кластеризуется с геном ВМГ Th. intermedium, а ген, выявленный у 197/2-1-2trs, с геном, принадлежащим Lophopyrum elongatum (синоним Th. longatum). Выявленные формы интересны как объект для изучения влияния пырейных ВМГ на клейковину, состав запасных белков и качество хлеба

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2012

Gladyr', E.A. | Zinovyeva, N.A., All-Russia Research and Development Inst. of Livestock Husbandry, Moscow Region (Russian Federation) | Burylova, S.S. | Selionova, M.I., Stavropol State Agrarian Univ. (Russian Federation) | Moisejkina, L.G., Kalmyck State Univ., Ehlista (Russian Federation) | Ehrnst, L.K.

Using 11 microsatellite markers (HSC, OarAE119, OarCP49, OarFCB11, MAF214, MCM42, TGLA53, MAF65, McM527, INRA49, OarFCB20) as the instrument for the allele pool analysis the population genetic description of 3 fine-wool sheep breeds in the South of Russia (Stavropolskaya, Groznenskaya, Soviet Merinos) was done. The studied sheep breeds had a high degree of genetic diversity. The average number of alleles per a microsatellite locus was 10.4-12.3 with the average number of effective alleles per a locus varied from 5.4 alleles for Groznenskaya breed to 7.7 ones for Stavropolskaya breed. Seventy six private alleles were identified for all breeds, including 36 alleles for Stavropolskaya breed, 17 alleles for Groznenskaya breed and 23 alleles for Soviet Merinos. 5 breed specific private alleles were identified including 4 alleles for Stavropolskaya breed (122 loci Oar FCB11, 225 loci MAF214, 138 and 149 loci TGLA53) and one allele for Soviet Merinos (87 loci OarСР49). The observed heterozygote degree was varied from 0.510±0.041 in Stavropolskaya breed to 0.678±0.035 in Soviet Merinos. The different contribution of loci into heterozygote degree was observed which varied from 0.281 for HSC loci to 0.967 for TGLA53 loci. The heterozygote deficiency and positive Fis fixation index - from 0.148 to 0.401 were observed in all analyzed breeds. The calculation of Fst fixation index showed that 95.7% of diversity was due to in-bred differences and only 4.3% was due to differences between breeds. The consolidation of studied sheep breeds was 100%. The structure of phylogenetic tree was in accordance with the historical aspects of breeds' origins. | С использованием 11 микросателлитных маркеров (HSC, OarAE119, OarCP49, OarFCB11, MAF214, MCM42, TGLA53, MAF65, McM527, INRA49, OarFCB20) в качестве инструмента анализа аллелофонда дана популяционно-генетическая характеристика 3 тонкорунных пород овец юга России (ставропольская, грозненская, советский меринос). Исследуемые породы характеризуются высоким уровнем генетического разнообразия. Среднее число аллелей на локус микросателлитов составляет 10,4-12,3; при этом эффективное число аллелей на локус варьирует в зависимости от породы от 5,4 в грозненской до 7,7 в ставропольской. Идентифицировано 76 приватных аллелей, в том числе 36 в ставропольской породе, 17 – в грозненской и 23 – в породе советский меринос. Выявлено 5 породоспецифичных приватных аллелей: 4 в ставропольской породе – 122 локуса Oar FCB11, 225 локуса MAF214, 138 и 149 локуса TGLA53 и один в породе советский меринос – 87 локуса OarСР49. Наблюдаемая степень гетерозиготности варьировала от 0,510±0,041 в ставропольской породе до 0,678±0,035 в породе советский меринос. Установлен различный вклад отдельных локусов в степень гетерозиготности, которая варьировала от 0,281 в локусе HSC до 0,967 в локусе TGLA53. Во всех исследованных популяциях отмечен дефицит гетерозигот и положительный индекс фиксации Fis – от 0,148 до 0,401. На основе значений индекса фиксации Fst показано, что 95,7% всего разнообразия обусловлено внутрипородными различиями и только 4,3% приходится на межпородные. Выявлена 100,0%-ная степень консолидированности изучаемых пород овец. Структура генетического дерева согласуется с историческими аспектами создания пород.

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