AGRIS - 

2023

Volkova, N.A. | German, N.Yu. | Larionova, P.V. | Vetokh, A.N. | Romanov, M.N. | Zinov'eva, N.A.

The rate of fat deposition, including abdominal fat, is one of the important indicators characterizing both meat performance and product quality, as well as the poultry welfare in general. The study objective was to search for SNPs and identify candidate genes associated with abdominal fat deposition in quails. The studies were carried out on F2 males of the model resource population (n = 146) obtained by crossing two quail breeds contrasting in growth rate and meat quality, Japanese (slow growth) and Texas (fast growth). F2 individuals were genotyped using the GBS (genotyping-by-sequencing) method. To identify associations between genome-wide genotyping data and the amount of abdominal fat, PLINK 1.9 software was used with accepted filter settings (geno 0.1, mind 0.1, maf 0.05). The threshold significance criterion was set to be p less than 0.00001. The resultant F2 resource quail population was characterized by high variability in the content of abdominal fat in the carcass. At the age of 56 days, this indicator varied from 0.01 to 10.46 g and averaged 2.41±0.16 g. Based on the GWAS (genome-wide association study) analysis, there were identified 29 SNPs and 11 candidate genes located in the regions of these SNPs that were associated with abdominal fat deposition in quail. The detected SNPs are localized on chromosomes 1, 2, 7, 8, 17, 19, 21, 24 and 28. The candidate genes established (CNTN5, GNAL, PDE1A, RBMS1, PTPRF, SH3GLB2, SLC27A4, TRIM62, IGSF9B, USHBP1, and NR2F6) were identified on chromosomes CJA1 (1 gene), CJA2 (1 gene), CJA7 (2 genes), CJA8 (1 gene), CJA17 (2 genes), CJA21 (1 gene), CJA24 (1 gene) and CJA28 (2 genes). The detected SNPs and candidate genes can serve as genetic markers in breeding programs to improve the meat quality of quails and reduce the fat content in carcasses. | Интенсивность отложения жира, в том числе абдоминального, - один из важных показателей, характеризующих как мясную продуктивность и качество продукции, так и общее здоровье с.-х. птицы. Цель работы - поиск SNPs и идентификация генов-кандидатов, связанных с отложением абдоминального жира у перепелов. Исследования проводили на самцах F2 модельной ресурсной популяции (n = 146), полученной при скрещивании двух контрастных по скорости роста и мясным качествам пород - японских (медленный рост) и техасских (быстрый рост) перепелов. Особей F2 генотипировали методом GBS (genotyping-by-sequencing, генотипирование посредством секвенирования). Для выявления ассоциаций между данными полногеномного генотипирования и количеством абдоминального жира использовали программное обеспечение PLINK 1.9 с принятыми ограничениями (geno 0,1; mind 0,1; maf 0,05). В качестве порогового критерия достоверности установили p менее 0,00001. Полученная F2 ресурсная популяция перепелов характеризовалась высокой вариабельностью по содержанию абдоминального жира в туше. В возрасте 56 сут этот показатель варьировал от 0,01 до 10,46 г и составил в среднем 2,41±0,16 г. На основании проведенного GWAS-анализа (genome-wide association study) идентифицировали 29 SNPs и 11 генов-кандидатов, находящихся в областях расположения этих SNPs, которые ассоциированы с отложением абдоминального жира у перепелов. Обнаруженные SNPs локализуются на хромосомах 1, 2, 7, 8, 17, 19, 21, 24 и 28. Установленные гены-кандидаты (CNTN5, GNAL, PDE1A, RBMS1, PTPRF, SH3GLB2, SLC27A4, TRIM62, IGSF9B, USHBP1, NR2F6) идентифицированы на хромосомах CJA1 (1), CJA2 (1), CJA7 (2), CJA8 (1), CJA17 (2), CJA21 (1), CJA24 (1) и CJA28 (2). Детектированные SNP и гены-кандидаты могут послужить генетическими маркерами в программах селекции на улучшение мясных качеств перепелов и снижение содержания жира в тушках.

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

Klimenko, I.A. | Shamustakimova, A.O. | Dushkin, V.A. | Mavlyutov, Yu.M. | Antonov, A.A.

Molecular-genetic certification is a powerful strategies and efficient addition to the traditional methods of variety testing and agricultural crops identification. The results of creation a system for identification and genetic certification of Russian red clover cultivars on the base of SSR and SRAP-markers are submitted for the first time. The seeds of 15 domestic varieties from gene pool collection of Federal Williams Research Center of Forage Production and Agroecology and 6 accessions of foreign breeding from Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources were used for investigations. The genome DNA was extracted from 7-day seedlings' tissue. Bulk DNA samples were formed from 30 individual genotypes per each variety. We used basic SDS-method in own modifications. PCR amplification was performed using 35 SSR from the Red Clover Marker Database, and 40 SRAP markers. A total of 476 PCR products were generated with SSR markers for 12 red clover varieties. A set of eight microsatellite loci was selected for identification the tested samples. With application of 40 SRAP markers, we selected 18 informative combinations for analysis of the red clover collection of 16 varieties. Total 812 PCR products were revealed and 85 (10.5%) among them were determined as polymorphic. The set of 7 informative markers were identified for samples differentiation on the base of SRAP analysis. Unique varieties-specific DNA fragments were sequenced (Evrogen Lab company, Russia) for validation the results of analysis. Nucleotide sequences, identifying Russian red clover varieties 'Trifon', 'Mars', 'Topas', 'Atlant', 'Tetraploidniy VIK', 'Meteor', 'VIK 77'. The data of DNA fingerprinting we used for development the molecular-genetic formulas representing microsatellite loci allele composition and polymorphism in exon and intron regions of genome. As a result of this study, 10 etalon genetic certificates were designed for Russian red clover varieties. | Генетическая паспортизация - мощное дополнение к традиционным методам сортоиспытания и эффективный способ идентификации сортов с.-х. растений. Цель работы - разработка системы определения сортовой принадлежности и эталонных генетических паспортов на основе SSR- и SRAP-маркеров для российских сортов клевера лугового. Материалом служили семена 15 российских сортов клевера лугового, полученные в ЦКП Биологические коллекции кормовых растений (ФНЦ ВИК им. В.Р. Вильямса) и 6 образцов зарубежной селекции из Коллекции генетических ресурсов ВИР. Геномную ДНК выделяли из суммарной навески растительной ткани 30 7-суточных проростков от каждого сорта. Использовали базовый SDS-метод с модификациями. Количественные и качественные показатели ДНК-проб определяли посредством электрофореза в агарозном геле, измерения концентрации и оценки чистоты. Генотипирование выполняли с помощью 35 микросателлитных маркеров и 40 комбинаций праймеров к SRAP-маркерам. При анализе 12 сортов клевера лугового с использованием 35 SSR-маркеров было получено 476 продуктов амплификации. Определены 8 пар SSR локуcов, идентифицирующих сорта в изучаемой выборке. Из 40 испытанных комбинаций праймеров, разработанных к SRAP-маркерам, выбрали 18 для анализа на расширенной коллекции из 16 российских и зарубежных сортов. С их использованием было выявлено 812 продуктов ПЦР, включая 85 полиморфных, что составило 10,5%. Набор из 7 SRAP-маркеров можно использовать для определения сортовой принадлежности. Для верификации результатов уникальные для соответствующих сортов фрагменты ДНК были секвенированы. Аннотированные нуклеотидные последовательности, идентифицирующие сорта Трифон, Марс, Топаз, Атлант, Тетраплоидный ВИК, Метеор, ВИК 77. Cоставлены молекулярно-генетические формулы, отображающие аллельный состав микросателлитных локусов и полиморфизм интрон-экзонных участков генома, разработаны 10 эталонных генетических паспортов для сортов клевера лугового российской селекции.

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

2023

Keldibekova, М.А. | Zubkova, М.I.

Strawberry (Fragaria ananassa Duch.) diseases are one of the limiting factors that seriously affect the yield of plants and lead to economic losses. Anthracnose black rot (Colletotrichum acutatum) and late blight (Phytophthora fragariae Hickman) pathogens are among the most common pathogens that cause significant damage to plantings. Phenotypic selection for disease resistance requires considerable resources and time, while the use of DNA markers makes it possible to determine the presence of genetic determinants quickly and reliably, and genotypes with high predicted indicators can be involved in breeding earlier. The aim of the research was to identify strawberry genotypes to anthracnose black rot and late blight with the use of molecular DNA marker methods. The objects of the study were 32 strawberry cultivars of domestic and foreign origin from the bioresource collection of the Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding (VNIISPK) located in the Oryol region. Genomic DNA for analysis was isolated from young strawberry leaves by CTAB protocol with Porebski modifications to isolate DNA from plant tissue with a high content of polysaccharides and phenolic compounds. DNA markers STS-Rca2_240 and SCAR-R1A were used to identify genotypes carrying genes of resistance to anthracnose black rot (Rca2) and late blight root rot (Rpf1), respectively. As a result of the screening of strawberry cultivars, the SCAR marker STS-Rca2_240, closely linked to the Rca2 gene (which determines the resistance of strawberries to anthracnose black rot, to Colletotrichum acutatum Simmonds races of the 2nd pathogenicity group), was detected in 5 cultivars: 'Borovitskaya', 'Aprica', 'Rosinka', 'Siriа' and 'Мalwina'. The marker of the dominant allele of the Rpf1 gene (which determines the resistance of strawberries to late blight root rot Phytophthora fragariae Hickman) SCAR-R1A was not found in any of the cultivars selected for analysis. It is necessary to carry out further breeding and genetic studies to involve identified sources of target alleles of resistance genes into hybridization. | Болезни земляники садовой (Fragaria ananassa Duch.) являются одним из ограничивающих факторов, который влияет на урожайность растений и приводит к экономическим потерям. К числу наиболее распространённых патогенов, наносящих значительный вред насаждениям, относятся возбудители антракнозной черной гнили (Colletotrichum acutatum Simmonds) и фитофторозного увядания (Phytophthora fragariae Hickman). Фенотипический отбор на устойчивость к болезням требует значительных ресурсов и времени, в то время как применение ДНК-маркеров позволяет быстро и достоверно определить наличие генетических детерминант, и сортообразцы с высокими прогнозируемыми показателями могут быть раньше вовлечены в селекцию. Цель исследований – идентификация генотипов земляники садовой, устойчивых к антракнозной черной гнили и фитофторозному увяданию, с применением методов молекулярного ДНК-маркирования. Объекты исследования – 32 сорта земляники садовой биоресурсной коллекции ФГБНУ "Всероссийский научно-исследовательский институт селекции плодовых культур" (Орловская область) отечественного и иностранного происхождения. Геномная ДНК для анализа была выделена из молодых листьев земляники методом CTAB с модификациями Porebski для выделения ДНК из растительной ткани с высоким содержанием полисахаридов и фенольных соединений. Для идентификации генотипов, несущих гены устойчивости к антракнозной чёрной гнили (ген Rca2) и фитофторозной корневой гнили (ген Rpf1), применяли ДНК-маркеры STS-Rca2_240 и SCAR-R1A соответственно. В результате проведённого скрининга сортов земляники SCAR-маркер STS-Rca2_240, тесно сцепленный с геном Rca2 (определяет устойчивость земляники к антракнозной чёрной гнили, к расам C. acutatum Simmonds второй группы патогенности), был выявлен у пяти сортов: Боровицкая, Aprica, Росинка, Siriа и Мalwina. Маркер доминантного аллеля гена Rpf1 (определяет устойчивость земляники к фитофторозной корневой гнили P. fragariae Hickman) SCAR-R1A не был обнаружен ни у одного из отобранных для анализа сортов. Необходимо дальнейшее проведение селекционно-генетических исследований с целью привлечения в гибридизацию идентифицированных источников целевых аллелей генов устойчивости.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Martynov, V.V. | Kozar', E.G. | Engalycheva, I.A.

Late blight caused by the oomycete Phytophthora infestans (Mont.) de Bary is one of the most harmful diseases of tomatoes. The most promising method to control is still the breeding of resistant varieties of tomato, in the creation of which introgression of resistance genes from wild related species is widely used. The aim of the work is to create an easy-to-use highly specific DNA marker of the Ph-3 gene, which can be used to distinguish Ph-3 from its structural homologues, and validation of this marker in comparison with already known markers based on the analysis of a collection of domestic tomato varieties and lines and evaluation of the relationship of markers with field resistance to late blight. 24 samples of tomato (Solanum lycopersicum L.) were used in the work. Primers were selected that amplify a fragment of the Ph-3 gene with a size of 412 bp: direct AATATTGAAAATAGCTGCACTGA and reverse CGAGATTTGGAGGGAATGTAA. The created marker was named Ph3-412. In addition, NC-LB-9-6678 marker primers were used for comparative analysis. To determine the nucleotide sequences of the obtained amplicons, they were cloned into a pAL-TA vector, which was transformed into competent cells Escherichia coli DH5 alpha, and sequenced by the Sanger method. When comparing the results of molecular analysis with the data of the phenotypic assessment of field resistance to late blight, none of the markers showed an unambiguous relationship with field resistance. It has been confirmed that the fragment amplified with Ph3-412 primers belongs to the Ph-3 gene, while the fragment of 601 bp in size, which is obtained with NC-LB-9-6678 primers, corresponds to the SlRGA4 homologue. It is shown that a fragment of 907 bp in size obtained with the same primers is homologous to the Ph-3 gene, but at the same time contains an insert of the LTR retrotransposon of the Ty1-copia family with a size of 306 bp. In all varieties in which the Ph-3 gene was detected, it contained the above insertion. Genotypes in which the Ph-3 gene does not have a retrotransposon insertion are of great breeding value. | Фитофтороз, вызываемый оомицетом Phytophthora infestans (Mont.) de Bary, - одно из самых вредоносных заболеваний томатов. Наиболее перспективным методом борьбы с ним остается выведение устойчивых сортов, при создании которых широко используется интрогрессия генов устойчивости из дикорастущих родственных видов. Цель работы - создание простого в использовании высокоспецифичного ДНК-маркера гена Ph-3, с помощью которого можно отличить Ph-3 от его структурных гомологов, и валидация этого маркера в сравнении с уже известными маркерами на основе анализа коллекции отечественных сортов и линий томата и оценки связи маркеров с полевой устойчивостью к фитофторозу. В работе использовали 24 образца томата (Solanum lycopersicum L.). Были подобраны праймеры, амплифицирующие фрагмент гена Ph-3 размером 412 п.н.: прямой AATATTGAAAATAGCTGCACTGA и обратный CGAGATTTGGAGGGAATGTAA. Созданный маркер получил название Ph3-412. Кроме того, для сравнительного анализа использовали праймеры маркера NC-LB-9-6678. Для определения нуклеотидных последовательностей полученных ампликонов их клонировали в вектор pAL-TA, которым трансформировали компетентные клетки Escherichia coli DH5альфа, и секвенировали по методу Сэнгера. При сравнении результатов молекулярного анализа с данными фенотипической оценки полевой устойчивости к фитофторозу ни один из маркеров не показал однозначной связи с полевой устойчивостью. Подтвердили, что амплифицируемый с помощью праймеров Ph3-412 фрагмент принадлежит гену Ph-3, в то время как фрагмент размером 601 п.н., который получают с праймерами NC-LB-9-6678, соответствует гомологу SlRGA4. Показано, что фрагмент размером 907 п.н., полученный с теми же праймерами, гомологичен гену Ph-3, но при этом содержит вставку LTR ретротранспозона семейства Ty1-copia размером 306 п.н. У всех сортов, у которых был обнаружен ген Ph-3, он содержал вышеуказанную вставку. Набольшую селекционную ценность представляют генотипы, у которых ген Ph-3 не имеет вставки ретротранспозона.

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

Ostroverkhova, N.V. | Konusova, O.L.

Studies of the honeybee Apis mellifera L. are carried out by both classical morphometric and molecular methods, including whole genome sequencing. This work aimed to evaluate prospects for morphometric and molecular analysis methods in differentiation of A. mellifera subspecies reared in Siberia. Honeybees from 92 apiaries in 69 settlements located in five regions of Siberia (Tomsk and Kemerovo regions, Krasnoyarsk Territory, Altai Territory, and the Altai Republic) were studied. It is shown that three wing parameters, i.e., cubital index, hantel index, and discoidal shift, together with mtDNA polymorphism analysis data, are necessary and sufficient for differentiation of A. mellifera subspecies. The discoidal shift parameter is one of the first morphometric trait to deviate from the breed standard values in the honeybee hybridization. Microsatellite analysis revealed loci that differentiate both subspecies of different evolutionary lineages (M and C) and different A. m. mellifera ecotypes. Loci A043, Ap081, Ap049, AT139, A113, mrjp3, etc. can be considered as diagnostic (subspecies-specific) loci the composition and frequency of the prevailing alleles of which differ in A. m. mellifera subspecies (lineage M) and two subspecies of southern origin (A. m. carpathica and A. m. carnica, lineage C). In A. m. mellifera honeybees, alleles 128 bp at the A043 locus, 124 bp at the Ap081 locus, 127 bp at the Ap049 locus, 190 bp at the AT139 locus, 218 bp at the A113 locus, and 529 bp at the mrjp3 occur in high frequency (0.54-0.99). In honeybees of southern origin (A. m. carpathica and A. m. carnica), these alleles are rarer (0.01-0.27). The microsatellite locus A008 is the most promising molecular marker to differentiate A. m. mellifera ecotypes from Siberia, the Urals and Europe (eco-specific locus). | При изучении медоносной пчелы Apis mellifera L. применяются как классический морфометрический, так и молекулярно-генетические методы, включая полногеномное секвенирование. Цель работы - оценить информативность морфометрического и молекулярно-генетических методов для идентификации подвидов A. mellifera при изучении медоносной пчелы в Сибири. Объектом исследования были пчелы, полученные с 92 пасек 69 населенных пунктов, расположенных в 5 регионах Сибири: в Томской и Кемеровской областях, в Красноярском крае, Алтайском крае и Республике Алтай. Выявлено, что 3 показателя крыла, а именно кубитальный индекс, гантельный индекс и дискоидальное смещение, совместно с данными по полиморфизму мтДНК необходимы и достаточны для дифференциации подвидов A. mellifera, причем показатель "дискоидальное смещение" одним из первых отклоняется от стандартных значений породы в процессе гибридизации пчел. В результате микросателлитного анализа выявлены локусы, которые дифференцируют как подвиды разных эволюционных линий (линии М и С), так и различные экотипы среднерусской пчелы. В качестве диагностических ДНК-маркеров могут быть рассмотрены локусы А043, Аp081, Аp049, AT139, A113, mrjp3, состав и частота преобладающих аллелей которых различались у подвидов A. m. mellifera (линия М) и двух подвидов южного происхождения (карпатская порода A. m. carpathica и карника A. m. carnica, линия С). У пчел среднерусской породы A. m. mellifera аллели размером 128 п.н. локуса А043, 124 п.н. локуса Ap081, 127 п.н. локуса Ap049, 190 п.н. локуса AT139, 218 п.н. локуса A113 и 529 п.н. - mrjp3 регистрировали с высокой частотой (0,54-0,99), тогда как у пчел южного происхождения A. m. carpathica и A. m. carnica эти аллели оказались более редкими (0,01-0,27). Микросателлитный локус А008 рассматривается как наиболее перспективный молекулярный маркер для дифференциации различных экотипов темной лесной пчелы A. m. mellifera, обитающих на территории Сибири, Урала и Европы.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Il'nitskaya, E.T. | Makarkina, M.V. | Gorbunov, I.V. | Kotlyar, V.K. | Kozhevnikov, E.A.

On the territory of Krasnodar region, grapevines have been cultivated since the ancient times. However, the study of the gene pool of local wild grapes remains an open question. There were studied wild growing grapevines found in the area of Tonkiy cape of Gelendzhik city. The ecological-geographical and climatic conditions of this territory can be considered as a favorable place for the growth of wild grapevines. 7 samples of vines were found, having some similarities and differences in ecological, biological and morphological indicators. Most of the studied specimens are dioecious plants; there are samples having both male and female flower types. No inflorescences were found on the one specimen. The material for DNA analysis was selected from the found grape samples. DNA was isolated by CTAB method from herbarized apical leaves. Genotyping of wild-growing forms was performed by microsatellite loci: VVS2, VVMD5, VVMD7, VVMD27, VrZag62, VrZag79 which are used as a standard set for grape varieties DNA certification, as well as by loci UDV737 and CenGen6, which are linked to resistance genes to downy mildew Rpv3 and powdery mildew Ren9, respectively. Target fragments, the size of which indicates the presence of resistance genes, were not detected by DNA markers UDV737 and CenGen6. The obtained DNA profiles on microsatellite loci showed genetic differences of the forms in the analyzed sample. On average, 5 types of alleles per locus were identified. A cluster analysis of DNA profiling data has shown that one of the found forms differs from the rest most significantly; the remaining specimens were distributed into two subclusters of 2 and 4 genotypes according to the results of the analysis. | На территории Краснодарского края виноград возделывается с древности. Однако изучение генофонда местного дикорастущего винограда остается открытым вопросом. Изучали дикорастущую лозу винограда, обнаруженную в районе Тонкого мыса города Геленджика. Эколого-географические и природно-климатические условия данной территории можно рассматривать как благоприятное место для произрастания дикого винограда. Было обнаружено 7 форм дикорастущего винограда, имеющих некоторые сходства и отличия о эколого-биологическим и морфологическим показателям. Большинство исследуемых форм двудомные растения – есть образцы как с мужским типом цветка, так и с женским. На одном экземпляре соцветия не были обнаружены. С найденных форм винограда был отобран материал для проведения ДНК-анализа. ДНК выделяли методом ЦТАБ из гербаризированных верхушек. Выполнено генотипирование дикорастущих форм по микросателлитным локусам VVS2, VVMD5, VVMD7, VVMD27, VrZag62, VrZag79, которые используются как стандартный набор для ДНК-паспортизации сортов винограда, а также по локусам UDV737 и CenGen6, которые сцеплены с генами устойчивости к милдью Rpv3 и оидиуму Ren9, соответственно. Целевые фрагменты, размер которых указывает на наличие генов устойчивости, по ДНК-маркерам UDV737 и CenGen6 не обнаружены. Полученные ДНК-профили по микросателлитным локусам показали генетические различия форм в анализируемой выборке. В среднем идентифицировано 5 типов аллелей на локус. Кластерный анализ данных ДНК-профилирования показал, что одна из найденных форм отличается от остальных наиболее значимо, остальные образцы по результатам анализа были распределены в два подкластера из двух и четырех генотипов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Lyzhin, A.S. | Luk'yanchuk, I.V.

Аромат плодов – важный потребительский признак сортов земляники. К числу наиболее важных ароматообразующих веществ, содержащихся в плодах земляники относится гамма-декалактон, обладающий персикоподобным, фруктовым сладким ароматом. В представленном исследовании показаны результаты молекулярно-генетического анализа сортов и отборных форм земляники, созданных в "Федеральный научный центр им. И.В. Мичурина", по гену FaFAD1, вовлечённому в биосинтез гамма-декалактона, для идентификации генотипов, перспективных для селекции на аромат плодов. Биологическими объектами исследования являлись сорта и отборные формы земляники селекции "Федеральный научный центр им. И.В. Мичурина": Ласточка, Привлекательная, Урожайная ЦГЛ, 61-12 (Былинная x Олимпийская надежда), 72-25 (Privlekatelnaya x Bylinnaya), 928-12 (298-19-9-43 x Привлекательная), 932-29 (F. virginiana subsp. Platypetala (Rydb.) Staudt x Фейерверк), 298-19-9-43 (FB2 F. orientalis Los., F. moschata Duch., F. x ananassa Duch.). Экстракция геномной ДНК проводилась из молодых листьев согласно модифицированному методу CTAB. Для идентификации гена FaFAD1 использовали доминантный ДНК маркер FaFAD1. В результате проведённых исследований идентифицированы перспективные для селекции на улучшенный аромат плодов отборные формы земляники: 72-25 (Привлекательная x Былинная), 56-8 (Gigantella Maxim x Привлекательная), 61-12 (Былинная x Олимпийская надежда), характеризующиеся наличием функционального аллеля гена FaFAD1. Отборная форма 72-25 (Привлекательная x Былинная) дополнительно характеризуется наличием гена FaOMT в гетерозиготном состоянии, являясь тем самым комплексным источником генов аромата плодов (FaOMT и FaFAD1). | The aroma of fruits is an important consumer trait of strawberry varieties. Among the most important aromatic substances contained in strawberry fruits is gamma-decalactone, which has a peach-like, fruity sweet aroma. The present study shows the results of the molecular genetic analysis of strawberry varieties and selected forms created in the "I.V. Michurin Federal Scientific Center", according to the FaFAD1 gene involved in the biosynthesis of gamma-decalactone, to identify promising genotypes for breeding to fruit aroma. The biological objects of the study were strawberry varieties and selected forms bred by "I.V. Michurin FSC": 'Lastochka', 'Privlekatelnaya', 'Urozhaynaya CGL', 61-12 (Bylinnaya x Olimpiyskaya nadezhda), 72-25 (Privlekatelnaya x Bylinnaya), 928-12 (298-19-9-43 x Privlekatelnaya), 932-29 (F. virginiana subsp. Platypetala (Rydb.) Staudt x Feyyerverk) and 298-19-9-43 (FB2 F. orientalis Los., F. moschata Duch., F. x ananassa Duch.). Genomic DNA extraction was carried out from young leaves according to the modified CTAB method. The FaFAD1 gene was identified with dominant DNA marker FaFAD1. As the result of the molecular genetic research, the following strawberry selected forms, promising for breeding for improved fruit aroma, were identified: 72-25 (Privlekatelnaya x Bylinnaya), 56-8 (Gigantella Maxim x Privlekatelnaya), 61-12 (Bylinnaya x Olimpiyskaya nadezhda), which are characterized by the presence of a functional allele of the FaFAD1 gene. The strawberry selected form 72-25 (Privlekatelnaya x Bylinnaya) is additionally characterized by the presence of the FaOMT gene in the heterozygous state, so this form is a complex source of fruit aroma genes (FaOMT and FaFAD1).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation