AGRIS - 

2021

Tyapkina , D.Yu. | Slugina, M.A. | Kochieva, E.Z.

Аскорбиновая кислота (аскорбат, витамин С) играет важную роль в различных метаболических процессах и у растений, и у человека, поэтому увеличение содержания аскорбата в клетках растений при помощи селекционных подходов важно для повышения как пищевой ценности плодов, так и устойчивости растений к стрессу. В данной работе амплифицированы, клонированы и секвенированы гомологи гена GME1, играющего ключевую роль в биосинтезе аскорбата, у томата овощного и 11 дикорастущих видов томата. Структурный анализ показал низкую степень вариабельности гена GME1 у изученных образцов. В кодирующих последовательностях GME1 выявлено 28 однонуклеотидных замен (single nucleotide polymorphisms, SNPs), из которых только две (G2E и E281D) приводили к несинонимичным заменам у видов S. neorickii и S. peruvianum var. dentatum. Анализ мотивов и доменов белка GME1 томатов не выявил каких-либо специфических мотивов ни на межвидовом уровне, ни на более отдаленных таксономических уровнях. Наблюдаемый высокий консерватизм GME1 у достаточно эволюционно отдаленных видов томата, по всей видимости, служит свидетельством функциональной значимости этого фермента для синтеза аскорбата и, опосредованно, для защиты от стрессовых факторов, прежде всего фотостресса. Корреляцию между аминокислотными (нуклеотидными) заменами и содержанием аскорбата в плодах не обнаружили. При сравнительном межвидовом органоспецифическом анализе и анализе зависимости количества аскорбата в зрелых плодах у сортов и дикорастущих образцов от уровня экспрессии GME1 также не выявили связи между транскрипционной активностью GME1 и концентрацией аскорбата. Можно также предположить, что определяющее влияние на конечное содержание аскорбата в созревшем плоде томата, вероятно, оказывает не интенсивность экспрессии GME1 на завершающей стадии созревания плода, а то, насколько ген GME1 был активен на более ранних стадиях созревания. | Ascorbic acid (ascorbate, vitamin C) plays an important role in various metabolic processes in both plants and humans, therefore, increasing the content of ascorbate in plant cells using breeding approaches is important for increasing both the nutritional value of fruits and plant resistance to stress. In this study, there are amplified, cloned and sequenced novel GME1 gene homologues, thereby playing a key role in ascorbate biosynthesis in cultivated tomato and 11 wild tomato species. Structural analysis showed a low GME1variability level of in tomato species. In the GME1 coding sequences, 28 SNPs were identified, of which only two led to nonsynonymous aminoacid substitutions (G2E and E281D) in S. neorickii and S. peruvianum var. dentatum. Analysis of GME1 motifs and domains did not reveal any specific motifs either at the interspecific level or at more distant taxonomic levels. The high GME1 conservatism observed in quite evolutionarily distant tomato species is most likely due to the functional significance of this enzyme for the ascorbate synthesis and, indirectly, for protection from stress factors, primarily photostress. No correlation was found between amino acid or nucleotide substitutions and ascorbate levels in fruits. Expression analysis, including comparative interspecies organ-specific analysis and analysis of the dependence of the ascorbate content in mature fruits in tomato cultivars and wild species accessions and the GME1 expression level, also did not reveal a relationship between transcriptional levels and ascorbate concentration. It can also be assumed that the final ascorbate content in the ripe tomato fruit may be influenced not by the intensity of GME1 expression at the last stage of fruit ripening, but by how this gene was active at earlier stages of ripening.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Vertiprakhov, V.G. | Grozina, A.A. | Gogina, N.N. | Kislova, I.V. | Ovchinnikova, N.V. | Koshcheeva, M.V.

At present, over 400 mycotoxins have been identified with mutagenic, teratogenic, embryotoxic, allergenic, and immunosuppressing properties, suppressing cellular and humoral immunity. The aim of the study was the investigation of the T-2 toxin in the gastrointestinal tract and the effects of the toxin on the intestinal activities of the digestive enzymes and morphological and biochemical blood indices in cross Smena 8 broilers with experimentally induced T-2 toxicosis. Birds with chronic duodenal fistulae were fed the feeds contaminated with T-2 toxin in doses from 100 mcg/kg (1MAC) to 400 mcg /kg (4MAC) for 2 weeks. The measurements of the T2 toxin in the duodenal chyme and feces evidenced the transformation of T-2 to NT-2 toxin in the intestine and intense absorption of the latter into the bloodstream since its concentration in feces was significantly lower in compare to the duodenal chyme. All dietary doses of T-2 increased the duodenal activities of the total proteases (by 46.3-96.6%), lipase (by 16.8-25.5%), and amylase (by 99.7%) at T-2 dose 400 mcg/kg while activity of alkaline phosphatase decreased by 23.8-27.9%. In the feces the increase in proteolytic activity by 76.0-169.1% and decreases in the activities of lipase (by 23.2% at T-2 dose 400 mcg/kg) and amylase (by 55.1-57.2%) were found. The activity of trypsin in blood serum decreased by 12.2-22.2% while the increases in the activity of alkaline phosphatase varied from 52.4% to 5-fold. As a result the phosphatase-protease index increased from 31 to 92 in average. At T-2 dose 400 mcg/kg the decreases in the concentrations in blood serum of total protein (by 13.2%), glucose (by 13.5%), and triglycerides (4-fold) were found. The inversed correlations between the degree of the transformation of T-2 toxin into NT-2 toxin and tryptic activity in duodenal chyme and phosphatase-protease index in blood serum were found, which can be used as a test for diagnosing the T-2 toxin. | В настоящее время описано более 400 микотоксинов. Все они обладают канцерогенными, мутагенными, тератогенными, эмбриотоксическими, аллергенными и иммуносупрессивными свойствами, подавляют клеточный и гуморальный иммунитет. Цель работы - определение содержания Т-2 и НТ-2 токсинов в химусе и помете, активности пищеварительных ферментов и морфо-биохимических показателей крови цыплят-бройлеров кросса Смена 8 при экспериментальном Т-2 токсикозе. Птице в течение 2 недель скармливали корм, контаминированный Т-2 токсином в количестве от 100 мкг/кг (1ПДК) до 400 мкг/кг (4ПДК). Анализ химуса и помета показал, что в кишечнике цыплят-бройлеров Т-2 токсин трансформируется в метаболит - НТ-2 токсин. При этом последний имел тенденцию к интенсивному всасыванию в кровь. Потребление корма, содержащего Т-2 в количествах 100, 200 и 400 мкг/кг, привело к увеличению протеолитической активности дуоденального химуса на 46,3-96,6%, активности липазы - на 16,8-25,5%, амилазы - на 99,7% (при 4ПДК по Т-2 токсину). Активность щелочной фосфатазы снижалась на 23,8-27,9%. При этом в помете протеолитическая активность увеличивалась на 76,0-169,1%, активность липазы снижалась на 23,2% (4ПДК по Т-2 токсину), амилазы - на 55,1-57,2%. Биохимические исследования крови бройлеров показали снижение активности трипсина на 12,2-22,2%, увеличение активности щелочной фосфатазы (от 52,4% увеличения до 5-кратного). В результате фосфатазно-протеазный индекс увеличился в среднем с 31 до 92. В крови цыплят, получавших с кормом Т-2 токсин в дозе 0,4 мг/кг (4ПДК), содержание общего белка снизилось на 13,2%, глюкозы - на 13,5%, триглицеридов - в 4 раза. Установлено, что образование метаболита НТ-2 из токсина Т-2 находится в обратной зависимости от активности трипсина в химусе кишечника и фосфатазно-протеазного индекса в крови бройлеров, что можно использовать на практике в качестве теста для диагностики Т-2 токсикоза.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation