AGRIS - 

2023

Semenova, O.V. | Koteneva, S.V. | Nefedchenko, A.V. | Sudorgina, T.E. | Glotova, T.I. | Glotov, A.G.

The research was carried out in 2020-2022 at a farm specialized in milk production. The total number of the herd is 1,750 heads. An outbreak of infection caused by Pestivirus H (bovine viral diarrhea virus, BVDV-3, that is agent of mucosal disease of the third kind) is described. The disease was accompanied with high morbidity and lethality among animals of different ages. In some sick animals, a full complex of pronounced symptoms characteristic of "classical" bovine mucosal disease was registered: erosions and ulcers on the nasal mirror and tongue, foaming from the mouth, serous nasal discharge, hemorrhagic inflammation and pronounced longitudinal erosions on the mucosa of the esophagus, rennet stomach and intestine. Cows miscarried at different stages of pregnancy. The coefficient of effective insemination decreased to 20%. The course of the disease was complicated by the involvement of the bovine herpes virus type 4, bacteria of the family Pasteurellaceae and Clostridium spp. in the infectious process. The BVDV-3 genome was found in a wide range of internal organs of aborted fetuses, calves, and adult animals. According to sequencing data, the pathogen was classified as subtype 3a. Phylogenetic analysis of the 5'-untranslated region of the virus genome (5'-UTR) showed its close relationship to the strains isolated in Italy and Brazil, most of which were previously identified as contaminants of fetal bovine serum and live vaccines against viral infections of cattle. No specific prophylaxis against BVDV-3 infection has been developed at this time, therefore, it is necessary to update and improve diagnostic methods, optimize control measures to prevent the spread of virulent pathogen strains, and to control safety of the vaccines used. | Исследования проводили в 2020-2022 гг. в хозяйстве, специализирующемся на производстве молока. Общая численность стада – 1750 гол. Описана вспышка инфекции, вызванной Pestivirus H (вирус вирусной диареи – болезни слизистых оболочек третьего вида, BVDV-3), которая сопровождалась высокой заболеваемостью и летальностью среди животных разных возрастов. У части больных животных зарегистрировали полный комплекс ярко выраженных симптомов, характерных для "классической" болезни слизистых оболочек крупного рогатого скота: эрозии и язвы на носовом зеркальце и языке, выделение пены из ротовой полости, серозные выделения из носа, геморрагическое воспаление и выраженные продольные эрозии на слизистой пищевода, сычуга и кишечника. Коровы абортировали на разных стадиях стельности. Коэффициент плодотворного осеменения снизился до 20%. Течение болезни осложнилось вовлечением в инфекционный процесс вируса герпеса крупного рогатого скота 4-го типа, бактерий семейства Pasteurellaceae и Clostridium spp. Геном BVDV-3 обнаружили в широком спектре внутренних органов абортированных плодов, телят и взрослых животных. По данным секвенирования возбудитель отнесли к субтипу 3а. Филогенетический анализ участка 5'-нетранслируемой области генома вируса (5'-UTR) показал близкое его родство со штаммами, выделенными в Италии и Бразилии, большинство из которых ранее идентифицированы как контаминанты эмбриональной сыворотки и живых вакцин против вирусных инфекций крупного рогатого скота. В настоящее время средства специфической профилактики против инфекции, вызванной BVDV-3, не разработаны, поэтому необходимы обновление и совершенствование методов диагностики, оптимизация противоэпизоотических мероприятий для недопущения распространения вирулентных штаммов возбудителя, контроль безопасности используемых вакцин.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Koshkina, O.A. | Kharzinova, V.R. | Zinov'eva, N.A.

The Nenets reindeer breed is the most numerous in the Russian Federation, has unique adaptive abilities and plays a key role in the life of numerous peoples of the Far North. It is relevant to search for and implement various approaches that will expand and clarify the available data on the state of genetic diversity and phylogenetic relationships of regional populations of the Nenets breed. The aim of the work is to validate the developed a test system for the isolation of complete mitochondrial genomes of reindeer and to conduct a phylogenetic analysis of domestic populations of the Nenets breed in comparison with the wild tundra population of reindeer. The test system is based on the amplification of six overlapping mtDNA fragments, which, after purification and quality control of the libraries, were sequenced using NGS technology and performed on a miSeq device (Illumina, USA). Approbation of the test system for the isolation of complete mitochondrial genomes of the reindeer was carried out on representatives of six regional populations of the Nenets breed (n=63), as well as the wild reindeer (n=62). The length of the complete mitogenome was 16367 base pairs, with the following distribution of nucleotide frequencies: A - 33.70%, T - 30.04%, G - 13.16%, C - 23.10%. All studied individuals of the Nenets breed were characterized by high haplotype and nucleotide diversity (Hd = 0.993±0.005; pi = 0.00391±0.00068). No clear population clustering of the studied reindeer samples was observed. Phylogenetic analysis revealed the presence of four main clusters with a mixed composition according to the distribution of haplotypes on the median network. As a result of the study, a test system was developed and tested for the isolation of complete reindeer mitochondrial genomes, new data were obtained on the phylogenetic relationships not only of groups of the Nenets reindeer of various geographical origins, but also of domestic and wild populations of this animal species. | Ненецкая порода северного оленя – самая многочисленная в Российской Федерации, обладает уникальными адаптационными способностями и играет ключевую роль в жизни многочисленных народов Крайнего Севера. Актуален поиск и внедрение различных подходов, которые позволят расширить и уточнить имеющиеся данные о состоянии генетического разнообразия и филогенетических взаимоотношениях региональных популяций ненецкой породы. Цель исследований – выполнить апробацию разработанной тест-системы для выделения полных митохондриальных геномов северных оленей и провести филогенетический анализ домашних популяций ненецкой породы, в сравнении с дикой тундровой популяцией северных оленей. Разработанная тест-система основана на амплификации шести перекрывающихся фрагментов мтДНК, которые после очистки и проверки качества библиотек секвенировали с использованием технологии NGS на приборе miSeq (Illumina, США). Апробацию тест-системы выделения полных митохондриальных геномов северного оленя проводили на представителях шести региональных популяций ненецкой породы (n=63) и диких северных оленей (n=62). Длина полного митогенома составила 16367 пар оснований со следующим распределением частот нуклеотидов: А – 33,70%, Т – 30,04%, G – 13,16%, C – 23,10%. Все исследуемые особи ненецкой породы характеризовались высоким гаплотипическим и нуклеотидным разнообразием (Hd = 0,993±0,005; пи = 0,00391±0,00068). Четкой популяционной кластеризации исследуемых выборок северных оленей не наблюдали. Филогенетический анализ выявил наличие четырех основных кластеров со смешанным составом согласно распределению гаплотипов на медианной сети. Разработана и апробирована тест-система для выделения полных митохондриальных геномов северного оленя, получены новые данные о филогенетических связях группировок ненецкой породы северного оленя различного географического происхождения, а также домашних и диких популяций этого вида животных.

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

2018

Filippova, V.A. | Kruglov, Yu.V. | Andronov, E.E., All-Russia Research and Development Inst. of Agricultural Economics, Moscow

Soil microbial communities are complex multicomponent systems that form under the influence of a wide range of factors, among them - soil type, plant species, climate, agricultural technology - in general, determining the physical and chemical characteristics of the environment. The aim of our work was to study the influence of various agricultural technicians such as crop rotation and liming, under the conditions of a long field experiment on the phylogenetic structure of prokaryotic micro-organisms in rye crops. The results of the high-throughput DNA sequencing of the soil microbiome and the subsequent analysis of the phylogenetic structure and diversity of the prokaryotic microorganisms of the sod-podzolic soil under the conditions of perennial rye culture showed that the plant is one of the key factors in the formation of the prokaryotic community. Regardless of the agrotechnical methods under the cover of winter rye, the same core structure of prokaryotes, including a small number of types of proteobacteria and actinobacteria, develops in the earing phase. The dominant position among them is occupied by the bacteria of the Rhizobiaceae family, which in this case is to some extent related to the history of the experimental field. Apparently, the bacteria of this family and, above all, the nodule bacteria, find favorable conditions for their development in the rye rhizosphere. In this connection, studies of the viability of Rhizobiaceae in winter rye crops, and their evolution to associative endosymbiotic relationships with rye in the course of a long coexistence are of undoubted interest. The effect of liming on the genetic structure of the prokaryote community of acidic soils may be different. At the same time, apparently, the specific type of plants, as well as the history of the field (crop rotation, permanent culture, fertilizer system, etc.) are of significant importance. | Микробные сообщества почв - это сложные многокомпонентные системы, формирующиеся под влиянием широкого круга факторов, в том числе типа почвы, вида растения, климата, агротехники. Нашей целью было выявление влияния различных агротехник (севооборот и известкование) на филогенетическую структуру прокариотических микроорганизмов в посевах ржи в условиях длительного полевого опыта. Отбор образцов проводили в 2010 году в южной части Клинско-Дмитровской возвышенности на участке многолетнего опыта РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева. Для филогенетического анализа комплекса прокариотических микроорганизмов в почве использовали делянки, засеянные озимой рожью (Secale cereale L.), которая выращивалась в бессменной культуре и шестипольном севообороте с 1912 г. Севооборот включал чистый пар, озимую рожь, картофель, ячмень с подсевом клевера, клевер первого года пользования, лен. Почвенные пробы отбирали в фазу колошения озимой ржи на глубину пахотного горизонта А1 (0-20 см) в пяти повторностях, из которых составляли средний образец. После тщательного перемешивания его использовали для выделения ДНК. Результаты высокопроизводительного секвенирования ДНК почвенного микробиома и последующего анализа филогенетической структуры и разнообразия прокариотических микроорганизмов в почве показали, что растение служит одним из ключевых факторов формирования прокариотического сообщества. Независимо от агротехнических приемов, под покровом озимой ржи в фазу колошения складывался одинаковый по структуре коровый комплекс прокариот, включающий небольшое количество видов протеобактерий и актинобактерий. Доминирующее положение среди них занимали бактерии семейства Rhizobiaceae, что в определенной степени было связано с историей опытного поля. По-видимому, бактерии этого семейства, прежде всего клубеньковые, находят в ризосфере ржи благоприятные условия для развития. Известкование практически не влияет на видовое богатство в посевах бессменной ржи, но резко снижает его в севообороте.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Fisinin, V.I., All-Russia Research and Technological Inst. of Poultry Breeding, Sergiev Posad

The high competition in the market of the world's poultry genetic material defines the importance of monitoring its origin and genetic consolidation. The aim of this work was to study polymorphism and genetic differentiation on microsatellite loci of turkeys' breeds of the Russian selection. The work was carried out at the North Caucasian Zonal Experimental Station for Poultry Breeding of North Caucasian Zonal Experimental Station for Poultry Breeding (Stavropol region). MLVA (multiple locus variable, number tandem repeats analysis) genotyping was performed on 12 VNTR loci (MNT9-MNT20). Blood samples were taken from turkeys of seven breeds: broad-chested white (n=12), North Caucasian bronze (n=12), North Caucasian white (n=9), North Caucasian silvery (n=15), Moscow white (n=12), Tikhoretsk black (n=10), Uzbek buff (n=8). 3 loci (MNT11, MNT15, MNT17) of 12 investigated VNTR loci were monomorphic, and 6 loci (MNT9, MNT10, MNT12, MNT14, MNT19 and MNT20) had two alleles each. For MNT16, 3 alleles were revealed, and only MNT13 and MNT18 produced 4 alleles each. 21 of 26 identified alleles have not been previously described or deposited in specialized international databases that specifies in originality of the investigated Russian turkey breeds. Phylogenetic analysis of genetic distances allowed to allocate two unequal clusters. The cluster I is formed by a part of broad-chested white genotypes and from all genotypes of Uzbek buff breed. The cluster II is formed by two large groups - C (genotypes of North Caucasian bronze, North Caucasian white and broad-chested white breeds) and D (genotypes of Tikhoretsk black, North Caucasian silvery and Moscow white breeds). The specifics of genetic differentiation of turkey breeds of the Russian selection are caused by history of their origin and participation of a gene pool of one breed in creation of the others. | В мировом птицеводстве жесткая конкуренция на рынке генетического материала определяет важность контроля его происхождения и генетической консолидированности. Цель настоящей работы заключалась в изучении полиморфизма и генетической дифференциации по микросателлитным локусам у пород индеек российской селекции. Исследования выполняли на породах, разводимых в Селекционно-генетическом центре Северо-Кавказской зональной опытной станции по птицеводству (Ставропольский край). MLVA (multiple locus variable, number tandem repeats analysis) генотипирование проводили по 12 VNTR-локусам (MNT9-MNT20). Пробы крови отбирали у индеек 7 пород: белой широкогрудой (n = 12), бронзовой северокавказской (n = 12), белой северокавказской (n = 9), серебристой северокавказской (n = 15), московской белой (n = 12), черной тихорецкой (n = 10), узбекской палевой (n = 8). Из 12 исследованных VNTR-локусов 3 оказались мономорфными (MNT11, MNT15, MNT17), в 6 было выявлено по 2 аллеля (MNT9, MNT10, MNT12, MNT14, MNT19 и MNT20). В локусе MNT16 обнаружили 3 и лишь в двух VNTR-локусах (MNT13 и MNT18) - по 4 аллеля. Из 26 выявленных аллелей 21 ранее не был описан и не аннотирован в специализированных международных базах данных, что указывает на генетическое своеобразие исследованных российских пород индеек. Филогенетический анализ с построением дендрограммы генетических дистанций позволил выделить два неравнозначных кластера. Первый кластер был образован частью генотипов белой широкогрудой и всеми генотипами узбекской палевой породы, второй сформировали 2 крупные группы - C (генотипы пород бронзовая северокавказская, белая северокавказская и белая широкогрудая) и D (генотипы пород черная тихорецкая, серебристая северокавказская и московская белая). Особенности генетической дифференциации пород индеек российской селекции обусловлены историей их происхождения и участием генофонда одних пород в создании других.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Karasev, E.S. | Chizhevskaya, E.P. | Simarov, B.V. | Provorov, N.A. | Andronov, E.E., All-Russia Research and Development Inst. of Agricultural Microbiology, St. Petersburg

We applied modified phylogenetic analysis method of building meta-trees to study the evolutional patterns of various groups of symbiotic genes (nod-genes control the formation of nodules and nif/fix-genes control symbiotic nitrogen fixation). The method consists in the pairwise comparison of topologies and construction combined dendrograms ("meta-trees"), where the relative position of the two trees is a measure of corresponding gene phylogenies congruence. Homologues of 18 symbiotic genes (nodABCDIJN, nifABDEHKN, fixABC, fdxB) are present in each test organism (nine strains belong to the genera Bradyrhizobium, Mesorhizobium, Rhizobium, Sinorhizobium and Neorhizobium). These genes were selected for the implementation of this method, as well as the gene 16S rRNA as a traditional taxonomic chromosome marker. We constructed and compared phylogenetic trees for all these genes and then calculated the pairwise similarity coefficients for their topologies. According to the obtained data, we built a meta-tree, and there were two statistically distinct gene clusters identified within. Cluster 1 includes mainly nif- and fix-genes and cluster 2 - mostly nod-genes, that is related to the data of separate localization of these gene groups in the rhizobial genomes. The exception is the arrangement of nifB and fixC genes with nodA in cluster 2, as well as co-localization of nodI and nifD in cluster 1. During the identified clusters structure analysis we found strong relationship between the relative gene position and the characteristics of their genome localization in nodule bacteria. Importantly, the differences between clusters 1 and 2 are not expressed less clearly than the differences between nod- and nif/fix-gene groups. | Для изучения закономерностей эволюции различных групп симбиотических генов (nod-генов, контролирующих образование клубеньков, nif/fix-генов, контролирующих симбиотическую азотфиксацию) был применен модифицированный нами метод филогенетического анализа - построение метадеревьев. Суть метода заключается в попарном сравнении топологий дендрограмм и построении комбинированных дендрограмм (метадеревьев), на которых относительное положение двух деревьев является мерой конгруэнтности филогений соответствующих генов. Для реализации данного метода были выбраны 18 симбиотических генов (nodABCDIJN, nifABDEHKN, fixABC, fdxB), гомологи которых присутствуют у каждого из исследуемых организмов (9 штаммов, относящихся к родам Bradyrhizobium, Mesorhizobium, Rhizobium, Sinorhizobium и Neorhizobium), а также ген 16S рРНК - традиционный хромосомный таксономический маркер. Для каждого из этих генов были построены и сопоставлены филогенетические деревья, затем были рассчитаны коэффициенты попарного сходства их топологий. По полученным данным было построено "метадерево", в пределах которого были выявлены два статистически различающихся кластера генов. В кластер 1 вошли преимущественно nif- и fix-гены, а в кластер 2 - преимущественно nod-гены, что согласуется с данными о раздельной локализации этих групп генов в геномах ризобий. Исключением было расположение генов nifB и fixC в кластере 2 вместе с геном nodA, а также локализация гена nodI в кластере 1 вместе с геном nifD. При анализе структуры выявленных кластеров не было обнаружено строгой зависимости между относительным положением изучаемых генов и особенностями их локализации в геномах клубеньковых бактерий. Различия между кластерами 1 и 2 выражены не менее четко, чем различия между группами nod- и nif/fix-генов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Glotov, A.G. | Koteneva, S.V. | Glotova, T.I., Siberia Federal Scientific Center of Agrobiotechnology. Institute of Experimental Veterinary of Siberia and the Far East, Novosibirsk Region

Bovine viral diarrhea is a viral disease of cattle. Bovine viral diarrhea virus (BVDV) is considered as prototype member of the Pestivirus genus. The disease is caused by two different viruses BVDV1 and BVDV2. Studies on genetic polymorphism of viruses in Russia are insufficient. The aim of this work was a phylogenetic analysis of two types of BVDV circulating in the big dairy farms in five regions of Siberia and Northern Kazakhstan based on the nucleotide sequence of highly conserved region of the genome, 5′-untranslated region (5'-UTR). Specific prevention on the disease was not carried out in these regions before. The local and imported cattle revealed the circulation of the six subtypes of BVDV1 (a, b, c, g, p, k), the presence of mixed subtypes: 1d/1n/1u and BVDV2. Predominant subtype was 1b. The number of BVDV1 was as follows: 1a, 1c, 1d/1n/1u and 1p at 3.85%; 1g – 15.38%, 1k – 7.69% and BVDV2 – 11.54%. Distribution of viruses had geographical differences. BVDV1b, BVDV1p, BVDV1g, BVDV1k and mixed subtypes 1d/1n/1u often detected in sick or persistently infected animals in farms with respiratory diseases. BVDV 1c was found in the serum of persistently infected heifer without clinical symptoms. BVDV1a and BVDV2 shed from animals with reproduction pathology, aborted fetuses and stillbirth calves. Results of the studies on the molecular epidemiology of BVDV can be used to select and to optimize control strategies and measures, and to make decisions on the vaccines usage in a particular region. | Вирусная диарея – болезнь слизистых оболочек (BVDV) – контагиозное заболевание крупного рогатого скота, вызываемое 2 прототипными членами рода Pestivirus:  BVDV1 и BVDV2. Исследование их генетического полиморфизма в России недостаточно. Целью работы был филогенетический анализ вирусов на основе секвенирования высококонсервативной области генома – 5'-нетранслируемого региона (5'-UTR), циркулирующих среди высокопродуктивного молочного скота в 5 регионах Сибири и в Северном Казахстане где на момент исследований специфическая профилактика болезни не проводилась. В результате от местного и завозного скота выделили 6 субтипов вируса первого типа (a, b, c, g, p, k), вируса второго типа, а в одном случае наличие смешанных субтипов BVDV1: 1d/1n/1u. Преобладающим субтипом являлся 1b (50% положительных проб). Количество субтипов BVDV1 было следующим: 1a, 1c, 1d/1n/1u и 1p по 3,85%; 1g – 15,38%, 1k – 7,69% и BVDV2 – 11,54%. Распространение типов и субтипов вирусов имело географические различия. BVDV1b, BVDV1p, BVDV1g, BVDV1k и смешанные субтипы 1d/1n/1u чаще выявляли у больных или персистентно инфицированных животных в хозяйствах, неблагополучных по респираторным болезням. BVDV 1c обнаружили в сыворотке крови одной персистентно инфицированной нетели без проявления клинических симптомов. Субтип 1а и тип 2 вируса установили у животных с патологией воспроизводства, у абортированных плодов и мертворожденных телят. Результаты исследования по молекулярной эпизоотологии вируса BVDV можно использовать для выбора и оптимизации стратегии контрольных мероприятий и решения вопроса о применении вакцин в конкретном регионе.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Kimeklis, A.K. | Safronova, V.I. | Kuznetsova, I.G. | Sazanova, A.L. | Belimov, A.A. | Pinaev, A.G. | Chizhevskaya, E.P., All-Russia Research and Development Inst. of Agricultural Microbiology, St. Petersburg

В горах Армении, Дагестана и Северной Осетии были найдены и собраны образцы эндемичного бобового растения Vavilovia formosa (Stev.) Fed. с клубеньками, из которых впоследствии получены изоляты клубеньковых бактерий (ризобий). Были выбрали 19 штаммов быстрорастущих ризобий, выделенных из клубеньков 10 растений, чтобы определить их видовую принадлежность, выявить географическую изоляцию, а также охарактеризовать генетическую обособленность выделенных штаммов по отношению к ризобиям, имеющим других растений-хозяев из трибы Fabeae. Были просеквенированы один из фрагментов ITS (internally transcribed spacer) длиной 1000-1300 п.н. и фрагмент гена nodA длиной 666 п.н., а также проведен скрининг штаммов на наличие гена nodX, контролирующего хозяйскую специфичность ризобий. Выявлено, что все изученные штаммы принадлежат к виду Rhizobium leguminosarum (биовар viciae). ITS-дендрограмма выявила относительно высокую гетерогенность внутри группы изолятов, однако на nodA-дендрограмме они, напротив, формировали очень компактную группу. Вероятно, ген nodA, сцепленный с генами хозяйской специфичности у ризобий, может активно переноситься в популяциях R. leguminosarum, обеспечивая свободное комбинирование специфичности к вавиловии с различными вариантами бактериальной хромосомы. Сравнение генетических расстояний по ITS для изолятов из 3 регионов указывает на дивергенцию микросимбионтов вавиловии, связанную с географической изоляцией. Данные по генетическим расстояниям для гена nodA, а также присутствие гена nodX у всех изученных штаммов R. leguminosarum указывают на наличие хозяйской обособленности изученных штаммов внутри биовара viciae. Полученные корреляции происхождения штаммов со структурой гена nodA отражают наличие высокоспецифичных взаимодействий каждой группы штаммов R. leguminosarum со своими растениями-хозяевами, тогда как корреляции со структурой локуса ITS свидетельствуют об адаптации ризобий к почвенной среде обитания. | Three expeditions to the mountain regions of Armenia, Dagestan and North Ossetia succeeded in finding and collecting plants of Vavilovia formosa (Stev.) Fed. with its nodules, from which rhizobia isolates were obtained later. It was chosen nineteen fast-growing isolates, derived from ten plants' nodules, to identify their species affiliation, to trace geographical isolation and also to try to track down its genetic differences from rhizobia, which nodulate other plants of tribe Fabeae. To make this we sequenced internally transcribed spacer (ITS) fragment and nodA gene, and made screening of the isolates for the presence of nodX gene, which controls rhizobia host specificity. Results of ITS sequencing showed that all strains involved in the analysis belong to R. leguminosarum (bv. viciae) species. ITS-dendrogram shows relatively high heterogeneity of isolates, but on nodA-dendrogram they form a very compact group. Probably, nodA gene, chained with the genes of host specificity, can be easily transferred within the populations of R. leguminosarum, providing unlimited combinations of specificity to vavilovia with different variants of bacterial chromosome. Comparison of genetic distances based on ITS-sequences for the isolates derived from three regions shows tendency to geographic isolation between them. Data on nodA-based genetic distances along with the presence of nodX gene in the genomes of all R. leguminosarum strains in this study point out the presence of its host specificity within biovar viciae. It seems that correlation between strain origin and the genetic structure of nodA reflects presence of highly specific interactions among each group of R. leguminosarum strains with their plant-hosts, whereas correlations with the structure of ITS-loci reflect rhizobia adaptation to soil environment.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Imatdinov I.R. | Balysheva V.I. | Ponomarev V.N. | Kapustina O.V.

Возможность распространения лихорадки долины Рифт (ЛДР) в Азию и Европу в последние десятилетия вызывает серьезные опасения. Целью представляемой работы стало изучение молекулярно-биологических свойств аттенуированного вируса ЛДР штамм 1974-ВНИИВВиМ. Результаты исследований показали, что в перевиваемых культурах клеток почки сайги (ПС), почки зеленой мартышки (CV-1) и почки сирийского хомячка (ВНК-21/13) вирус накапливается в высоких титрах при инфекционной активности 8,23±0,21 lg MLD50/см3 и антигенной активности в реакции пассивной гемагглютинации в разведениях 1:64-1:128. Отработаны параметры культивирования вируса роллерным методом в культуре клеток ПС: скорость вращения культуральных бутылей — 12-15 об/ч, доза заражения — 0,01-0,001 MLD50/кл, рН 6,4-6,8 в первые 12 ч культивирования. Последующее поддержание рН в пределах 7,2-7,6 в течение 48-72 ч при 37 град. С обеспечивает получение вирусного сырья с высокой инфекционной и антигенной активностью. Филогенетический анализ нуклеотидных последовательностей трех участков S- и M-сегментов вирусного генома позволил установить высокую степень родства штамма 1974-ВНИИВВиМ с известными штаммами Smithburn и Entebbe. Сравнительный анализ нуклеотидных последовательностей генов, кодирующих гликопротеины Gn и Gc и нуклеопротеин N, показал, что большая часть замен в последовательностях указанных генов у штамма 1974-ВНИИВВиМ вируса ЛДР синонимичны и не приводят к изменению первичных аминокислотных последовательностей, вставки и делеции отсутствуют. В нуклеотидной последовательности, кодирующей гликопротеин Gn, нами выявлены 8 замен относительно аналогичной последовательности М-сегмента генома у вирулентного штамма Entebbe и 14 замен при сравнении с М-сегментом у штамма Smithburn. У штамма 1974-ВНИИВВиМ по сравнению с другими аттенуированными штаммами установлено низкое число значимых аминокислотных замен в антигенных компонентах вируса ЛДР. (Табл. 1. Ил. 3. Библ. 31) | In recent decades, a threat of spreading Rift Valley fever (RVF) to Asia and Europe raises serious concerns. This work was aimed at molecular and biological characterization of an attenuated RVF virus (RVFV) strain 1974-VNIIVViM. The results of the investigations showed that the virus accumulated in continuous cell cultures like saiga kidney (SK), Siberian mountain goat kidney (PSGK-60) and MDVK (calve kidney cell culture) at high titers with infectious (8.53±0.21 lg MICLD50/cm3) and antigenic (1:64 to 1:128 in the passive hemagglutination test) activity levels. We determined optimal regime of the virus growth in BHK-21/13 (Syrian hamster kidney cell culture) using a roller culture method: the culture bottle rotation speed of 12 to 15 r.p.h., the infection dosage of 0.01 to 0.001 MLD50/cell, the first 12 hours of the culture at pH = 6.4 to 6.8. Further, pH is maintained at 7.2 to 7.6 for 48 to 72 hours of culture at 37 deg С, which provides the raw virus production at high infectivity and antigenicity levels. Phylogenetic analysis of the nucleotide sequences of 3 sites in S and/or M segments showed that it was closely related to strains Smithburn and Entebbe. Comparative analysis of nucleotide sequences of genes encoding glycoproteins Gn and Gc, and the nucleoprotein N, shows that most of the substitutions in the sequences of the genes of the RVFV strain 1974-VNIIVViM are synonymous and do not alter the primary amino acid sequence, with insertion and deletion missing. In the nucleotide sequence encoding glycoprotein Gn we found 8 substitutions relative to a similar sequence of M segment of a virulent strain Entebbe, and 14 substitutions when compared with M segment of strain Smithburn. A lower (as compared with other attenuated strains) amount of significant amino acid substitutions in RVFV antigenic components was revealed.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Gulyukin, A.M. | Shabejkin, A.A. | Zajkova, O.N. | Polyakova, I.V. | Zaberezhnyj, A.D., The Ya.R. Kovalenko All-Russia Research and Development Inst. of Experimental Veterinary, Moscow

The epizootic situation on rabies in the Republic of Tatarstan based on data of 2013-2014 is considered. Using the methods of molecular epizootology the species and number content of the animals with the laboratory-based confirmed infection was analyzed, and phylogenetic analyses of the rabies agents isolated in various regions of the republic was done. The sickness rate, coefficient of focality, and infection rate were calculated. These parameters were rather high, thus confirming the epidemic situation on rabies in Tatarstan. The G gene fragment of rabies field isolates from Tatarstan was sequenced and compared with similar fragment from reference strains. A comparative analysis showed no genomic differences in nucleotide and amino acid sequences between the field isolates. The difference in nucleotide sequence between field and reference strains was as high as 8%, while in their amino acid sequences no difference was found. This suggests high selective pressure on the amino acid structure of the analyzed fragments. Since live vaccines are widely used to control rabies in wild animals, it is necessary to check potential reversion of vaccine strains to the virulent one. In the enzootic area of Tatarstan rabies was determined to be eventual and natural focal infection. Nozoologic maps were developed in a computed geo-informational system and the vector of epidemic process in the Republic of Tatarstan within 2013-2014 was determined. | Рассмотрена эпизоотическая ситуация по бешенству в Республике Татарстан по данным за 2013-2014 гг. Методами молекулярной эпизоотологии проанализирован видовой и количественный состав животных с лабораторно подтвержденным заболеванием и проведен филогенетический анализ изолятов возбудителя из различных районов республики. Рассчитаны показатели: индекс заболеваемости, коэффициент очаговости и индекс неблагополучия. Они оказались достаточно высокими, что подтверждает факт неблагополучия Республики Татарстан по бешенству. Определена нуклеотидная последовательность фрагмента гена G полевых изолятов вируса бешенства из Республики Татарстан. При сравнении нуклеотидных и аминокислотных последовательностей исследуемых изолятов между собой практически не выявлено геномных отличий. При сравнении исследуемых проб с референтными штаммами было выявлено около 8% отличий в последовательности нуклеотидов, но при сравнении последовательностей аминокислот отличий не выявлено, что показывает селективное давление на структуру аминокислот, кодируемую в данном фрагменте. Так как главную роль в борьбе с бешенством играют регулирование численности и оральная иммунизация диких животных живой вакциной, возможна реверсия вакцинного штамма к вирулентному. Сделан вывод, что на территории Республики Татарстан бешенство является эвентуальным природно-очаговым заболеванием. В геоинформационной системе были созданы нозологические карты и определен вектор продвижения эпизоотии по территории республики в 2013-2014 гг.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation