AGRIS - 

Data provenance by Country

2023

Elizaveta Anisimova | Ekaterina Dodonova | Dinis Mirgazov | Nail Fakhrutdinov | Inna Elizarova | Ekaterina Pankova | Konstantin Osyanin

Бруцеллез собак – зоонозное заболевание, оказывающее негативное влияние на репродуктивную систему данных животных и, как следствие, приводящее к значительным экономическим потерям питомников. Заболевание представляет опасность и для здоровья человека, особенно для ветеринарных работников и заводчиков. Диагностические исследования при бруцеллезе в большинстве своем основаны на серологических и фенотипических методах, являющихся достаточно трудоемкими и обладающих низкой специфичностью. Наиболее совершенными являются молекулярно-генетические подходы, в частности, разновидности метода ПЦР, основу которого составляет биоинформационный анализ. В рамках данной работы проанализированы полногеномные последовательности геномов бруцелл, представленных в базе данных GenBank. По результатам проведенного анализа подобраны локусы, одни из которых имеются лишь у представителей видов B. canis, другие – у В. abortus, третьи – у B. melitensis. На основе выбранных ДНК-маркеров сконструированы праймеры и TagMan-зонды, позволяющие выявлять и проводить дифференциацию видов возбудителя бруцеллеза. Также подобран оптимальный состав реакционной смеси и определены единые условия амплификации, позволяющие проводить ПЦР в условиях одной реакции. При постановке мультиплексной ПЦР c ДНК штаммов различных видов установлено, что олигонуклеотидные затравки, разработанные для амплификации представителей видов B. abortus и B. Melitensis, обладают 100%-ной специфичностью. В свою очередь, сконструированные для детекции основного возбудителя бруцеллеза собак (B. canis) праймеры также пригодны для выявления бактерий B. suis. Таким образом, разработанные праймеры и TagMan-зонды могут быть включены в состав ПЦР-РВ диагностикума, пригодного не только для индикации основного вида возбудителя бруцеллеза собак – B. canis, но и «нетипичных» для данных животных видов B. suis, B. abortus и B. melitensis. | Canine brucellosis is a zoonotic disease that has a negative impact on the reproductive system of dogs and leads to significant economic losses of breeding kennels. The disease also poses a threat to human health, especially for veterinarians and breeders. Diagnostic tests for brucellosis are mostly based on serological and phenotypic methods which are quite laborious and have low specificity. The most advanced methods include molecular genetic approaches, in particular, PCR varieties based on bioinformatics assay. In this study, we have carried out assay of whole genome sequences of Brucella genomes presented in the GenBank database. Based on the results of the assay, loci were selected, some of which were present only in representatives of the species B. canis, others in B. abortus, and others in B. melitensis. Based on the selected DNA markers, primers and TagMan probes to allow detection and differentiation of brucellosis pathogen species were designed. Also, the optimal composition of the reaction mixture was selected and uniform amplification conditions were determined allowing PCR to be carried out under the conditions of one reaction. When performing multiplex PCR with DNA of strains of various species, it was found that oligonucleotide primers designed for amplification of representatives of the species B. abortus and B. melitensis had 100% specificity. In turn, primers designed to detect the main causative agent of canine brucellosis (B. canis) are also successful for amplification of B. suis bacteria. Thus, the developed primers and TagMan probes may be included in the real-time PCR diagnostic kit, suitable not only for indicating the main type of the causative agent of canine brucellosis - B. canis, but also “atypical” for these animals species B. suis, B. abortus and B. melitensis.

Show more [+]

Less [-]

Altai State Agricultural University - Russian Federation

2023

Shelud'ko, O.N. | Mitrofanova, E.A. | Red'ka, V.M. | Chemisova, L.Eh. | Shirshova, A.A. | Yakuba, Yu.F.

This article presents the results of the study and systematization of the main ash elements and acid composition of varietal dry white wines made from grapes grown in the conditions of the Anapa-Taman and Central zones of the Krasnodar region. The relevance of the research is due to the lack of large data sets of indicators of authentic wine products to establish significant correlations and develop automated models for assessing the quality and authentication of wines, including with regional and varietal identification. As objects of research, varietal dry wines produced from white grape varieties grown in the conditions of the 'Kuban' zone were selected: Aligote, Bianca, Viorica, white Muscat, Pervenets Magaracha, Pinot Blanc, Riesling Rhenish, Siber'kovyi, Sauvignon Blanc, Traminer, Tsitronnyi Magaracha, Chardonnay, etc. The wines were made using the same technology of low-oxidized pure white wines (100% from one grape variety, hand-picking). Wine studies have been conducted annually since the 2013 harvest. The data were grouped as follows: mass and molar concentrations of equivalents of titrated acidity of wines, in terms of tartaric acid; total acidity, basic organic acids: tartaric, malic, succinic, citric, acetic, lactic; cations of alkaline and alkaline earth metals: potassium, sodium, magnesium, calcium; mass concentrations of ash and its alkalinity by varieties, grape harvest years and zones. It is shown that the minimum mass concentration of ash in genuine dry white wines produced in the Kuban zone is 0.86 g/dm3, the minimum alkalinity of ash is 15.1 mmol-eqNaOH/dm3. The results of the research will accelerate the rapid search and analysis of information for the development of a system of identification, quality control and establishing the authenticity of wine products with regional affiliation. | Представлены результаты изучения и систематизации основных зольных элементов и кислотного состава сортовых белых сухих вин, приготовленных из винограда, выращенного в условиях Анапо-Таманской и Центральной зон Краснодарского края. Актуальность исследований обусловлена отсутствием больших массивов данных показателей подлинной винодельческой продукции для установления значимых корреляций и разработки автоматизированных моделей оценки качества и аутентичности вин, в том числе с региональной и сортовой идентификацией. В качестве объектов исследований выбрали сортовые сухие вина, произведенные из белых сортов винограда, выращенного в условиях зоны "Кубань": Алиготе, Бианка, Виорика, Мускат белый, Первенец Магарача, Пино блан, Рислинг рейнский, Сибирьковый, Совиньон блан, Траминер, Цитронный Магарача, Шардоне и др. Вина изготавливали по одной технологии малоокисленных белых вин чистосортовыми (100% из одного сорта винограда, ручной сбор). Исследования вин проводили ежегодно, начиная с 2013 г. урожая. Данные группировали следующим образом: по массовым и молярным концентрациям эквивалентов титруемой кислотности вин, в пересчете на винную кислоту; общей кислотности, концентрации основных органических кислот: винной, яблочной, янтарной, лимонной, уксусной, молочной; катионов щелочных и щелочноземельных металлов: калия, натрия, магния, кальция; по массовой концентрации золы и ее щелочности по сортам, годам урожая и зонам произрастания винограда. Показано, что минимальная массовая концентрация золы в подлинных белых сухих винах, произведенных в зоне "Кубань", – 0,86 г/дм3, минимальная щелочность золы – 15,1 ммоль-эквNaOH/дм3. Результаты исследований ускорят оперативный поиск и анализ информации для разработки системы идентификации, контроля качества и установления аутентичности винодельческой продукции с региональной принадлежностью.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Smirnov, I.G. | Kutyrev, A.I. | Khort, D.О. | Tumaeva, T.A. | Burmenko, Yu.V.

The paper presents a software and hardware complex with a mobile application based on a neural network, designed to identify apple fruits (apples) on tree canopy, to count their number, to determine the quantity of fruits affected by diseases, as well as to estimate the growth rate of apples and, thus, to forecast the total yield during the growing season. The developed software and hardware complex consists of a photo (image) collection unit with client software (a mobile application, a digital camera), a unit for processing the obtained images, which includes a database and a neural network, and a unit for interpretation of the obtained data. A neural network based on VGG-16 and SSD architecture was developed to identify apples on the tree canopy for evaluating apples and distinguishing sound fruits and those affected by disease. Training of the neural network was based on the selected classes of sound red and green apples, and apples affected by diseases – scab, powdery mildew, fruit rot, as well as mechanical damage. The software runs and operates on Ubuntu operating system, a mobile application – on Android. The software package and mobile application are capable of processing incoming photos (images) online, as well as to use previously captured photos. The generated database collects structured information about all field measurements and calculations of the number of apples on the planting rows under study. The experiments conducted on an industrial apple plantation showed that the accuracy of estimating the total number of fruits on the tree canopy compared to the true value was 94.7%, the accuracy of calculating the number of affected fruits was 90.4%. When technical requirements for the server and requirements for images are met, the average recognition rate does not exceed 0.6 s per image, the average segmentation rate of the apples from the background does not exceed 0.8 s per image, the average speed of an image analyzing and obtaining the recognition result does not exceed 1.5 s. | Представлен разработанный программно-аппаратный комплекс с мобильным приложением на основе нейронной сети, который позволяет идентифицировать плоды яблони на кроне деревьев, вести их подсчёт, определять количество плодов, поражённых болезнями и темпы роста плодов для вычисления объёма урожая во время вегетационного периода. Программно-аппаратный комплекс состоит из блока сбора фото (изображений), который включает клиентское программное средство (мобильное приложение, цифровая камера), блока обработки полученных изображений, который включает базу данных и нейронную сеть, а также блока анализа полученных данных. Для идентификации плодов яблони на кроне дерева разработана нейронная сеть на основе архитектуры VGG-16 и SSD − для диагностики изображений здоровых и поражённых болезнями плодов яблони. Классами плодов яблони для обучения нейронной сети выбраны здоровые красные и зелёные плоды; поражённые болезнями – паршой, мучнистой росой, гнилью плодовой и имеющие механические повреждения. Программное обеспечение запускается и функционирует на операционной системе Ubuntu, мобильное приложение на Android. Программное обеспечение и мобильное приложение могут работать на основе входящих фотографий (изображений) в режиме онлайн и использованием ранее отснятого фотоматериала. Разработанная база данных содержит структурированную информацию о всех произведённых полевых измерениях, итогах расчётов количества плодов яблони на исследуемых рядах насаждений. Точность оценки общего количества плодов на кроне дерева по сравнению с истинным значением составила 94,7%, точность подсчёта количества поражённых плодов составила 90,4%. Средняя скорость распознавания образов не превышает 0,6 с на одно изображение, средняя скорость сегментации плода яблони от фона не превышает 0,8 с на одно изображение, средняя скорость анализа одного изображения и получения результата распознавания не превышает 1,5 с при соблюдении технических требований к серверу и требований к изображениям.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Shilov, I.A. | Velishaeva, N.S. | Aniskina, Yu.V. | Kolobova, O.S. | Shalaeva, T.V. | Borisenko, O.M. | Demurin, Ya.N. | Frolov, S.S.

The multiplex system for genetic identification of lines and hybrids of sunflower Helianthus annuus L. has been developed based on 7 microsatellite loci (ORS815, ORS394, HA140, HA432, ORS546, ORS1144, ORS78). The proposed technique includes onetube PCR of all loci followed by electrophoresis analysis of DNA fragments using the genetic analyzer. Based on experimental studying of nucleotide structure of each locus the primers designed so that amplified regions contained only short tandem repeat regions. The advantage of the proposed approach is the ability to standardize and automate the procedure using 96-well plates, which allows the possibility for high-throughput analyses. The nine hybrids as well as corresponding parent lines of sunflower selected by All-Russia Research Institute of Oilseed Crops named by V.S. Pustovoit - 'Ameli', 'Aris', 'Arneb', 'Clip', 'Surus', 'Taizar', 'Typhoon', 'Fakel', 'Factor' - were analyzed using above multiplex system. The DNA fragment lengths obtained for all loci appeared to be the same for each plant within corresponding line that confirmed the uniformity of all parent lines, while the total allele combinations for each line allowed to reliably distinguish among themselves. All analyzed sunflower hybrids appeared to be uniform. The DNA-profile of each hybrid contained the corresponding maternal and paternal alleles that confirmed the origin of hybrids from declared parent lines. The suggested multiplex system can be used for efficient identification of lines and hybrids of sunflower as well as it seems to be a promising tool for monitoring of seed production. | На основе 7 микросателлитных локусов (ORS815, ORS394, HA140, HA432, ORS546, ORS1144, ORS78) создана мультиплексная система генетической идентификации линий и гибридов подсолнечника Helianthus annuus L. Предлагаемая методика позволяет проводить полимеразную цепную реакцию (ПЦР) по всем локусам в одной пробирке с последующим электрофоретическим анализом фрагментов ДНК на генетическом анализаторе. На основании детального экспериментального исследования первичной структуры каждого локуса праймеры для амплификации спланированы так, что анализируемые фрагменты ДНК содержат только области тандемных повторов. К преимуществам предлагаемого подхода следует отнести возможность стандартизации и автоматизации анализа в формате 96-луночного планшета, что открывает возможность для проведения массовых анализов. Система апробирована на 9 гибридах селекции ВНИИ масличных культур (Амели, Арис, Арнеб, Клип, Сурус, Тайзар, Тайфун, Факел, Фактор), а также родительских линиях, участвовавших в их создании. Данные по размерам фрагментов ДНК по всем локусам оказались одинаковыми для всех индивидуальных растений в пределах линии, что подтверждает их однородность. Совокупные комбинации значений аллельных состояний позволяют различать линии между собой. Все исследованные гибриды продемонстрировали высокий уровень чистоты. Анализ цифровых ДНК-профилей гибридов показал присутствие в каждом из них соответствующих материнских и отцовских аллелей, что подтверждает происхождение гибридов от заявленных родительских форм. Предложенная методика лабораторного сопровождения селекции и семеноводства подсолнечника позволяет в короткие сроки провести генетическую идентификацию линий или гибридов, оценить их однородность, а также качество проведенной гибридизации.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

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

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

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Karlov, D.S. | Guro, P.V. | Sazanova, А.L. | Kuznetsova, I.G. | Tikhomirova, N.Yu. | Lashchinskij, N.N. | Pavlov, I.S. | Belimov, А.А. | Safronova, V.I.

The formation of highly productive pasture phytocenoses based on legumes forming nitrogen-fixing symbiosis with nodule bacteria is a necessary condition for the spread and sustainable growth of herbivorous farm animals under climate change and radical restructuring of plant ecosystems in the Arctic. The work aim was to isolate and to study the genetic diversity of nodule bacteria of various populations of wild legume plants of Lathyrus palustris L. and Vicia cracca L. growing in Arctic Yakutia. The ability of the obtained isolates to form nitrogen-fixing nodules on the roots of different species of forage legume crops was evaluated under the conditions of sterile test-tube experiments. Root nodules of V. cracca and L. palustris were collected on Samoilovsky Island and in the settlement of Tiksi. Rhizobial strains from legume nodules were isolated according to the standard method using mannitol-yeast YMA nutrient media. The taxonomic position of 12 isolates was determined by 16S rDNA (rrs) sequencing. Seeds of V. cracca, V. sativa, L. sativus, and L. pratensis were used to set up of test-tube experiments. A total of twelve rhizobial isolates assigned to the genera Rhizobium, Mesorhizobium and Bosea were isolated from root nodules of L. palustris and V. cracca populations. Strains of Mesorhizobium sp. 33-3/1 and 32-2/1 were isolated only from populations growing in Tiksi. Rhizobium sp. 32-5/1 strain showed a low similarity of the rrs gene with the closest type strain (less than 98.0%), which suggests it belonging to the new species of microorganisms. As a result of test-tube experiments, nodules were formed only in the inoculation variants with strains of Rhizobium sp. 19-1/1, 20-1/1, 33-1/1 and Mesorhizobium sp. 32-2/1. Rhizobium sp. 19-1/1 strain formed inactive nodules on the roots of three legume species, except V. cracca. | Формирование высокопродуктивных пастбищных фитоценозов, основу которых составляют бобовые растения, образующие азотфиксирующий симбиоз с клубеньковыми бактериями, - необходимое условие распространения и устойчивого роста численности травоядных с.-х. животных в условиях изменения климата и кардинальной перестройки растительных экосистем в Арктике. Цель работы - изучение генетического разнообразия ризобиальных изолятов из популяций арктических дикорастущих бобовых растений Lathyrus palustris L. и Vicia cracca L., а также оценка их способности формировать азотфиксирующие клубеньки на корнях кормовых пастбищных бобовых культур в условиях микровегетационного опыта. Корневые клубеньки дикорастущих популяций бобовых растений V. cracca и L. palustris были собраны в 2021 г. на острове Самойловский и в поселке Тикси. Ризобиальные штаммы из клубеньков бобовых выделяли по стандартной методике с использованием маннитно-дрожжевой питательной среды YMA. Таксономическое положение 12 изолятов определяли посредством секвенирования 16S рДНК (rrs). Для постановки микровегетационных опытов (МВО) использовали семена V. cracca, V. sativa, L. sativus и L. pratensis. Всего из корневых клубеньков популяций L. palustris и V. cracca было выделено 12 ризобиальных изолятов, отнесенных к родам Rhizobium, Mesorhizobium и Bosea. Штаммы Mesorhizobium sp. 33-3/1 и 32-2/1 были выделены только из популяций, произрастающих в пос. Тикси. Штамм Rhizobium sp. 32-5/1 показал низкое сходство по гену rrs с ближайшим типовым штаммом (менее 98,0%), что позволяет предположить его принадлежность к новому виду микроорганизмов. При постановке МВО клубеньки формировались только в вариантах инокуляции штаммами Rhizobium sp. 19-1/1, 20-1/1, 33-1/1 и Mesorhizobium sp. 32-2/1. Штамм Rhizobium sp. 19-1/1 формировал неактивные клубеньки на корнях сразу трех видов бобовых (кроме V. cracca).

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

2022

Mikhajlova, I.Yu.

The creation of DNA technologies for the identification of plant raw materials for breweries is in demand for practical implementation in the quality management system as part of the traceability of the initial stages of beer production. Along with barley, other crops are also used in brewing. The purpose of the study was to simulate the technology of genetic identification of plant raw materials for brewing consisting of a mixture of multi-species crops. The main emphasis was placed on the combination of barley with each of 7 species of vegetable raw. Restriction mapping of the aligned nucleotide sequences of the barley, wheat, rye, corn, rice, hop, oat, and buckwheat chloroplast DNA locus, as well as subsequent modeling of the corresponding PCR-RFLP profiles, was carried out using the NEBcutter V2.0 online tool. Mapping of the aligned nucleotide sequences (limited to control primers 1 and 2 from the Phire Plant Direct PCR Master Mix set) of the chloroplast DNA locus of 8 crop species over the identification-significant restriction sites of selected endonucleases (TaqI, AciI and BssSI) made it possible to calculate generated PCR-RFLP-profiles of vegetable raw materials for brewing, both for a single species and for mixed multi-species crops. By further in silico modeling of PCR-RFLP profiles, bioinformatic data of the corresponding restrictograms were generated, displayed in a graphical format. The generated PCR-RFLP profiles of TaqI-, AciI-, and BssSI-restrictograms of mixed species crops indicate the need to rely on a cumulative analysis of data obtained from 3 selected restriction endonucleases at once, since interpretation of an individual restriction endonuclease in the identification key is difficult due to similar patterns of electrophoretic separation of cleaved fragments of chloroplast DNA in different crop species. | Создание ДНК-технологий идентификации растительного сырья для пивоварения востребовано для практического внедрения в систему менеджмента качества в рамках прослеживаемости начальных этапов производства пива. Наряду с ячменем в пивоварении используют и другие с.-х. культуры. Цель исследования - моделировании технологии геноидентификации растительного сырья для пивоварения, состоящего из смеси разновидовых культур. Основной упор был сделан на комбинацию ячменя с каждым из 7 видов растительного сырья. Рестрикционное картирование выравненных нуклеотидных последовательностей локуса хлоропластной ДНК ячменя, пшеницы, ржи, кукурузы, риса, хмеля, овса и гречихи, а также последующее моделирование соответствующих ПЦР-ПДРФ-профилей проведено в онлайн-программе NEBcutter V2.0. Картирование выравненных нуклеотидных последовательностей (ограниченных контрольными праймерами 1 и 2 из набора Phire Plant Direct PCR Master Mix) локуса хлоропластной ДНК 8 видов с.-х. культур по идентификационно-значимым сайтам рестрикции подобранных эндонуклеаз (TaqI, AciI и BssSI) позволило рассчитать генерируемые ПЦР-ПДРФ-профили растительного сырья для пивоварения, как для отдельно взятого вида, так и для смешанных разновидовых культур. Дальнейшим in silico моделированием ПЦР-ПДРФ-профилей были сформированы биоинформационные данные соответствующих рестриктограмм, отображенных в графическом формате. Сгенерированные ПЦР-ПДРФ-профили TaqI-, AciI- и BssSI-рестриктограмм смешанных разновидовых культур свидетельствуют о необходимости опираться на совокупный анализ данных, полученных сразу от трех подобранных эндонуклеаз рестрикции, так как по отдельно взятой рестриктазе интерпретация в идентификационном ключе затруднительна ввиду схожих картин электрофоретического разделения расщепленных фрагментов хлоропластной ДНК у разных видов с.-х. культур.

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

Prasolova, O.V. | Malik, N.I. | Soltynskaya, I.V. | Krylova, E.V. | Malik, E.V. | Bogomazova, A.N.

Результаты метагеномного анализа выявили высокое филогенетическое и таксономическое разнообразие микробного сообщества как просветной, так и мукозной микрофлоры кишечного микробиома птицы. Анализ таксономической структуры сравниваемых микробиомов показал как сходство, так и различия в таксономическом разнообразии и относительном обилии (%) бактерий сравниваемых микробиомов на уровне порядка, класса, рода. На уровне типов в просветном и мукозном микробиоме кишечника птицы идентифицировано 24 таксономические категории, на уровне класса 35, на уровне порядка 75, на уровне семейства 168, на уровне рода – 350. Основную долю микробного сообщества просветного и мукозного микробиома составляли микроорганизмы, относящиеся к типам Firmicutes, Proteobacteria, Actinobacteria Cyanobacteria и Bacteroidetes. Сравнение биологического разнообразия толстокишечного и мукозного микробиомов на уровне филума показало, что относительная величина Proteobacteria по отношению к Firmicutes в мукозном микробиоме было в 3,25 раза выше, а соотношение Firmicutes к Bacteroidetes в толстокишечном микробиоме в 3,98 раза выше, чем в мукозном. На уровне рода различия в составе микробиомов проявились большей относительной долей (по убывающей) в просветном микробиоме представителей рода Lactobacillus, Candidatus Arthromitus, Romboutsia, Gallibacterium, Campylobacter, Enterococcus, и представителей рода Acinetobacter, Staphylococcus, Bacillus и Bradyrhizobium в мукозном. Углублённое изучение кишечной микробиоты с использованием приемов культивирования и высокотехнологичных методов идентификации микроорганизмов с учетом результатов метагеномного анализа позволяет значительно расширить представление о видовом многообразии микробиомов и функциях представителей различных таксонов в поддержании здоровья птицы, а также для формирования переписи представителей нормальной микрофлоры птицы. | The results of the metagenomic analysis revealed a high phylogenetic and taxonomic diversity of the microbial community of both luminal and mucosal microflora of the bird intestinal microbiome. Analysis of the taxonomic structure of the compared microbiomes showed both similarities and differences in the taxonomic diversity and relative abundance (%) of bacteria of the compared microbiomes at the level of order, class, and genus. At the type level, 24 taxonomic categories were identified in the luminal and mucosal intestinal microbiome of birds, at the class level 35, at the order level 75, at the family level 168, at the genus level 350. The main share of the microbial community of the luminal and mucosal microbiome was made up of microorganisms belonging to the Firmicutes, Proteobacteria, Actinobacteria Cyanobacteria, and Bacteroidetes types. Comparison of the biological diversity of the colonic and mucosal microbiomes at the phylum level showed that the relative value of Proteobacteria in relation to Firmicutes in the mucosal microbiome was 3.25 times higher, and the ratio of Firmicutes to Bacteroidetes in the colonic microbiome was 3.98 times higher than in the mucosal one. At the genus level, differences in the composition of microbiomes were manifested by a greater relative share (in decreasing order) in the luminal microbiome of representatives of the genus Lactobacillus, Candidatus Arthromitus, Romboutsia, Gallibacterium, Campylobacter, Enterococcus, and representatives of the genus Acinetobacter, Staphylococcus, Bacillus and Bradyrhizobium in the mucosal microbiome. An in-depth study of the intestinal microbiota using cultivation techniques and high-tech methods for identifying microorganisms, in view of the results of metagenomic analysis, can significantly expand the understanding of the species diversity of microbiomes and the functions of representatives of various taxa in maintaining bird health, as well as to form a census of representatives of normal bird microflora.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation