Статьи журнала - Сельскохозяйственная биология
Все статьи: 1807
Генетическая паспортизация сортов пшеницы с использованием ISSR-PCR маркеров
Краткое сообщение
У пяти сортов пшеницы (Флора, Левада, Ятрань 60, Киевская остистая, Мироновская 30) провели сравнительный анализ полиморфизма ISSR-PCR маркеров с использованием в качестве праймеров различных мотивов микросателлитных локусов. Обсуждаются особенности подбора наиболее удобных праймеров для идентификации и генетической паспортизации этих сортов.
Бесплатно
Статья научная
Лимонная кислота играет важную роль в системе биохимических реакций клеточного дыхания, участвует в окислительных процессах в качестве природного антиоксиданта и синергиста антиокислителей, ингибируя, вместе с аскорбиновой кислотой, ферментативное действие оксидоредуктаз в растительных тканях. Лимонная кислота служит эффективным средством контроля заражения дрожжевыми и бактериальными патогенными культурами, что используется, например, при силосовании. По свойствам лимонная кислота составляет эффективную альтернативу антимикробным средствам с иным механизмом действия, в частности кормовым антибиотикам, применение которых в Европе запрещено. При этом продукты превращения лимонной кислоты в организме не оказывают отрицательного влияния. Распространенный продуцент лимонной кислоты - микромицет Aspergillus niger. В производственном цикле необходим контроль подлинности штаммов-продуцентов, однако идентификация по культурально-морфологическим характеристикам не в полной мере обеспечивает определение индивидуального статуса штамма, в связи с чем для аутентификации выделенных элитных линий этого микромицета мы применили генетическую паспортизацию. Следует отметить, что в 2015 году при масштабном изучении генетического разнообразия штаммов Aspergillus flavus было отмечено формирование уникальных AFLP-профилей, однако аспекты практического использования этого феномена не обсуждались (D. Singh с соавт., 2015). Объектом нашего исследования был осмофильный промышленный штамм - продуцент лимонной кислоты Aspergillus niger Л-4, полученный с использованием химических мутагенов и УФ-облучения в сочетании с отбором спонтанных вариантов. Целью работы было проведение геномного AFLP-фингерпринтинга этого штамма с использованием 12 различных комбинаций праймеров и создание уникального генетического паспорта культуры. В результате нами впервые для молекулярно-генетической паспортизации промышленного штамма микромицета A. niger Л-4 был оптимизирован метод AFLP-фингерпринтинга. Получены AFLP-профили для аутентификации осмофильного промышленного штамма - продуцента лимонной кислоты A. niger Л-4. Отобрана оптимальная пара праймеров Mse_cc GATGAGTCCTGAGTAACC и Eco_ас (FAM) GACTGCGTACCAATTAC, которая не зависит от объема вносимой пробы и обеспечивает максимальное количество фрагментов ДНК в диапазоне 33,68-593,78 п.н. (89 фрагментов) при соблюдении описанной методики проведения фингерпринтинга и параметров компьютерной обработки результатов. Полученные профили можно использовать для аутентификации штамма Aspergillus niger Л-4, взятого из разных источников.
Бесплатно
Статья научная
Устойчивость сорта к болезням может быть важнее его высокой продуктивности, так как иногда именно поражение патогенами становится лимитирующим фактором в возделывании культуры. Первые относительно устойчивые к ржавчине отечественные сорта льна-долгунца обладали полигенной устойчивостью и длительно сохраняли это качество. По мере их распространения поражение посевов снижалось и к 1998 году прекратилось. С 1990 года стали возделываться сорта с олигогенной устойчивостью, которая может быть недолговечной. В настоящее время они занимают более 80 % посевных площадей, что может быть опасным для льноводства, если бесконтрольно использовать эффективные гены устойчивости. Для создания сортов с наиболее надежной защитой от патогена — эффективными доминантными генами на фоне полигенной устойчивости предлагается использовать доноры, созданные во Всероссийском НИИ растениеводства (ВИР) и совмещающие оба типа устойчивости.
Бесплатно
Генетическая система контроля конъюгации хромосом у растений мягкой пшеницы (обзор)
Статья обзорная
Рассматривается генетическая система, контролирующая конъюгацию хромосом у растений мягкой пшеницы. Описана природа возникновения гена Ph, механизмы его действия на примере нескольких гипотез, система генов промоторов и ингибиторов конъюгации гомеологичных хромосом. Проанализировано влияние добавочных хромосом на конъюгацию. Большое внимание уделено индукции конъюгации гомеологичных хромосом посредством интеграции генов других видов, и представлена информация о достижениях в этой области. Обсуждаются возможности методов хромосомной и молекулярной инженерии.
Бесплатно
Генетическая структура аборигенного тагильского скота по STR- и SNP-маркерам
Статья научная
Разведение специализированных пород или нескольких внутрипородных линий снижает породное и генетическое разнообразие поголовья, и, как следствие, создается реальная угроза исчезновения аборигенного скота. Для изучения популяционно-генетической структуры местных пород, обладающих уникальными адаптивными признаками и устойчивостью к ряду заболеваний, чаще всего используют микросателлитный анализ либо более информативный метод полногеномного SNP (single nucleotide polymorphism) генотипирования. История создания тагильской породы насчитывает более 200 лет. В настоящее время в России и в мире осталось единственное генофондное стадо тагильского скота (около 600 гол.), однако молекулярно-генетические характеристики этого ограниченного по численности генофонда остаются недостаточно исследованными. В настоящем сообщении впервые представлены результаты идентификации STR- и SNP-генотипов уникальной местной тагильской породы. Цель работы - микросателлитный анализ (STR) и полногеномный анализ полиморфизма единичных нуклеотидов (SNPs) для оценки генетического разнообразия и установления популяционной структуры современной популяции аборигенного тагильского скота. Генотипы животных тагильской породы (TAGIL, n = 98; СПК им. Шорохова, Пермский край, 2021 год) исследовали методом мультиплексного анализа по 11 микросателлитам (TGLA227, BM2113, TGLA53, ETH10, SPS115, TGLA122, INRA023, TGLA126, BM1818, ETH225, BM1824). Для межпородной дифференциации по STR-маркерам методом главных компонент (PCA) привлекали генотипы пород, которые потенциально могли принимать участие в формировании современной популяции тагильского скота (TAGIL), - голштинской (HLST), холмогорской голштинизированной (татарстанский тип) (TAT), холмогорской чистопородной (печорский тип) (PECH), черно-пестрой (старый тип) (Ch_P_OLD), тагильской (TAG) (образцы из банка данных ОНИС БиоТехЖ, 2020 год, https://www.vij.ru/2-obshchaya/226-infrastruktura-test). Для генотипирования TAGIL по SNP-маркерам на основании результатов анализа STR-генотипов отобрали наиболее неродственных животных ( n = 48) для охвата максимального спектра генетического разнообразия. Полногеномное генотипирование по SNP-маркерам выполняли с использованием ДНК-чипа высокой плотности GGP Bovine HD 150K BeadChip (~ 150 тыс. SNP, «Illumina, Inc.», США) (108432 SNP до и 62809 SNP после LD-фильтрации). Для анализа результатов генотипирования SNP-маркеров (популяционно-генетическое и филогенетическое исследования) сформировали базу данных полногеномных SNP-генотипов тагильского скота (TAGIL). В качестве группы сравнения в набор данных (data set) ввели животных голштинской породы (HLST) ( n = 45). Мы четко дифференцировали породы отобранных животных (тагильскую и голштинскую) с помощью метода PCA. Кластерный анализ на основании генетических дистанций FST объединил животных тагильской и голштинской пород в две большие группы в соответствии с породной принадлежностью. Полногеномное SNP-генотипирование выявило геномные области, в которых аллельные варианты специфичны для тагильской породы. Анализ hapFLK показал наличие пяти районов (p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Статья научная
Стерлядь ( Acipenser ruthenus L.) включена в Красные книги Российской Федерации, Пермского края и Кировской области. Ввиду необходимости охраны промысловых и исчезающих рыб особенно важны исследования популяций, претерпевающих антропогенные нагрузки. Один из методов изучения генетического разнообразия популяций растений и животных - межмикросателлитный анализ полиморфизма ДНК (inter simple sequence repeats, ISSR). Изучение генетической структуры популяций стерляди в бассейнах рек Камы и Оби с использованием межмикросателлитного анализа полиморфизма ДНК ранее не проводилось. Целью нашего исследования был анализ генетического разнообразия и структуры естественных популяций стерляди из Кировской области, Пермского края и Ханты-Мансийского автономного округа на основании полиморфизма ISSR маркеров. Объектом исследований были естественные популяции стерляди в возрасте 3-4 лет. Отбор проб проводили в 2015-2016 годах у 195 особей из рек Кама, Обь и Вятка. Материалом для экстракции ДНК служили фрагменты грудных плавников рыб, зафиксированных в спирте. Пробы ДНК были проанализированы с пятью эффективными ISSR-праймерами. Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием программ POPGENE 1.31 и GenAlEx6. Определяли долю (P95) полиморфных локусов, а также ожидаемую (He) гетерозиготность, абсолютное (Na) и эффективное число аллелей (Ne), число редких аллелей (R). Баейсовский анализ структуры популяции выполняли с использованием пакета STRUCTURE 2.3.4. Для описания генетической структуры популяции были использованы ожидаемая доля гетерозиготных генотипов (HT) во всей популяции, ожидаемая доля гетерозиготных генотипов (HS) в субпопуляции и показатель подразделенности популяций (GST). Выявлено 128 ISSR-PCR маркеров. В зависимости от ISSR-праймера число амплифицированных ISSR-PCR маркеров варьировало от 7 до 23. Доля полиморфных локусов A. ruthenus в общей выборке была высока - 0,938. Наибольшие показатели генетического разнообразия обнаружены в популяции стерляди из реки Вятка (P95 = 0,876; Не = 0,232; Ne = 1,402; R = 10), а наименьшие - в популяции из реки Обь (P95 = 0,634; Не = 0,100; Ne = 1,175; R = 3). В общей выборке выявили 23 редких ISSR-PCR маркера, причем 10 из них - в популяции из реки Вятка, что указывает на возможность успешной идентификации стерляди этой популяции. Величина HT составила 0,283, HS оказалась значительно ниже - 0,173, поэтому показатель GST был высок и составил 0,386. Изученные популяции стерляди были сильно дифференцированы: на межпопуляционную компоненту приходилось 38,6 % генетического разнообразия, на внутрипопуляционную - 61,4 %. Показана эффективность межмикросателлитного анализа ДНК для идентификации стерляди на популяционном уровне. Установлено, что ISSR-PCR маркеры могут быть использованы как для характеристики генофондов, так и для молекулярно-генетической идентификации популяций и пород, включая популяции и ремонтно-маточные стада. Даны рекомендации по сохранению генофондов естественных популяций A. ruthenus в бассейнах рек Кама и Обь. Данные о генетическом разнообразии естественных популяций стерляди необходимо использовать при формировании ремонтно-маточных стад для искусственного воспроизводства стерляди c дальнейшим выпуском молоди в популяцию с идентичным генофондом.
Бесплатно
Генетическая структура кемеровской и крупной белой пород свиней по системам групп крови
Статья научная
Представлены данные по частоте эритроцитарных антигенов, аллелей и генотипов семи генетических систем групп крови у свиней кемеровской и крупной белой пород, разводимых в Западной Сибири. Проводили анализ динамики изменения генетической структуры этих популяций за 30-летний период разведения.
Бесплатно
Генетическая структура локальной популяции лошадей якутской породы по генам MC1R, ASIP, DMRT3 и MSTN
Статья научная
Якутская порода лошадей считается одной из древнейших конских пород. Она обладает уникальными морфологическими характеристиками и хорошо приспособлена к выживанию за Полярным кругом. Якутские лошади имеют компактное телосложение и чрезвычайно густую зимнюю шерсть с длинной гривой и хвостом. В породе преобладают светлые масти - серая и саврасая, что служит естественной маскировкой. Якутская порода универсальна, поскольку местные лошади веками использовались не только для производства молока и мяса, но и в качестве транспортных животных. В настоящей работе впервые дана характеристика генетической структуры аборигенной якутской породы с использованием четырех ДНК-маркеров, имеющих селекционное значение в специализированных породах лошадей различного направления использования. Нашей целью было изучение полиморфизма генов ASIP и MC1R , детерминирующих пигментацию кожи и волос, а также оценка встречаемости мутаций генов MSTN (g.66493737C>T) и DMRT3 (g.22999655C>A), ассоциированных с рабочими качествами домашних лошадей. Материалом для исследований служили образцы волос с луковицами из гривы от 45 взрослых чистопородных якутских лошадей ( Equus caballus ), в том числе 11 образцов от животных коренного типа и 34 образца от животных янского типа. ДНК выделяли из волосяных луковиц с помощью реагентов ExtraGene™ DNA Prep 200 (ООО «Лаборатория Изоген», Россия). Генотипирование по SNP-маркеру C>T гена MC1R осуществляли методом PCR-RFLP (PCR-restriction fragment length polymorphism) согласно L. Mark-lund с соавт. (1996). Детекцию делеции 11 п.н. в локусе ASIP проводили по методу S. Rieder с соавт. (2001). Обозначения аллельных вариантов исследованных генов MC1R и ASIP соответствовали номенклатуре M. Reißmann (2009): E - доминантный аллель дикого типа, e - рецессивный (мутантный) аллель ( MC1R ); A - доминантный аллель дикого типа, a - рецессивный (мутантный) аллель ( ASIP ). SNP-мутацию в гене MSTN (g.66493737C>T) детектировали методом ACRS-PCR (amplification-created restriction site-PCR), предложенным M. Gábor с соавт. (2014). Генотипирование образцов ДНК по SNP-маркеру гена DMRT3 (g.22999655C>A) осуществляли методом PCR-RFLP. Детекцию полиморфизма C>A в амплифицированном фрагменте ДНК проводили с использованием эндонуклеазы рестрикции HpyF3I («Thermo Scientific», Литва). Генетико-популяционный анализ осуществляли с определением частоты встречаемости аллелельных вариантов исследуемых генов, частоты встречаемости генотипов в популяции и наблюдаемой гетерозиготности. При исследовании полиморфизма генов ASIP и MC1R было обнаружено преобладание у якутских лошадей аллельных вариантов, детерминирующих преимущественный синтез эумеланина, то есть более темного варианта пигмента. Частота встречаемости доминантного аллеля E гена MC1R , детерминирующего выработку черного пигмента эумеланина, составила 0,711. Доля гомозиготных носителей рецессивной мутации гена MC1R (аллель e ), детерминирующей подавление синтеза пигмента эумеланина и преимущественный синтез красно-желтого пигмента феомеланина, - 13,3 %. Частота встречаемости доминантного аллеля A гена ASIP , ограничивающего синтез черного пигмента эумеланина и влияющего на характер его распределения, - 0,400. Гомозиготными носителями рецессивной мутации гена ASIP (аллель a ) были 40 % исследованных якутских лошадей. Это относительно высокий показатель, поскольку в большинстве современных пород лошадей рецессивный аллель a гена ASIP встречается достаточно редко. В целом по двум ключевым генам, влияющим на пигментацию, у 45 животных идентифицировали восемь различных вариантов генотипа. Наиболее типичны для якутских лошадей генотипы E / E-A / a и E / E-a / a . При исследовании полиморфизмов генов DMRT3 и MSTN , влияющих на рабочие качества, было установлено, что частота встречаемости мутаций генов DMRT3 (g.22999655C>A) и MSTN (g.66493737C>T) у протестированных якутских лошадей составила соответственно 0,011 и 0,022. Очевидно, присутствуя в популяции с небольшой частотой, мутантные варианты генов DMRT3 и MSTN не имеют селекционного значения, так как исторически якутская лошадь служила людям в качестве транспортного животного в лесной и болотистой местности, где возможна езда верхом преимущественно шагом.
Бесплатно
Генетическая структура популяций лошадей рысистых пород по аллелям D-системы групп крови
Статья научная
Оценивали генетическую структуру трех популяций лошадей орловской и русской рысистых пород по аллелям системы D групп крови. Для идентификации аллелей и генотипов по фенотипам использовали ограниченные панели антисывороток-реагентов. Рассматриваются различия между породами и географически разобщенными популяциями лошадей, обусловленные векторами естественного и искусственного отбора.
Бесплатно
Статья научная
Возбудитель септориозной листовой пятнистости (STB) Mycosphaerella graminicola (анаморфа Septoria tritici ) - доминирующий вид в септориозном комплексе на посевах пшеницы в основных зернопроизводящих районах России. Устойчивость к данному заболеванию может быть как количественной (горизонтальной), так и изолят-специфичной (вертикальной). В настоящее время у пшеницы идентифицировано 17 генов устойчивости к STB ( Stb1 - Stb17 ). Благодаря генетическому анализу в патосистеме «пшеница- M. graminicola » было доказано взаимодействие «ген-на-ген», следовательно, наличие генов устойчивости у хозяина предполагает существование специфических генов вирулентности у патогена. Относительная частота генов вирулентности внутри географического региона может быть вычислена как доля изолятов, выражающих эти гены, от общего числа изолятов, используемых в исследовании. Целью нашей работы было, допуская связь «ген-на-ген», определить гены вирулентности в популяциях M. graminicola из разных географических регионов России, используя сорта с известными генами устойчивости - Bulgaria 88 ( Stb1 ), Oasis ( Stb1 ), Veranopolis ( Stb2 ), Israel 493 ( Stb3 ), Tadinia ( Stb4 ), CS/Synthetic 7D ( Stb5 ), Flame ( Stb6 ), Estanzuela Federal ( Stb7 ), W7984 ( Stb8 ). В условиях теплицы и камеры искусственного климата были протестированы 47 изолятов из Северо-Кавказского района, 66 изолятов из Центрально-Черноземного района, 29 изолятов из Поволжского района, 64 изолята из Центрального района и 34 изолята из Северо-Западного района. Оценку вирулентности изолятов проводили на всходах в фазу 2 листьев по двум параметрам - степени поражения растений и споруляции гриба in vivo. На основании частоты встречаемости генов вирулентности была выявлена степень эффективности Stb -генов по отношению к каждой региональной популяции гриба. Региональные популяции M. graminicola различались по генотипу вирулентности, спектру и частоте встречаемости генов вирулентности. Популяции из южной зоны (северо-кавказская, центрально-черноземная и поволжская) обладали более высокой вирулентностью по сравнению с центральной и северо-западной популяциями. Так, в северо-кавказской популяции не имели генов вирулентности 19,2 % изолятов, в центрально-черноземной - 6,0 %, тогда как в центральной и северо-западной их доля составляла соответственно 42,2 и 44,1 %. Изоляты из поволжской популяции M. graminicola имели наиболее разнообразные сочетания генов вирулентности. Во всех популяциях выявлена высокая частота вирулентности в отношении сортов с генами Stb1, Stb5 и Stb7. Значительной эффективностью против изолятов из Центрального, Центрально-Черноземного и Северо-Западного районов характеризовались гены Stb2, Stb3, Stb4, однако она заметно снижалась в отношении северо-кавказских изолятов и изолятов из Поволжского района. Гены Stb6 и Stb8 были в высокой степени эффективны ( Stb8 - абсолютно эффективен) против всех региональных популяций M. graminicola и могут быть рекомендованы для селекции на устойчивость к STB.
Бесплатно
Статья научная
Бурая ржавчина (возбудитель Puccinia triticina Erikss.) - экономически значимое заболевание яровой пшеницы в западно-азиатских регионах России и Северном Казахстане. Для успешной селекции на устойчивость к инфекции необходима информация об эффективности генов Lr пшеницы, влиянии новых сортов на изменчивость патогена по вирулентности, а также о степени изоляции популяций друг от друга. До настоящего времени в популяционных исследованиях P. triticina не использовали единообразный инфекционной материал (его собирали с разного набора сортов в каждом регионе), в связи с чем на результаты оценки вирулентности существенно влияло селективное действие растения-хозяина. Мы впервые сравнили структуру популяций гриба P. triticina на западе азиатской части России и в Северном Казахстане по вирулентности и молекулярным маркерам, использовав в качестве источника инфекционного материала единый набор образцов пшеницы сезона 2016 года, которые испытываются в этих регионах в рамках программы Казахстанско-Сибирской сети улучшения яровой пшеницы (КАСИБ). Для анализа вирулентности использовали 91 монопустульный изолят, в том числе 13 челябинских, 28 омских, 6 курганских, 16 акмолинских, 16 павлодарских и 12 карагандинских. С помощью 20 почти изогенных Lr-линий Thatcher (TcLr) нами описаны 11 фенотипов вирулентности. Сходный фенотипический состав патогена был выявлен на сортах Дуэт, Терция, Омская 35, Памяти Азиева, Са-ратовская 29, Чебаркульская 3 и линии Эритросперум 85-08. На сорте Астана 2 и линиях Лютесценс 1003, Лютесценс 6/04-4 российские изоляты гриба отличались от казахстанских по вирулентности для ТсLr11, а на линиях ГВК 2074/4 и Лютесценс 715 - авирулентностью в отношении ТсLr18. Более существенные различия по спектру вирулентности между региональными популяциями отмечались на менее поражаемой линии Лютесценс 34/08-19 и сорте Родник. Все изученные изоляты P. triticina были авирулентны для TсLr19, TсLr24 и вирулентны для TсLr3а, TсLr3bg, TсLr3ka, TсLr14a, TсLr14b, ТсLr16, ТсLr17, ТсLr30. На линиях Tс с генами Lr1, Lr2a, Lr2b, Lr2c, Lr9, Lr15, Lr18, Lr20, Lr26 наблюдали варьирование по частоте вирулентности. Вирулентность для TсLr9 выявили в популяциях патогена, собранных с образцов пшеницы с этим геном (Дуэт, Терция, Чебаркульская 3, Лютесценс 34/08-19). Индексы генетических расстояний по M. Nei (Nei D) и ΦPT (аналог Fst для бинарных данных в AMOVA) подтвердили различия в дифференциации популяций по вирулентности. Значения Nei D указывали на высокое сходство между большинством североказахстанских и российских популяций, за исключением челябинской и карагандинской. По индексу ΦPT высоким сходством обладали омская, курганская и североказахстанские популяции. Челябинская популяция была близка с курганской и отличалась от других изученных. С использованием 12 SSR маркеров были охарактеризованы 46 изолятов и выяв-лены 9 генотипов. В результате обнаружен 21 полиморфный аллель. Значения индексов Nei D и Fst указывали на умеренные различия между челябинской и карагандинской популяциями и высокое сходство между другими изученными. В целом проведенные исследования свидетельствуют о высоком сходстве популяций бурой ржавчины в западно-азиатских регионах России и Северном Казахстане, что подтверждает предположение о существовании единой популяции гриба в изученных областях. Для предотвращения эпифитотий P. triticina на сопредельной территории России и Казахстана необходимо постоянное обновление сортимента пшеницы, расширение его генетического разнообразия и применение стратегии мозаичного размещения сортов с соблюдением оптимальных площадей, занятых генетически однородными сортами.
Бесплатно
Генетическая характеристика генеалогической структуры костромской породы крупного рогатого скота
Статья научная
Генеалогическую структуру породы проанализировали по группам крови быков-про-изводителей из основных заводских линий костромского скота и современных родственных групп с различной долей кровности по швицкой породе, использовавшихся в последние годы в племенных хозяйствах Костромской области при создании молочного типа. Был изучен спектр аллелей EAB-локуса групп крови и оценено генетическое разнообразие, степень гомозиготности и генетической консолидированности рассмотренных генеалогических групп. Выявлено, что, несмотря на большое влияние, которое оказали и продолжают оказывать быки-производителей бурой швицкой породы американской, канадской и австрийской селекции, между изученными заводскими линиями и родственными группами наблюдаются значительные генетические различия, о чем свидетельствует рассчитанный нами показатель генетической дистанции (D N), равный 0,647.
Бесплатно
Статья научная
Ненецкая порода - наиболее многочисленная аборигенная порода домашнего северного оленя ( Rangifer tarandus ). Благодаря биологической пластичности представители породы легко приспосабливаются к новым пастбищам. Зона разведения породы охватывает территории от Кольского полуострова на западе до Таймыра на востоке. В настоящей работе впервые представлены данные молекулярно-генетических исследований по STR-маркерам северных оленей ненецкой породы из региональных популяций, зона разведения которых практически полностью охватывает современный ареал породы. Нашей целью была характеристика аллелофонда и изучение биоразнобразия региональных популяций домашних северных оленей ненецкой породы и установление филогенетических связей между ними. Выборка включала 787 образцов ткани, отобранных от домашних северных оленей ( Rangifer tarandus ) ненецкой породы в 2017-2018 годах. Всего обследовали 15 популяций в Ненецком (KAN, ILB, IND, TAB, HRP, PIL, IZH, SEV) и Ямало-Ненецком (BRG2, SEY) автономных округах, Республике Коми (INT), Мурманской (MUR) и Архангельской (ARH) областях, а также в Таймырском муниципальном районе (TUH, DUD)...
Бесплатно
Статья научная
Немецкий классический пони - сравнительно молодая порода, официальная регистрация которой состоялась в 2000 году. Порода была создана в Германии с целью разведения лошадей, идеально подходящих для детского конного спорта. Немецкие классические пони умны, добронравны, энергичны, гармонично сложены и исключительно элегантны, выглядят как верховая лошадь в миниатюре. Порода характеризуется наличием нарядной игреневой масти различных оттенков. Игреневая масть у домашних лошадей - результат действия доминантной мутации гена PMEL17 , получившей название Silver, которая оказывает влияние на количество черного пигмента эумеланина, осветляя масть. Как правило, мутация Silver меняет черный цвет волос гривы и хвоста на белый, льняной или дымчатый. С 2010 года немецких классических пони разводят в России. В настоящее время российская популяция немецких классических пони крайне малочисленна: на начало 2023 года насчитывалось 30 маток и 9 жеребцов-производителей. Поголовье племенных пони сосредоточено в одном хозяйстве. Оригинальная и нарядная масть считается одним из важнейших селекционируемых в породе признаков. В настоящей работе впервые дана характеристика генетической структуры российской популяции немецких классических пони с применением ДНК-маркеров. Цель исследования состояла в оценке генетической вариабельности в популяции немецких классических пони с использованием 17 высокополиморфных STR-маркеров, а также в изучении полиморфизма 4 генов, влияющих на пигментацию волоса и имеющих важное селекционное значение. Всего протестировано 32 пони с использованием маркеров генов MC1R , ASIP , PMEL17 , MATP и 17 STR-маркеров: AHT4, AHT5, ASB2, ASB17, ASB23, CA425, HMS1, HMS2, HMS3, HMS6, HMS7, HTG4, HTG6, HTG7, HTG10, LEX3, VHL20. Образцы для исследования были отобраны от немецких классических пони в КФХ «Кошелев В.В.» (Тверская обл.). ДНК выделяли из волосяных луковиц с помощью коммерческого набора реагентов ExtraGene™ DNA Prep 200 (ООО «Лаборатория Изоген», Россия). Генотипирование по STR-маркерам проводили с использованием набора реагентов для мультиплексного анализа COrDIS Horse (ООО «ГОРДИЗ», Россия). По результатам тестирования определяли частоту встречаемости аллелей, число наблюдаемых аллелей в каждом локусе (А), эффективное число аллелей (Ae), ожидаемая (He) и наблюдаемая (Ho) гетерозиготность, коэффициент инбридинга (FIS). Результаты исследования продемонстрировали наличие достаточно высокой внутрипородной генетической изменчивости. Число аллелей в каждом STR-локусе варьировало от 3 до 8 при среднем значении 5,53±0,35, показатель наблюдаемой гетерозиготности (Ho), рассчитанный с учетом 16 аутосомных локусов, составил 0,7051±0,0434, коэффициент популяционного инбридинга Fis равнялся -0,0686±0,0196. Установлено, что частота встречаемости доминантного аллеля А гена ASIP и доминантного аллеля Е гена MC1R составила соответственно 0,313 и 0,688, частота мутантного аллеля Silver гена PMEL17 - 0,563. Мутация Cremello гена MATP у животных экспериментальной выборки не обнаружена. С учетом четырех генов, контролирующих пигментацию, у протестированных животных идентифицировано 14 различных вариантов генотипа, что свидетельствует о довольно высокой генетической вариабельности в популяции. Наибольшее распространение имели генотипы, ассоциированные с необычными и нарядными мастями.
Бесплатно
Статья научная
Эффективность использования корма - важнейший экономически значимый показатель в свиноводстве. Для ее оценки используют значения среднесуточного потребления корма (daily feed intake, DFI) и конверсии корма как отношения количества потребленного корма к привесу живой массы за определенный период времени (feed conversion rate, FCR). Одна из групп факторов, способных оказать влияние на показатели эффективности использования корма, - кормовое поведение свиней. В настоящей работе впервые в России получены результаты, характеризующие особенности кормового поведения хрячков породы дюрок во взаимосвязи с показателями эффективности использования корма на автоматических кормовых станциях. Целью нашей работы было изучение влияния генетических и паратипических факторов на эффективность использования корма и кормовое поведение свиней ( Sus scrofa ). Исследования проводили на базе селекционно-генетического центра ООО «СГЦ» (п. Верхняя Хава, Воронежская обл.) с июля 2017 года по март 2018 года...
Бесплатно
Генетические маркеры в козоводстве (обзор)
Статья обзорная
По данным международной продовольственной организации (ФАО), биоразнообразие коз представлено 635 породами, которых разводят в 170 странах (https://www.fao.org/dad-is). Высокая адаптивность к различным климатическим условиям и уникальность получаемой продукции определили широкое географическое распространение и существенный рост мирового поголовья этих животных в последние десятилетия (И.Н. Скидан с соавт., 2015; А.И. Ерохин с соавт., 2020). Микросателлитные маркеры ДНК (microsatellites, STR, short tandem repeats) используются для изучения генетической дифференциации пород и популяций коз (C. Wei с соавт., 2014; G. Mekuriaw с соавт., 2016). Установлены незначительные генетические расстояния (FST 0,033-0,069) между породами, разводимыми в Европе, что может служить подтверждением частого обмена генетическим материалом между ними. Для пород Восточной и Юго-Восточной Азии выявлена более существенная генетическая дифференциация (FST 0,134-0,183), которая предположительно обусловлена эколого-географическими особенностями ареалов животных, в частности их удаленностью друг от друга (K. Nomura с соавт., 2012; G. Wang с соавт., 2017; P. Azhar с соавт., 2018). В молочном козоводстве наибольший интерес представляет полиморфизм SNP (single nucleotide polymorphism) в генах казеина ( CSN1S1 , CSN1S2 , CSN2 ) и b-лактоглобулина ( BLG ) (N. Silanikove с соавт., 2010; Ворожко И.В. с соавт., 2016) . Для CSN1S1 описано 18 аллельных вариантов, для CSN2 - 8, для CSN3 - 16 (S. Ollier с соавт., 2008; T.G. Devold с соавт., 2010). Установлено, что генотип CSN1S1AA ассоциирован с большим количеством белка в молоке и меньшим содержанием липидов и среднецепочечных жирных кислот (Y. Chilliard с соавт., 2006; D. Marletta с соавт., 2007). Козы с генотипом BLGАВ характеризовались более продолжительным периодом лактации, большим количеством молока, жира и белка (А.С. Шувариков с соавт., 2019). Секвенирование генома козы в рамках проекта AdaptMap и последующая разработка чипа 52К SNP BeadChipGoat позволили расширить область поиска участков генома, вовлеченных в селекционный процесс (G. Tosser-Klopp с соавт., 2014; A. Stella с соавт., 2018). Получены данные о связи генов некоторых транскрипционных факторов ( RARA , STAT ), цитокинов ( PTX3 , IL6 , IL8 ), ферментов ( DGAT1 ) с показателями молочной продуктивности (P. Martin с соавт., 2018; D. Ilie с соавт., 2018). Продемонстрирована связь генов репептора-1 меланокортина ( MC1R ), его антагониста - сигнального белка агути ( ASIP ) и рецептора цитокинов KIT ( KIT ) с окрасом шерстных волокон; генов фактора роста фибробластов 5 ( FGF5 ), фактора активируемого гипоксией 1 ( EPAS1 ) и регулирующего энергетический обмен фермента NOXA1 ( NOXA1 ) - с шерстной продуктивностью коз и их адаптацией к высоте местности (X. Wang с соавт., 2016; S. Song с соавт., 2016; J. Guo с соавт., 2018). Таким образом, оценка генетических взаимоотношений между породами, поиск маркеров генов, ассоциированных с хозяйственно ценными признаками, перспективны для использования в селекционных программах и дальнейшего развития козоводства (L.F. Brito с соавт., 2016; S. Desire, 2016; A. Molina с соавт., 2018; Т.Е. Денискова с соавт., 2020). Однако, несмотря на определенные достижения, гены и их молекулярные маркеры, связанные с экономически важными признаками у коз, такими как особенности размножения, пуховая, шерстная и молочная продуктивность, а также определяющие устойчивость к болезням, остаются в значительной степени неизвестными.
Бесплатно
Статья обзорная
Тестирование по генам, ассоциированным с количественными и качественными показателями говядины от специализированных пород мясного скота - кальпастин-кальпаинового каскада ( САРN, САSТ ), миостатина ( MSTN ), ростового дифференцирующего фактора ( GDF5 ), тиреоглобулина ( ТG5 ), лептина ( LEP ), гена белка, связывающего жирные кислоты ( FABP4 ), - включено в селекционные программы в странах Америки, Европы и в Австралии (A.V. Een-ennaam, 2006; Y.F. Liu с соавт., 2010; U. Singha с соавт., 2014; A. Ciepłoch с соавт., 2017). С современным ростом производства баранины, который отмечается во всем мире, связано увеличение доли специализированных мясных пород и возрастающие требования к мясной продуктивности для мясошерстных и шерстных овец (А.М. Холманов с соавт., 2015; М.И. Селионова, 2015). Выявляются ассоциированные с такими показателями гены-кандидаты для их применения в селекции (D.W. Pethick с соавт., 2014). В представленном обзоре обобщены результаты работ по изучению биологической активности, генетической структуры и влиянию гена миостатина на показатели мясной продуктивности овец...
Бесплатно
Статья обзорная
Катехины, кофеин и L-теанин - основные вторичные метаболиты чайного растения Camellia sinensis (L.) Kuntze. Им отводится ключевая роль в формировании вкусовых качеств, пищевой и лекарственной ценности чая (W.J.M. Lorenzo с соавт., 2016; Z. Yan с соавт., 2020). Кроме того, они вовлечены в регуляцию жизнедеятельности растений, в частности в процессы адаптации к неблагоприятным условиям (Y.S. Wang с соавт., 2012; L.G. Xiong с соавт., 2013; G.J. Hong с соавт., 2014). Перечисленным определяется интерес к физиолого-биохимическим и молекулярным механизмам продукции катехинов, кофеина и L-теанина, селекции на повышение их содержания в растении (R. Fang с соавт., 2017; Kong W с соавт., 2022), а также к изучению их участия в ответе растений на стресс (P.O. Owuor с соавт., 2010). За последние 5 лет получено много новых знаний о генах биосинтеза катехинов, L-теанина и кофеина, однако в мировой литературе отсутствуют обзоры, которые обобщают эти данные и связывают их с новыми данными по регуляции стрессовых ответов у чая. Цель настоящего обзора - анализ и обобщение современных сведений о генетических механизмах биосинтеза катехинов, L-теанина, кофеина в тканях чайного растения, а также их связь с генами-регуляторами абиотических стрессовых ответов. Биосинтез катехинов осуществляется по фенилпропаноидному и флавоноидному путям (A. Laura с соавт., 2019; S. Alseekh с соавт., 2020) при участии генов халконсинтазы ( CHS ), антоцианидинсинтетазы ( ANS ), антоцианидинредуктазы ( ANR ) и лейкоантоцианидинредуктазы ( LAR ) (J. Bogs с соавт., 2005). В накоплении катехинов в чайном растении участвуют факторы регуляции транскрипции семейства MYB, которые регулируют экспрессию генов PAL , F3′H и FLS (C.-F. Li с соавт., 2015). Образование кофеина происходит в основном в листьях чая при модификации пурина (H. Ashihara, 2015) с участием генов IMPDH ( inosine monophosphate dehydrogenase ), SAMS ( S-adenosylmethionine synthetase ), MXMT ( 7-methylxanthine methyltransferase ) и TCS ( tea caffeine synthase ). Уже известны 132 транскрипционных фактора, относящихся к 30 семействам (в их числе кодируемые генами семейств bZIP , bHLH и MYB ), которые связаны с экспрессией генов биосинтеза кофеина (C.-F. Li с соавт., 2015). У C. sinensis образование L-теанина из глутамата с участием пирувата контролируется каскадом генов, основные из которых GS ( glutamine synthetase) , GOGAT ( glutamate synthase ), GDH ( glutamate dehydrogenase ), ALT ( alanine transaminase ), ADC ( arginine decarboxylase ) и TS ( theanine synthetase ) (C.Y. Shi с соавт., 2011; Y. Li с соавт., 2019). В регуляции этих процессов задействованы гены более 90 транскрипционных факторов - членов семейств AP2-EREBP , bHLH , C2H2 и WRKY , bZIP , C3H , MADS и REM (C.-F. Li с соавт., 2015). Обсуждается влияние стрессовых условий (засуха, холод, засоление, дефицита биогенных элементов) на образование и накопление биологически активных веществ. Недостаточно изученными остаются взаимосвязи между экспрессией генов метаболизма изучаемых соединений и транскрипционных факторов, а также изменения регуляторных сетей биосинтеза ценных метаболитов растений чая при различных экологических стрессах.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты исследований инбредного и кроссбредного потомства само- и перекрестноопыляющихся овощных растений. Определяли частоту появления измененных форм у растений моркови, различающихся по окраске корнеплодов, и у образцов салата, имеющих разный тип растения. Приведены данные по характеру наследования различных признаков при появлении потенциальной изменчивости у разных сортов моркови и салата.
Бесплатно
Генетические особенности овец отечественных и зарубежных тонкорунных пород
Статья обзорная
Обсуждаются собственные данные, а также результаты отечественных и зарубежных авторов, полученные при исследовании аллелофонда тонкорунных пород овец. Приведена дифференциация пород по изученным системам крови. Показаны возможности использования трех типов генетических маркеров в разведении тонкорунных овец. Методы анализа по этим типам маркеров обеспечивают оценку уникальности наиболее многочисленной популяции из так называемых коммерческих пород в России и за рубежом.
Бесплатно
