SCI Библиотека
SciNetwork библиотека — это централизованное хранилище научных материалов всего сообщества... ещё…
SciNetwork библиотека — это централизованное хранилище научных материалов всего сообщества... ещё…
Опережающая селекция пшеницы на устойчивость к патогенам – залог предотвращения экономически значимых потерь урожая от болезней. В последние годы в основных зернопроизводящих областях Российской Федерации наблюдается увеличение вредоносности опасного заболевания пшеницы – стеблевой ржавчины (возбудитель Puccinia graminis f. sp. tritici). В то же время сохраняется опасность заноса на территорию России расы патогена Ug99 (TTKSK), которая угрожает производству зерна во всем мире. В связи с этим большое значение приобретают перенос эффективных генов резистентности от родственных видов в селекционный материал мягкой пшеницы, выявление хромосомной локализации интрогрессий и проведение маркерного анализа для идентификации известных генов устойчивости. В настоящей работе был проведен комплексный анализ десяти интрогрессивных линий яровой мягкой пшеницы селекции Федерального аграрного научного центра Юго-Востока (Л657, Л664, Л758, Л935, Л960, Л968, Л971, Л995/1, Л997 и Л1110), полученных с участием Triticum dicoccum, T. timopheevii, T. kiharae, Aegilops speltoides, Agropyron elongatum и Secale cereale. Оценка интрогрессивных линий в полевых условиях на устойчивость к расе Ug99 (TTKSK) показала, что четыре линии были иммунны, две – устойчивы, три – среднеустойчивы, а одна имела промежуточный тип реакции на заражение. Цитогенетический анализ с помощью методов флуоресцентной (FISH) и геномной (GISH) гибридизации in situ выявил интрогрессии от Ae. speltoides (линия Л664), T. timopheevii (линии Л758, Л971, Л995/1, Л997 и Л1110), Thinopyrum ponticum = Ag. elongatum (2n = 70) (Л664, Л758, Л960, Л971, Л997 и Л1110), а также интрогрессии от T. dicoccum (Л657 и Л664), T. kiharae (Л960) и S. cerealе (Л935 и Л968). Для идентификации известных генов устойчивости (Sr2, Sr25, Sr32, Sr1A.1R, Sr36, Sr38, Sr39 и Sr47) использовали молекулярные маркеры, рекомендованные для маркер-ориентированной селекции. Наличие генов Sr36 и Sr25 было постулировано у двух линий (Л997 и Л1110), генов Sr39, Sr25 и Sr47 – у линии Л664. У линий Л935 и Л968 c замещением 3D(3R) от S. cereale ген устойчивости к стеблевой ржавчине предположительно определен как SrSatu. Высокоустойчивые как к местным популяциям P. graminis, так и к расе Ug99 линии мягкой пшеницы являются перспективными донорами для создания новых устойчивых к стеблевой ржавчине сортов.
Агробактериальная трансформация в природе является причиной развития заболеваний: корончатых галлов и косматых корней. Эти новообразования представляют собой трансгенные ткани на нетрансгенном растении.
Однако в природе возникают полноценные генетически модифицированные организмы, содержащие агробактериальные трансгены во всех клетках и передающие их в ряду половых поколений. Эти растения называют природно-трансгенными или природными генетически модифицированными организмами. За последние 3 года список видов при-
родных генетически модифицированных организмов был существенно расширен. Благодаря этому стало возможным сделать определенные обобщения и более предметно обсуждать возможную эволюционную роль данного явления.
Представленный мини-обзор посвящен обобщению данных относительно возможных функций генов агробактериального происхождения в геномах растений.
Научно-обоснованная оценка безопасного совместного выращивания нетрансформированных и генетически модифицированных растений и, в частности, кукурузы в России пока отсутствует. В полевых модельных опытах 2020 г. впервые в условиях России (Юго-Восток Европейской части России, Саратовская область) получены экспериментальные данные о влиянии барьера из рослых гибридных растений кукурузы (Каз ЛК 178 и ES Регейн, высотой 2,15–2,90 м) между донором (Пурпурной Саратовской) и реципиентом (кукурузой лопающейся) пыльцы на частоту скрещивания.
Впервые установлено, что наличие барьерной зоны из рослых растений кукурузы полностью исключает переопыление между донором и реципиентом кукурузы с различающимися сроками цветения. При исследовании барьерных растений, как реципиентов, для установления полноценности пыльцы донора, выявлено, что процент скрещиваний на початках у барьерных растений колебался от 0,1 до 7,1 %. Основываясь на результатах модельных экспериментов, можно рекомендовать при совместном выращивании сортов кукурузы использовать сорта с различающимися сроками цветения, в сочетании с барьером для пыльцы из высокорослых гибридов кукурузы.
Генетическая структура глобальной популяции Bacillus anthracis характеризуется неравной
распространённостью изолятов основных генетических линий A, B и C, причина которой не установлена. Актуально определение особенностей генов, кодирующих факторы, определяющие существование этого патогена на внутри и внеорганизменной стадиях жизненного цикла, которые могут влиять на распространённость штаммов.
Цель работы — характеристика генов и белков герминации спор у штаммов B. anthracis разных генетических линий.
Материалы и методы - Изучены полногеномные последовательности 46 штаммов B. anthracis и штамма CI B. cereus biovar anthracis из базы данных GenBank NCBI. Анализ in silico проводили в программах «BLASTn», «MEGA X», «Tandem Repeat Finder».
Результаты - Количество однонуклеотидных полиморфизмов (SNP), инделов и псевдогенов у штаммов B. anthracis линии B было больше в 2,7–25,6 раза, линии C — в 2,0–3,5 раза, а у штамма B. cereus biovar anthracis — в 20–2841 раз, чем у штаммов линии A. Значимые замены в генах, приводящие к изменению аминокислотного состава 10 белков рецепторов герминации, также значительно чаще встречались у штаммов B. anthracis линий B, С и штамма B. cereus biovar anthracis.Идентифицированы неописанные VNTR в пределах гена gerHA с единицей повтора 78 и 117 п.н. и SNP в гене gerM, варьирующие между и внутри изолятов разных генетических линий. Показано, что 6 генов рецепторов герминации имеют редкие стартовые кодоны.
Заключение - Большее количество несинонимичных SNP в генах рецепторов герминации спор c изменением
аминокислотного состава и, вероятно, функции белков у штаммов B. anthracis основных генетических линий B, С и B. cereus biovar anthracis, чем у штаммов линии A, может определять их ограниченные адаптационные возможности и быть одним из объяснений меньшей распространённости по сравнению с линией A. Различия в генах gerHA и gerM позволяют дифференцировать основные генетические линии B и C от A.