К 125-ЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ ВЫДАЮЩИЕГОСЯ БОТАНИКА ПЕТРА МИХАЙЛОВИЧА ЖУКОВСКОГО
Н. П. Гончаров
Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, 630090 Новосибирск
e-mail: gonch@bionet.nsc.ru
Петр Михайлович Жуковский – ботаник, монограф рода Aegilops, сподвижник Н. И. Вавилова, директор Всесоюзного института растениеводства и академик-секретарь отделения земледелия ВАСХНИЛ, первый главный редактор журнала «Генетика». Выдвинул теорию сопряжённой эволюции хозяина и паразита на их совместной родине и концепции мегагенцентров происхождения культурных растений и их эндемичных микрогенцентров. Открыл и описал новый вид пшеницы Тritiсum timорhееvii (Zhuk.) Zhuk., уникальный в отношении иммунитета к болезням и вредителям, являющийся носителем генов цитоплазматической мужской стерильности.
ОРГАНИЗАЦИЯ И ОСОБЕННОСТИ ПОДДЕРЖАНИЯ БАЗОВОГО РЕПЛИКОНА INCP-7-ПЛАЗМИДЫ БИОДЕГРАДАЦИИ НАФТАЛИНА PFME5
О. В. Волкова, И. А. Кошелева, А. М. Боронин
Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН, Пущино
2 Пущинский государственный естественнонаучный институт, Пущино
* Эл. почта: volkova_o_v@inbox.ru
Cконструирован базовый репликон плазмиды биодеградации нафталина pFME5 (IncP-7), определена его полная нуклеотидная последовательность. Показано, что pFME5mini идентичен репликонам, выделенным нами ранее в pND6-1-подгруппу, и может как реплицироваться, так и стабильно поддерживаться только в клетках бактерий рода Pseudomonas. Мутационный анализ pFME5mini выявил, что для стабильного поддержания репликона необходима экспрессия генов parWАB, что может быть общим свойством всех P-7-плазмид. Однако дефектные по par-локусу варианты pFME5mini дольше сохранялись в популяции бактерий Pseudomonas в неселективных условиях, чем соответствующие мутанты базового репликона плазмиды биодеградации карбазола pCAR1. Подобранные нами праймеры, специфичные к генам repA и рarС могут использоваться для детекции IncP-7-плазмид, а к двум вариантам гена рarА – для внутригрупповой классификации.
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ СОРТОВ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МНОЖЕСТВЕННЫХ АЛЛЕЛЕЙ ГЛИАДИНКОДИРУЮЩИХ ЛОКУСОВ
А.Ю. Новосельская-Драгович*, А.В. Фисенко, В.А. Пухальский
Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН
e-mail: dragova@mail.ru
Идентифицированы аллели глиадинкодирующих локусов у 105 сортов яровой мягкой пшеницы омской и саратовской селекции методом электрофореза в ПААГе. Показано, что 49% омских и 40% саратовских сортов гетерогенны, т.е. состоят из нескольких биотипов, отличающихся аллелями глиадинкодирующих локусов. Всего определено 278 генотипов: 170 - у саратовских и 112 - у омских сортов. Только 4 генотипа у этих 2-х групп сортов одинаковы. Благодаря гетерогенности, сорта омской и саратовской селекции, несмотря на их близкое родство, статистически достоверно дифференцируются, что позволяет по генетической формуле глиадина, числу и частоте биотипов в образце определить его принадлежность определенному селекционному центру, а также с 95% вероятностью и определенному сорту. Близкое родство не позволяет различить внутри популяций 5% саратовских и 4,4 % омских сортов, так как они имеют одинаковые аллели глиадинкодирующих локусов.
ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ЛИСТВЕННИЦЫ НА СЕВЕРЕ ПРИМОРСКОГО КРАЯ И ГРАНИЦЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ LARIX OLGENSIS А. HENRY
Полежаева М.А. 1*, Семериков В.Л. 1, Пименова Е.А. 2
1 Институт экологии растений и животных Уральского отделения РАН, Екатеринбург, 620144; e-mail: polezhaevam@mail.ru
2 «Сихотэ-Алинский государственный природный биосферный заповедник имени К.Г. Абрамова», Приморский край, п. Терней, 692150; e-mail: posap@inbox.ru
Генетическое разнообразие четырех фрагментов мтДНК и пяти микросателлитных локусов хпДНК изучалась в шести выборках лиственницы с территории Сихотэ-Алинского биосферного заповедника (северное Приморье). Образцы отбирались по трансектам вдоль побережья Японского моря и с разным удалением в направлении от моря с целью выявить возможные видовые различия между ними. По ряду морфологических признаков некоторыми авторами предполагается, что в прибрежной части заповедника произрастает лиственница ольгинская, заменяющаяся по мере продвижения вглубь материка на лиственницу Гмелина. По другим источникам северная граница ареала лиственницы ольгинской не достигает территории заповедника. Данные сравниваются с аналогичными, полученными ранее в трех выборках с юга Приморья, в том числе из locus classicus лиственницы ольгинской. У совокупности особей лиственниц (186 для мтДНК и 200 для хпДНК) было выявлено 5 митотипов и 52 хлоротипа. По результатам AMOVA доля изменчивости, которая приходится на различия между всеми изученными выборками Larix по обоим типам маркеров, была выше NST=0.435 (мтДНК), RST=0.041 (хпДНК), чем только между выборками внутри заповедника NST=0.079, RST=0.005. Различий между группами «прибрежных» и «материковых» популяций не выявлено.
ВЛИЯНИЕ КОНСТИТУТИВНОЙ ЭКСПРЕССИИ ГЕНА ARGOS-LIKE НА РАЗМЕРЫ КЛЕТОК И ОРГАНОВ ТРАНСГЕННЫХ РАСТЕНИЙ ТАБАКА
*Б.Р. Кулуев, А.В. Князев, М.Г. Сафиуллина, А.В. Чемерис
Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра Российской академии наук, Уфа, 450054, Kuluev@bk.ru
Получены трансгенные растения табака, сверхэкспрессирующие ген ARGOS-LIKE Arabidopsis thaliana. Трансгенные растения характеризовались увеличением размеров листьев и стебля, а величина цветков изменялась в меньшей степени. Увеличение размеров органов было обусловлено стимулированием клеточного растяжения, при этом число клеток в органе даже уменьшалось. Эктопическая экспрессия гена ARGOS-LIKE способствовала повышению уровня мРНК экспансина NtEXPA5 табака. Показано, что ген ARGOS-LIKE A. thaliana может быть использован для получения трансгенных растений с увеличенными размерами листьев и стебля.
КАРТИРОВАНИЕ МEЙОТИЧЕСКИХ ГЕНОВ РЖИ (SECALE CEREALE L.). ЛОКАЛИЗАЦИЯ МУТАЦИИ SY19, НАРУШАЮЩЕЙ ГОМОЛОГИЧНЫЙ СИНАПСИС, С ПОМОЩЬЮ ИЗОЗИМНЫХ И МИКРОСАТЕЛЛИТНЫХ МАРКЕРОВ
Т.В. Долматович 1, С.В. Малышев 1, С.П. Соснихина 2, Н.В. Цветкова 2, Н.А. Картель 1 , А.В. Войлоков 2,3.
1Институт генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси», Минск 220072, e-mail: dolmatovicht@mail.ru
2Санкт-Петербургский государственный университет, кафедра генетики и селекции, Санкт-Петербург, 199034, e-mail: sosnikhina@mail.ru
3Санкт-Петербургский филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Санкт-Петербург 199034, e-mail: av_voylokov@mail.ru
Мутацию sy19, нарушающую гомологичность синапсиса мейотических хромосом ржи, картировали при использовании специально созданной популяции F2 с помощьюизозимного локуса Acph1 и микросателлитных (SSR) маркеров. Ген sy19 был локализован на хромосоме 7R в прицентромерной области длинного плеча на основании сцепленного наследования с локусом Acph1. Локус оказался сцепленным с пятью SSR маркерами ржи, из которых маркер Xrems1234, расположен наиболее близко к генуsy19 (6,4 сМ). Генетическая карта анализируемого участка хромосомы 7R включает 10 маркеров и локус sy19. Обсуждается возможная функция генов Sy1 и Sy19 на основании данных по сравнительной геномике.
ВЛИЯНИЕ ТРИТОНА Х-100 НА ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАСЩЕПЛЕНИЕ И ПРОЯВЛЕНИЕ ПРИЗНАКА ОДНО- ДВУСЕМЯДОЛЬНОСТИ У САХАРНОЙ СВЕКЛЫ (Beta vulgaris L.)
С.С. Кирикович, Е.В. Левитес
Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск 630090, e-mail: svetak@bionet.nsc.ru, levites@bionet.nsc.ru
Исследовано влияние Тритона Х-100 (ТХ-100) на соотношение фенотипических классов и проявление морфологических признаков в потомствах гибридов сахарной свеклы (№ 12 и № 2). Показано, что воздействие ТХ-100 на нераскрывшиеся бутоны сахарной свеклы оказывает различное влияние на потомство гибридов. В образовавшемся агамоспермным путем потомстве гибридного растения № 12кт-4 выявлено достоверное уменьшение доли гетероаллельного (гетерозиготного) фенотипического класса алкогольдегидрогеназы (ADH1), а в потомстве растения № 2кт-2, не проявляющем признаков агамоспермного происхождения, обнаружено появление проростков сахарной свеклы с одним семядольным листочком. Полученные данные свидетельствуют о высокой эффективности эпимутагенного воздействия ТХ-100 на ранних стадиях онтогенеза растений.
ЭКСПРЕССИЯ ГЕНА ЦЕКРОПИНА Р1 ПОВЫШАЕТ УСТОЙЧИВОСТЬ РАСТЕНИЙ CAMELINA SATIVA (L.) К МИКРОБНЫМ ИТОПАТОГЕНАМ
Н.С. Захарченко*, М.А. Каляева, Я.И. Бурьянов
Филиал Института биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН, Пущино 142290, e-mail: znata_2004@rambler.ru
Получены трансгенные растения камелины (Camelina sativa (L.) Crantz) с искусственным геном антимикробного пептида цекропина Р1 (сесР1). Агробактериальная трансформация проведена с использованием бинарного вектора pGA482::сесР1 методом вакуумной инфильтрации цветочных почек. Присутствие гена сесР1 в геноме растений подтверждено методом ПЦР. Экспрессия гена сесР1 в трансгенных растениях показана вестерн-блот анализом и по антимикробной активности растительных экстрактов по отношению к бактериальному фитопатогену Erwinia carotovora. Растения поколения F0 и F1 имели нормальный фенотип и сохраняли способность образовывать при самоопылении жизнеспособные семена. CесР1-растения проявляют повышенную устойчивость к бактериальным и грибным фитопатогенам: Erwinia carotovora и Fusarium sporotrichioides. Установлена повышенная устойчивость цекропин Р1-экспрессирующих растений к cолевому стрессу. Обсуждается возможность включения гена цекропина Р1 в общую защитную систему растений против биотических и абиотических стрессов.
АНАЛИЗ АЛЛЕЛЬНОГО СОСТАВА ГЕНОВ, СВЯЗАННЫХ С ХЛЕБОПЕКАРНЫМИ КАЧЕСТВАМИ, У АЛЛОЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИХ ГИБРИДОВ ПШЕНИЦЫ
М. В. Климушина1, М. Г. Дивашук1*, Т. А. К. Мухаммед2, О.Г. Семенов2, Г. И. Карлов1
1 Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К.А.Тимирязева,
Центр молекулярной биотехнологии, Москва 127550
e-mail: divashuk@gmail.com
2 Российский университет дружбы народов, Москва 117198
Проведен скриннинг коллекции аллоцитоплазматических гибридов мягкой пшеницы (АЦПГ) на аллельное состояние генов, связанных с хлебопекарными качествами (высокомолекулярные глютенины, пуроиндолины и Waxy). С помощью набора молекулярных маркеров показана возможная интрогрессия гена Waxy T. timopheevi в геном мягкой пшеницы у ряда образцов АЦПГ. Определены аллельные варианты генов, связанных с хлебопекарными качествами, у двадцати двух образцов АЦПГ и на основании полученных данных определены наиболее перспективные образцы, как для дальнейших молекулярно-генетических исследований, так и для прикладных целей.
MOLECULAR CHARACTERIZATION AND POPULATION GENETIC DIVERSITY OF LIMONIUM SINENSE BASED ON NUCLEAR RIBOSOMAL DNA AND ISSR
G. Ding 1 D. Zhang 2* Y. Yu2 B. Zhang1 L. Zhao1
1Chemical and Biological Engineering College, Yancheng Institute of Technology, Jiangsu Yancheng 224003 China
2Jiangsu Provincial Key Laboratory of Coastal Wetland Bioresources and Environmental Protection, Yancheng Normal University, Jiangsu Yancheng 224051 China, e-mail: dingzyc@ yahoo.com.cn
The single nucleotide polymorphism (SNP) and amplification refractory mutation system (ARMS) have been applied to authenticate Limonium species and their corresponding herb samples. One species specific primer was designed and the amplification product is 200 bp (Limonium sinense) by using this primer. No band was observed with other Limonium species. The phylogenetic relationship of Limonium species were studied using ribosomal DNA ITS and the adulterants (L. bicolor, L. aureum and L. wrightii) were clustered with L. sinense in NJ tree. Inter simple sequence repeat (ISSR) was used to assess genetic diversity and population structure of L. sinense and a high level of genetic diversity was detected (HE = 0.2573, PPB=85.71%) with POPGENE. Based on AMOVA analysis, there was moderate variation between pairs of populations with ΦST from 0.1744 to 0.5131 and on average 28.81% of the genetic variation occurred among populations. Five main clusters were shown in UPGMA dendrogram using TFPGA. The results showed that SNP and ARMS could be used to authenticate not only Limonium species but related herbs on rDNA internal transcribed spacer region. Possible strategies should be implemented for conservation of this endemic herb.
ВЛИЯНИЕ АЛЛЕЛЕЙ Vrn-B1a и Vrn-B1c НА ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ФАЗ РАЗВИТИЯ ЗАМЕЩЁННЫХ И ИЗОГЕННЫХ ЛИНИЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ
М.В. Емцева*, Т.Т. Ефремова, В.С. Арбузова
Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, 630090, e-mail: emtseva@bionet.nsc.ru
Изучено влияние аллелей Vrn-B1a и Vrn-B1c на продолжительность фаз развития у линий на основе озимого сорта Sava с межсортовым замещением хромосомы 5В и изогенных линий по этим локусам в генетическом фоне озимого сорта Безостая 1. Подтверждено, что эффекты генов Vrn начинают проявляться с фазы «кущение», причём реакция на яровизацию и сокращение длины дня может изменять длительность этой фазы развития. Показано, что в результате яровизации и при коротком дне более сильное влияние на длительность фазы «кущение» оказывает аллель Vrn-B1a. После яровизации длительность фазы «кущение» у позднеспелой замещённой линии Sava(Диамант 2 5В) с аллелем Vrn-B1a сократилась сильнее (на 6 дней), чем у более раннеспелой линии Sava(Саратовская 29 5В) с аллелем Vrn-B1c. При сокращении длины дня длительность фазы «кущение» и периода «выход в трубку – колошение» у позднеспелой изогенной линии i:Без1Vrn-B1a, наоборот, увеличилась сильнее, чем у более ранней линии i:Без1Vrn-B1c, на 13 и 5 дней соответственно. Изучение гибридов F1 между замещёнными и изогенными линиями, тип развития которых определяется одновременно аллелями Vrn-B1a и Vrn-B1c, показало доминирование признака «позднеспелость», определяемого родительской формой с аллелем Vrn-B1a. При этом у гибридов F1 между замещёнными линиями длительность фазы «кущение» была такой же, как у линии с аллелем Vrn-B1a, а у гибридов F1 между изогенными линиями длительность кущения была средней между родительскими формами.
ГЕНОМНОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ПО МАРКЕРАМ МЕЖМИКРОСАТЕЛЛИТНОГО ФИНГЕРПРИНТИНГА У ПОРОД КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА
Ю.А. Столповский1, А.Н. Евсюков1, Г.Е. Cулимова1.
1Институт общей генетики им. Н.И.Вавилова РАН, Москва, e-mail: stolpovsky@mail.ru
ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ РОДА CHIONOMYS (MAMMALIA, ARVICOLINAE) И СРАВНИТЕЛЬНАЯ ФИЛОГЕОГРАФИЯ ТРЕХ ВИДОВ СНЕГОВЫХ ПОЛЕВОК
A.A. Банникова1, A.М. Сижажева2, В.Г. Маликов3, Ф.Н. Голенищев3, Р.И. Дзуев2
1 Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова, кафедра зоологии позвоночных, Москва 119991, e-mail: hylomys@mail.ru;
2Кабардино-Балкарский Государственный Университет, кафедра общей биологии, экологии и природопользования, Нальчик 360004;
3Зоологический Институт Российской Академии Наук, Санкт-Петербург 199034
В настоящей работе генетический полиморфизм рода Chionomys изучен на основе секвенирования митохондриального гена cytb и двух ядерных экзонов – 10 экзона GHR и 11 экзона BRCA1. Показано четкое деление рода снеговых полевок на пять линий: Ch. nivalis, Ch. gud, Ch. roberti, Ch. aff. nivalis из Турции и Ch. aff. gud из Турции. Порядок дивергенции ветвей на филогенетических древах, полученных по разным генам, неоднозначен, что, возможно, есть следствие недавнего и быстрого отделения основных линий от предкового ствола. Однако результаты анализа митохондриального и ядерных генов с определенностью указывают на то, что генетическое и таксономическое разнообразие рода Chionomys выше, чем это предполагалось ранее: генетическая дивергенция некоторых популяций настолько глубока, что они, вероятно, могут заслуживать статуса самостоятельных видов. Несмотря на значительно больший по площади и более раздробленный ареал европейской снеговой полевки Ch. nivalis, гудаурской полевке Ch. gud с ее относительно небольшим ареалом, ограниченным только Кавказскими и Понтийскими горами, присуща не менее выраженная филогеографическая структура, в то время как малоазийская полевка Ch. roberti генетически наименее структурирована по сравнению с двумя другими видами. Полученные данные свидетельствуют в пользу ближне-восточного, а не европейского происхождения рода Chionomys.