Аннотации статей. Том 54, 2018 г., № 3
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ПШЕНИЦЫ. ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ
Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова Российской академии наук, Москва 119334; e-mail: akgaponenko@gmail.com
В обзоре приводятся последние достижения в области трансформации пшеницы и анализ факторов, влияющих на эффективность трансформации. Проведен сравнительный анализ наиболее часто применяемых на практике методов трансформации пшеницы – прямой перенос генов при помощи биобаллистической трансформации и посредством Agrobacterium tumefaciens in vitro и in planta. Подробно рассмотрены стадии и компоненты методов, влияющие на эффективность трансформации. С момента первой удачной биобаллистической трансформации пшеницы в 1992 г. и агротрансформации в 1997 г. прошло 25–20 лет. За прошедшее время все физические и биологические параметры по доставке гетерологичной ДНК в геном пшеницы и регенерации растений-трансформантов in vitro были исследованы и подробно описаны. Представлена информация о влиянии ключевых параметров и факторов на увеличение эффективности трансформации продуктивных сортов пшеницы.
DOI:
БАКТЕРИАЛЬНЫЕ ГЕНЫ ИНИЦИАЦИИ ДЕГРАДАЦИИ ХЛОРФЕНОКСИУКСУСНЫХ КИСЛОТ, КОДИРУЮЩИЕ НЕГЕМОВЫЕ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИЕ ОКСИГЕНАЗЫ С КЛАСТЕРОМ РИСКЕ-ТИПА
Уфимский институт биологии Российской академии наук, Уфа 450054; e-mail: puzzle111@yandex.ru
В аэробной деградации хлорароматических соединений бактериями ключевой является стадия инициации, которая часто начинается с гидроксилирования бензойного кольца при помощи многокомпонентных ферментов – негемовых железосодержащих оксигеназ, содержащих кластер Риске (оксигеназ Риске). Оксигеназы Риске (ОР), инициирующие деградацию хлорфеноксиуксусных кислот, катализируют уникальную для ферментов этого семейства реакцию окислительного декарбоксилирования, в результате которой образуются соответствующие фенольные производные. В данном обзоре собрана информация по общему строению, функциям и классификации ОР, катализирующих окисление хлорфеноксиуксусных кислот; рассмотрены известные гены, кодирующие ОР, а также их филогенетические классы.
DOI: 10.7868/S0016675818030025
НОВЫЙ ЛОКУС УСТОЙЧИВОСТИ К КИЛЕ В ХРОМОСОМЕ А05 КАПУСТЫ ПЕКИНСКОЙ (Brassica rapa L.)
1 Российский государственный аграрный университет - МСХА им. К.А. Тимирязева, Москва 127550; e-mail: smonakhos@gmail.com
2 Селекционная станция им. Н.Н. Тимофеева, Москва 127550
3 Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии, Москва 127550
Одним из наиболее вредоносных заболеваний капустных культур является кила, вызываемая почвенным микроорганизмом Plasmodiophora brassicae Wor. Надежный и эффективный метод защиты от килы основан на создании новых сортов и гибридов, объединяющих в одном генотипе несколько эффективных доминантных генов устойчивости. Ранее рядом исследовательских групп с помощью генетического анализа были обнаружены локусы устойчивости к киле в 1, 2, 3, 6 и 8 группах сцепления Brassica rapa. В наших исследованиях ранее у инбредной линии 20-2сс1 капусты пекинской (В. rapa ssp. pekinensis) была обнаружена высокая устойчивость к киле, которая детерминирована моногенно и имела доминантный характер проявления. В настоящей работе методом массового сегрегационного анализа расщепляющейся популяции беккросса (ВС1) на расстоянии 2.9 сМ от локуса устойчивости к киле был создан SCAR-маркер tau_cBrCR404. С его использованием методом молекулярного картирования установлено, что локус устойчивости к киле, обозначенный CrrA5, расположен в пятой группе сцепления генома B. rapa. Функциональность маркера tau_cBrCR404 для маркер-опосредованного отбора проверена на коллекции образцов капусты пекинской.
DOI: 10.7868/S0016675818030037
СОСТАВ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СУБЪЕДИНИЦ ГЛЮТЕНИНА У СОРТОВ И ПЕРСПЕКТИВНЫХ ЛИНИЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ
Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск 630090; e-mail: lvobukhova@bionet.nsc.ru
С помощью метода электрофореза в SDS-PAGE исследован состав высокомолекулярных субъединиц глютенина (ВМСГ) у созданных в Западно-Сибирском регионе сортов озимой (полученных с участием Agropyron glaucum (Desf.)) и яровой мягкой пшеницы. Представлены данные по ВМСГ у перспективных линий, полученных с участием Triticum timopheevii Zhuk. и Т. dicoccum var. farrum, обладающих комплексной устойчивостью к патогенам. Обсуждены перспективы создания сортов яровой мягкой пшеницы с участием представленных линий и использование некоторых из них в качестве моделей для изучения механизма гетерозиса.
DOI: 10.7868/S0016675818030049
МИТОХОНДРИАЛЬНЫЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА ПРОШЛОГО РЕФУГИАЛЬНОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ МАЛОЙ ЛЕСНОЙ МЫШИ Sylvaemus uralensis Pall. (Rodentia, Muridae) НА СЕВЕРО-ЗАПАДНОМ КАВКАЗЕ
1 Институт проблем экологии и эволюции Российской академии наук, Москва 119071; e-mail: grig@sevin.ru
2 Институт аридных зон Южного научного центра Российской академии наук, Ростов-на-Дону 344006
Проанализирована изменчивость нуклеотидной последовательности фрагмента (838 пн) митохондриального гена cytb Sylvaemus uralensis на северном макросклоне Западного Кавказа. Две фиксированные несинонимичные замены в последовательностях гена cytb образцов исследованной выборки позволяют охарактеризовать их как особую гагоюгруппу Лаго-Наки, которая кластеризуется в европейской кладе гена cytb. Если в оценке возраста диверсификации исследованной выборки исходить из известной скорости фиксации замен в третьей позиции у S. sylvaticus, то продолжительность изоляции должна составить часть или весь период последнего оледенения (10-100 тыс. лет назад). Обнаруженная дифференциация гаплотипов гена cytb указывает на рефугиальное распространение S. uralensis на северном макросклоне Западного Кавказа и вторичность контакта популяций этого вида Кавказа и Русской равнины в голоцене.
DOI:
ХАРАКТЕРИСТИКА НУКЛЕОТИДНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ МИКРОСАТЕЛЛИТНОГО ЛОКУСА mrjp3 У МЕДОНОСНЫХ ПЧЕЛ РАЗНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
1 Национальный исследовательский Томский государственный университет, Биологический институт, Томск 634050; e-mail: nvostrov@mail.ru
2 Научно-исследовательский институт медицинской генетики Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук, Томск 634050
Проведено секвенирование нуклеотидных последовательностей повторяющегося района гена mrjpЗ (микросателлитного локуса mrjpЗ) у медоносных пчел, обитающих в Сибирском регионе. Установлено высокое соответствие изученных нуклеотидных последовательностей (~99%-ная идентичность) референс-последовательностям, что указывает на консерватизм повторяющегося района гена mrjpЗ у разных подвидов пчел Apis mellifera, обитающих в различных географических регионах.
DOI: 10.7868/S0016675818030062
ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕНЕТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ СНЕЖНОГО БАРАНА (Ovis nivicola lydekkeri) ВЕРХОЯНСКОЙ ГОРНОЙ СТРАНЫ
1 Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ им. Л.К. Эрнста, Московская обл., городской округ Подольск, пос. Дубровицы 142132; e-mail: horarka@yandex.ru
2 Институт биологических проблем криолитозоны Сибирского отделения Российской академии наук, Якутск 677980
3 Николаевский национальный аграрный университет, Николаев 54020, Украина
4 Институт животноводства и генетики ветеринарно-медицинского университета, Вена А-1210, Австрия
Дана генетическая характеристика аллелофонда четырех групп якутского подвида снежного барана (Ovis nivicola lydekkeri), обитающих в различных частях Верхоянской горной цепи: Хараулахский хребет, хребет Орулган, хребты Центрального Верхоянья, хребет Сунтар-Хаята. Анализ проводили по 17 микросателлитным локусам на генетическом анализаторе ABI 3131x1. Выявлен значительный дефицит гетерозигот во всех группах. Показана дифференциация изучаемых групп в соответствии с географическим происхождением.
DOI: 10.7868/S0016675818030074
МИКРОСАТЕЛЛИТНАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ТИХООКЕАНСКОЙ СЕЛЬДИ Clupea pallasii Vallenciennes, 1847 ОХОТСКОГО И БЕРИНГОВА МОРЕЙ
1 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, кафедра ихтиологии, Москва 119234; e-mail: anna.semenova@mail.bio.msu.ru
2 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва 119991
3 Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии, Москва 107140
4 Магаданский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии, Магадан 685000
Исследовано генетическое разнообразие сельди из Охотского и Берингова морей по 10 микросателлитным локусам. Все локусы были полиморфны, оценки ожидаемой гетерозиготности по разным локусам варьировали от 0.3 до 94.3% (в среднем 66.7%). Степень генетической дифференциации сельди достоверно значима (θ = 1.38%). Уровень попарной генетической дифференциации FST варьировал от -0.002 до 0.046, RST от -0.003 до 0.166. Генетическая дифференциации сельди Охотского и Берингова морей коррелирует с пространственно-географической структурой вида на исследуемом ареале на основании FST показателей (Р = 0.001).
DOI: 10.7868/S0016675818030086
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ РЕИНТРОДУКЦИИ СОБОЛЯ (Martes zibellina L.) В ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
Институт экологии растений и животных Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург 620144; e-mail: ranyuk@ipae.uran.ru
В середине XX в. в ряду мер по восстановлению ареала соболя проводились масштабные мероприятия по интродукции животных в районы, где численность вида была катастрофически низкой. В данной работе проводится анализ генетической изменчивости акклиматизированной популяции соболя бассейна р. Вах (Ханты-Мансийский АО, Нижневартовский район), сформированной в результате интродукции 331 соболя из районов Прибайкалья в 1952–1957 гг. По результатам анализа изменчивости пяти микросателлитных локусов яДНК акклиматизанты занимают промежуточное положение между исследованными автохтонными популяциями соболя Приобья и Прибайкалья. Вероятнее всего, генетическая структура современной популяции соболя бассейна р. Вах сформировалась в результате перемешивания генофондов прибайкальской популяции соболя, откуда брались животные для интродукции, и соседних популяций приобских автохтонов, восстановивших свою численность естественным путем. Полученные данные о генетической изменчивости акклиматизированной популяции соболя согласуются с результатами предыдущих исследований морфологической изменчивости акклиматизантов и могут быть использованы для прогнозирования последствий интродукции соболя.
DOI: 10.7868/S0016675818030098
ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВОГО СТРЕССА НА ЭКСПРЕССИЮ ГЕНОВ ИНСУЛИНОПОДОБНЫХ БЕЛКОВ DILP2 И DILP3 У ИМАГО Drosophila melanogaster
Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск 630090; e-mail: iraushen@bionet.nsc.ru
В ряде работ показано, что сигнальный путь инсулина/инсулиноподобных факторов роста у Drosophila melanogaster может принимать участие в контроле реакции организма на стресс. Однако остается невыясненным, какие именно из восьми известных у D. melanogaster инсулиноподобных белков, являющихся лигандами сигнального пути инсулина/инсулиноподобных факторов роста, задействованы ответе на разные виды стресса. Мы провели иммуногистохимический анализ экспрессии генов двух инсулиноподобных белков, DILP2 и DILP3, в инсулин-продуцирующих клетках мозга взрослых самок D. melanogaster после теплового стресса. Нами впервые обнаружено, что DILP3 является одним из компонентов ответа на тепловой стресс, в то время как DILP2, по-видимому, не принимает участия в ответе организма на тепловой стресс. DOI: 10.7868/S0016675818030104
СЛЕДЫ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПОДРАЗДЕЛЕННОСТИ В НЫНЕ ЕДИНОЙ ПОПУЛЯЦИИ ЭПИШУРЫ ОЗЕРА ХАНКА – Epischura chankensis Rylov, 1928 (Copepoda, Calanoida)
Лимнологический институт Сибирского отделения Российской академии наук, Иркутск 664033; e-mail: igorrock11@gmail.com
Анализ генетического полиморфизма Epischura chankensis из озера Ханка, где данный рачок является одним из ключевых видов зоопланктона, выявил в ныне единой популяции следы некогда существовавшей географической подразделенности, вероятно возникавшей вследствие образования в долине озера изолированных водоемов в периоды регрессии озера.
DOI: I0.7868/S0016675818030116
ПОЛНЫЙ МИТОХОНДРИАЛЬНЫЙ ГЕНОМ РЫБНОГО ФИЛИНА Bubo (Ketupa) blakistoni СВИДЕТЕЛЬСТВУЕТ В ПОЛЬЗУ ЕГО ВОЗВРАЩЕНИЯ В РОД Ketupa
Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения Российской академии наук, Владивосток 690022 ; e-maill: spiridonova@biosoil.ru
Проведено секвенирование полного митохондриального генома (около 13 тпн) трех особей материковой популяции рыбного филина Bubo blakistoni (Seebohm 1884) краснокнижного вида сем. Strigidae. Выявлено крайне низкое генетическое разнообразие мтДНК, что может отражать критическое состояние анализируемой популяции. Филогенетический анализ по данным секвенирования полных митохондриальных геномов обнаружил более близкую связь рыбного филина с родом Strix, чем с родом Bubo. Причем генетическая дивергенция blakistoni с обоими родами существенна и находится на уровне межродовых значений (p-дистанция 0.135 с родом Strix и 0.151 с родом Bubo). Наши результаты не согласуются с литературными данными по гену цитохрома b мтДНК и ядерному гену RAG-1, на основании которых рыбный филин в последних таксономических сводках был отнесен к роду Bubo, а подтверждают более раннюю классификацию, в которой четыре азиатские формы - blakistoni, flavipes, zeylonensis и ketupu – составляли отдельный род Ketupa.
DOI: 10.7868/S0016675818030128
Статьи, опубликованные только в Russian J. of Genetics, № 3 – 2018 г.
POLYMORPHISM OF PIT-1 AND PROLACTIN GENES AND THEIR EFFECTS ON MILK YIELD IN HOLSTEIN FRISIAN DAIRY COWS BRED IN VIETNAM
1 Institute of Biotechnology, Vietnam Academy of Science and Technology, Viet Nam; e-mail: ntdthuy@ibt.ac.vn
2 Vietnam National University of Agriculture, Hanoi, Viet Nam
3 College of Agriculture and Applied Biology, Can Tho University, Viet Nam
The aim of this study is to investigate the polymorphism of the Pituitary transcription factor (PIT-1) and Prolactin (PRL) genes in Holstein Friesian cows (HF) bred in Vietnam and their effects on milk yields. For these purposes, 125 HF dairy cows of milking age from Da Lat Milk Farm located in Lam Dong, Vietnam were sampled. Phenotypic data of milk yields (calculated on 305-day of milking cycle; kg/day) of each individual milking cow were collected. The PIT-1.E2, PIT-1.E6, PRL.E3 and PRL.E4 genotypes were analyzed using the polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) method with restriction enzymes TaqI, HinfI, RsaI, respectively. The significant effects of PIT-1.E6, PRL.E3 and PRL.E4 polymorphisms on milk yields were not observed in HF dairy cows (P>0.05). However, results revealed statistically significant associations between PIT-1.E2 polymorphism and milk yields of HF dairy cows; individuals carrying the AA genotype yielded more milk compared to others. Our study suggests the potential use of PIT-1.E2 SNP in marker assisted selection (MAS) for improved milk yields of HF dairy cows bred in Vietnam.
10.1134/S1022795418030146
THE FIRST REPORT ON SINGLE NUCLEOTIDE POLYMORPHISMS OF THE HSPA13 GENE IN KOREANS
1 Korea Zoonosis Research Institute, Chonbuk National University, Iksan, 570-390, Republic of Korea
2 Department of Bioactive Material Sciences, Chonbuk National University, Jeonju, 561-756, Republic of Korea; e-mail: bhjeong@jbnu.ac.kr
Heat shock proteins (HSPs) are known as molecular chaperones, and they function in response to cell stress. HSPA13, also called STCH, is a member of the HSP70 family. In general, HSP70 family may play a protective role in prion diseases. In a recent study, the overexpression of HSPA13 was shown to shorten the incubation time of prion diseases. Although the exact role of HSPA13 in the pathogenesis of prion diseases remains unknown, the expression level of HSPA13 is significantly associated with the latent phase of prion diseases. It has been known that single nucleotide polymorphisms (SNPs) in promoter and open reading frame (ORF) region of genes can affect either gene expression or gene function. The purpose of this study was to investigate genotype and allele frequencies of SNPs found in the promoter and ORF of HSPA13 in healthy Korean population to obtain the information for subsequent population genetics and prion diseases studies. We observed four SNPs in the promoter region of HSPA13, of which two have previous identified (c.-608C>G; rs2242662 and c.-381G>A; rs2242661) and two are novel (c.-321C>T and c.-300A>G). Interestingly, we did not observe any polymorphisms in the ORF of this gene. To our knowledge, this is the first study of polymorphisms in the human HSPA13 gene.
10.1134/S1022795418030158