Аннотации статей. Том 58, 2022 г., № 9
МЕТОДОЛОГИИ ВЫДЕЛЕНИЯ ДРЕВНЕЙ ДНК ИЗ КОСТНОЙ ТКАНИ ДЛЯ ГЕНОМНОГО АНАЛИЗА: ПОДХОДЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1 Центр генетики и генетических технологий, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, 119234 Россия
2 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия
3 Центр генетики и наук о жизни, Университет “Сириус”, Сочи, 354340 Россия; e-mail: * andreeva@rogaevlab.ru, ** rogaev@vigg.ru
4 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, 119234 Россия
5 Медицинская школа Чан Массачусетского университета, департамент психиатрии, Шрусбери, 01545 США
Появление и развитие методов масштабного параллельного секвенирования открыло новые перспективы в области изучения древних, в том числе вымерших организмов. Многочисленные костные останки, представленные в археологических и музейных коллекциях, зачастую являются единственными источниками информации о древних видах и популяциях. В обзоре обсуждаются особенности костной ткани человека и связанные с ними преимущества и недостатки использования костного материала как источника ДНК для проведения геномного анализа древних людей. Представлены новые методологические подходы к выделению ДНК из древних костных останков человека и ее подготовке к масштабному параллельному секвенированию, а также перспективы и направления дальнейших исследований в новой междисциплинарной области — палеогеномике.
DOI: 10.31857/S001667582209003X
ГЕНЫ MSMEG_1963 И MSMEG_5597, НО НЕ inhA, РЕГУЛИРУЮТ УСТОЙЧИВОСТЬ Mycobacterium smegmatis К ТРИПТАНТРИНАМ
1 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия; e-mail: maslov_da@vigg.ru
2 Московский физико-технический институт (Национальный исследовательский университет), Московская обл, Долгопрудный, 141701 Россия
Распространение лекарственно-устойчивых штаммов Mycobacterium tuberculosis является одной из главных угроз мировому контролю за туберкулезом, требующей постоянной разработки новых противотуберкулезных препаратов (ПТП). Триптантрины — удобные соединения для разработки кандидатов в ПТП, отличающиеся простотой синтеза, низкой токсичностью и активностью как в отношении лекарственно-чувствительных, так и лекарственно-устойчивых штаммов M. tuberculosis. Ранее еноил-(ацил-переносящий белок)-редуктаза InhA была in silico предсказана в качестве возможной биомишени триптантринов, а у спонтанных мутантов M. smegmatis, устойчивых к триптантринам, были обнаружены мутации в генах MSMEG_1963, MSMEG_4427 и MSMEG_5597. В данной работе методами обратной генетики мы показали, что именно мутации в генах MSMEG_1963 и MSMEG_5597 приводят к устойчивости к триптантринам за счет нарушения функции репрессии транскрипции кодируемых ими белков. Установлено, что мутации в генах MSMEG_1963 и MSMEG_5597 приводят к сверхэкспрессии генов MSMEG_1964 и MSMEG_5596 соответственно, кодирующих ферменты, вероятно принимающие участие в окислительно-восстановительной инактивации триптантринов. Также установлено, что InhA не является мишенью триптантринов, поскольку его сверхэспрессия не влияет на чувствительность микобактерий к ним.
DOI: 10.31857/S0016675822090089
ВИДОФОРМИРУЮЩИЙ PFNA-ОПЕРОН БИФИДОБАКТЕРИЙ: МОДУЛИ СЕНСОРНЫХ БЕЛКОВ Pkb2 И FN3, СТРУКТУРА И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДИ РАЗНЫХ ВИДОВ И ШТАММОВ БИФИДОБАКТЕРИЙ В МИКРОБИОМЕ КИШЕЧНИКА ЧЕЛОВЕКА
Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия; e-mail: valerid@vigg.ru
Недавно нами был открыт и исследован видоспецифический (видоформирующий) оперон PFNA бифидобактерий. Гены pkb2 и fn3 оперона кодируют белки, которые могут участвовать в восприятии сигналов организма хозяина. Было показано, что ген fn3 кодирует FN3-белок, содержащий два фибронектиновых домена с мотивами цитокиновых рецепторов. Фрагмент этого белка способен селективно связываться с TNFα. Предполагается, что PFNA-оперон Bifidobacterium longum subsp. longum GT15 контролирует двунаправленную коммуникацию с элементами (цитокинами) иммунной системы человека. В данной работе с использованием баз данных секвенированных геномов видов бифидобактерий – обитателей микробиоты желудочно-кишечного тракта человека, исследовали внутривидовой полиморфизм сенсорного С-концевого домена Pkb2 (SCD Pkb2 – sensor C-end domain) и фрагмента белка FN3, содержащего два FN3-домена (2D FN3). В изучаемых доменах каждого из восьми исследованных видов бифидобактерий различного географического происхождения обнаружены значимые неповторяющиеся аминокислотные замены, позволяющие выделить от двух до пяти групп у каждого вида бифидобактерий. С использованием программы trRosetta показано, что обнаруженные замены аминокислот могут приводить к изменению 3D-структур анализируемых доменов. Предполагается, что обнаруженная кластеризация штаммов может отражать гетерогенность в популяциях бифидобактерий у людей, из которых они были выделены, по иммунному статусу. Сформированы каталоги белков SCD Pkb2 и 2D FN3, включающие значимые замены аминокислот у восьми исследуемых видов, относящихся к четырем филогенетическим группам: B. adolescentis, B. bifidum, B. longum и B. pseudolongum. С использованием ранее разработанных алгоритмов и созданного каталога установили встречаемость исследуемых групп штаммов в метагеномах здоровых жителей Москвы двух возрастных групп: дети 3–5 лет и взрослые старше 18 лет. Разработанный подход предполагается использовать для изучения корреляции различного иммунного статуса и наличия в микробиоте штаммов бифидобактерий, принадлежащих к конкретным группам, кластеризованным по заменам аминокислот в SCD Pkb2 и 2D FN3.
DOI: 10.31857/S0016675822090077
МИКРОБИОМ КИШЕЧНИКА ЧЕЛОВЕКА – РЕЗЕРВУАР АМИНОГЛИКОЗИД-N-АЦЕТИЛТРАНСФЕРАЗ – ГЕНОВ ЛЕКАРСТВЕННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ
Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия; e-mail: Alekseevamg@mail.ru
Микробиом кишечника человека представляет собой сложную экосистему, играющую ключевую роль в поддержании общего гомеостаза, и является динамическим резервуаром генов устойчивости к антибиотикам, которые могут передаваться между бактериями в смешанных популяциях. Одними из основных ферментов, осуществляющих ацетилирование широкого спектра субстратов, являются аминогликозид-N-ацетилтрансферазы (ААС). Ранее у Enterococcus и Staphylococcus был идентифицирован и охарактеризован бифункциональный фермент AAC(6')-Ie/APH(2")-Ia, являющийся клинически важным. В рамках данного исследования в секвенированных геномах штаммов, относящихся к Bacteroides и Lactobacillus, выявлены гены, кодирующие AAC(3). В геномах штаммов, относящихся к большинству видов Bacteroides, Enterococcus и Lactobacillus, выявлены гены, кодирующие Eis (от англ. Enhsnced intracellular survival). Последовательности всех выявленных AAC(3) и Eis не имеют сходства с последовательностями известных ферментов. AAC(3) и Eis у данных бактерий могут иметь разные функции в организме человека, в том числе участвовать в ацетилировании пептидов, белков и других субстратов.
DOI: 10.31857/S0016675822090028
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ГЕНОМНЫЙ, ТРАНСКРИПТОМНЫЙ И ПРОТЕОМНЫЙ АНАЛИЗ ШТАММА Limosilactobacillus fermentum U-21, ПЕРСПЕКТИВНОГО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ФАРМАБИОТИКА
1 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия; e-mail: * epolu@vigg.ru, ** romanyunes@gmail.com
2 Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины Федерального медико-биологического агентства России, Москва, 119435 Россия
В настоящее время в мире происходят революционные изменения в области разработки и использования фармакологических препаратов на основе бактерий и их биологически активных компонентов. Наиболее перспективным становится разработка фармабиотиков – живых биотерапевтических препаратов и/или их метаболитов и компонентов с установленными фармакологическими ингредиентами, механизмом действия и направленных на лечение конкретных нозологий. При создании фармабиотиков кроме традиционных микробиологических и биотехнологических подходов используется комплекс омиксных технологий, геномных, транскриптомных и протеомных. В представленной работе данные технологии были использованы для характеристики отобранного ранее по ряду уникальных актиоксидантных свойств штамма Limosilactobacillus fermentum U-21. Геномный анализ штамма позволил выявить 29 генов, продукты которых могут проявлять антиоксидантные свойства, в том числе в отношении организма исследуемых животных. Наиболее важными могут быть гены тиоредоксинового комплекса и метаболизма и транспорта тяжелых металлов. В качестве индуктора оксидантивного стресса использована перекись водорода. 380 генов демонстрировали увеличение экспрессии и 370 генов демонстрировали снижение экспрессии более чем в 2 раза. Наибольшее увеличение экспрессии (в 14–24 раза) показали гены предполагаемого оперона карбоксилазы мочевины. Важными для последующих исследований являются изменения экспрессии генов транспорта, в том числе ионов металлов Fe2+ и Cu2+, а также синтеза и катаболизма некоторых аминокислот. Протеомный анализ экзопротеома штамма позволил идентифицировать белок шаперонного комплекса ClpB, который может играть ключевую роль в рефолдинге неправильно собранных в результате оксидативного стресса белков в различных тканях и органах организма животных. Использование комплекса омиксных технологий для характеристики терапевтических свойств и механизма действия штамма L. fermentum U-21 является одним из первых примеров в этом направлении.
DOI: 10.31857/S0016675822090120
АРЕАЛ, НАСЕКОМЫЕ-ПЕРЕНОСЧИКИ И ПОЛИМОРФИЗМ МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ ДНК ГАМАЗОВОГО КЛЕЩА Hoploseius oblongus (Mesostigmata, Blattisociidae) – ОБЛИГАТНОГО МИКОБИОНТА ТРУТОВОГО ГРИБА Fomitopsis pinicola (Polyporales, Basidiomycota)
1 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия; e-mail: andrianovb@mail.ru
2 Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук, Москва, 119071 Россия
3 Московский государственный областной университет, Московская область, Мытищи, 141014 Россия
Охарактеризована генетическая изменчивость гамазового клеща Hoploseius oblongus Masan & Halliday, 2016, найденного во Франции, Дании, Украине и широко в России, от Кавказа до Заполярья. Этот вид, известный до сих пор по шести находкам в Словакии и Польше, обитает только в гименофоре живых плодовых тел трутового гриба Fomitopsis pinicola. Мы изучили 502 живых плодовых тела F. pinicola из 62 локалитетов и провели ДНК-штрихкодирование особей H. oblongus из 28 локалитетов на территории Европы, Кавказа, Западной и Средней Сибири. Не менее 90% плодовых тел F. pinicola в исследованных районах заселены клещом H. oblongus. Повсеместно в Западной Палеарктике, вплоть до долины Енисея на востоке, мы наблюдали ассоциацию F. pinicola с клещом H. oblongus. На всей исследованной нами территории обширного ареала H. oblongus характеризуется низкой изменчивостью нуклеотидной последовательности BOLD-фрагмента митохондриального гена COI и мономорфен по нуклеотидной последовательности фрагмента ядерного рибосомного повтора. Низкая генетическая изменчивость указывает на относительно недавнее происхождение популяции H. oblongus, возможно связанное с восстановлением лесного пояса Северной Евразии в голоцене. Эффективность расселения H. oblongus обеспечивается форезией взрослых клещей на яйцекладущих самках почвенных комариков детритниц (Sciaridae) в конце лета и начале осени. Реже клещи расселяются на взрослых галлицах (Cecidomyiidae) из трибы Brachineurini или на имаго некоторых других мелких видов насекомых из отряда Diptera.
DOI: 10.31857/S0016675822090041
О ГЕНЕТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЕ ПОПУЛЯЦИЙ Harmonia axyridis (Coleoptera, Coccinellidae) В НАТИВНОМ И ИНВАЗИВНОМ АРЕАЛАХ – ВЗГЛЯД С ПОЗИЦИЙ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ГЕНЕТИКИ
1 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия; e-mail: iigoryacheva@mail.ru
2 Московский государственный областной университет, Московская область, Мытищи, 141014 Россия
3 Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова Российской академии наук, Москва, 119334 Россия
4 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, 119991 Россия
Harmonia axyridis Pallas (1773) (Coleoptera: Coccinellidae) – один из наиболее изученных инвазивных видов насекомых. H. axyridis появилась в Европе в 2000 г., и с этого момента продолжается экспансия вида на восток в направлении нативного ареала. Для определения популяций – источников формирования восточного фронта инвазии мы исследовали изменчивость и генетическую структуру инвазивных и нативных популяций вида с помощью 12 микросателлитных маркеров. Мы обнаружили, что в инвазивных популяциях по сравнению с нативными популяциями не произошло снижения средней ожидаемой гетерозиготности, однако наблюдается достоверное снижение аллельного разнообразия. Показано, что аллельное разнообразие в инвазивных популяциях зависит от их “возраста”. Мы обнаружили, что уровень дифференциации инвазивных популяций существенно выше, чем в группе нативных популяций. Кластерный анализ показал, что европейские инвазивные популяции H. axyridis делятся на две группы, что свидетельствует об их происхождении в результате нескольких миграционных волн. Наш анализ не показал достоверных различий между группами нативных популяций, что, вероятнее всего, является следствием гомоплазии микросателлитных маркеров, возникшей в ходе эволюции вида. Наши результаты позволяют предположить, что восточный фронт инвазии формируется потомками североитальянского отростка WNA.
DOI: 10.31857/S0016675822090090
ВАРИАНТ rs7579411 ГЕНА LHCGR АССОЦИИРОВАН С РАЗВИТИЕМ ГИПЕРПЛАЗИИ ЭНДОМЕТРИЯ
Белгородский государственный национальный исследовательский университет, Белгород, 308015 Россия; e-mail: churnosov@bsu.edu.ru
Изучены ассоциации однонуклеотидного полиморфизма гена LHCGR с формированием гиперплазии эндометрия у населения России. Проведено генотипирование четырех локусов гена LHCGR (rs4953616, rs4374421, rs6729809, rs7579411) у 520 больных с гиперплазией эндометрия (ГЭ) и 981 женщин группы контроля. Установлен значимый вклад в подверженность гиперплазии эндометрия полиморфного варианта rs7579411 гена LHCGR. Генотип С/C rs7579411 гена LHCGR является рисковым для ГЭ (OR = 1.26, p = 0.05), тогда как аллельный вариант Т rs7579411 гена LHCGR – протективный фактор для ГЭ (OR = 0.79, рperm = 0.05). Локус rs7579411 гена LHCGR обладает значимыми эпигенетическими эффектами (находится в регионах ДНК, маркирующих регуляторные последовательности (энхансеры)) и связан с экспрессией гена STON1-GTF2A1L в органах и тканях (щитовидная железа, периферическая кровь), вовлеченных в патофизиологию заболевания. При этом аллель Т rs7579411 гена LHCGR ассоциирован с низкой транскрипционной активностью гена STON1-GTF2A1L (β = –0.25).
DOI: 10.31857/S0016675822090132
ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ВАРИАЦИИ ДЛИНЫ ТЕЛОМЕР У ЗДОРОВЫХ ИНДИВИДОВ: ЭФФЕКТ ПОЛИМОРФНОГО ВАРИАНТА ГЕНА TERT И УРБАНИЗАЦИИ
1 Институт биохимии и генетики – обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук, Уфа, 450054 Россия; e-mail: Kazantsa@mail.ru
2 Башкирский государственный университет, Уфа, 450076 Россия
3 Уфимский государственный нефтяной технический университет, Уфа, 450064 Россия
4 Башкирский государственный медицинский университет, Уфа, 450008 Россия
5 Психологический институт Российской академии образования, Москва, 125009 Россия
6 Московский государственный университет им. M.В. Ломоносова, Москва, 119991 Россия
Изменение длины теломерных повторов вследствие так называемой “проблемы концевой недорепликации” в существующей литературе связывают с развитием депрессивных расстройств. Однако использование длины теломерных повторов в качестве биомаркера депрессивности является неоднозначным, что связано с влиянием различных средовых факторов как на психоэмоциональное состояние, так и на изменение длины теломер. С целью выявления возможности использования относительной длины теломерных повторов (ОДТП) в лейкоцитах периферической крови в качестве биомаркера повышенной депрессивности до клинических форм расстройства, а также для определения зависимости между длиной теломер, социально-демографическими факторами, генетическими вариантами генов, регулирующих процессы элонгации теломерных концов, и уровнем депрессивности был проведен анализ ассоциаций локусов генов обратной транскриптазы (TERT rs7726159), теломеразного РНК-компонента (TERC rs1317082) и белка CST-комплекса (OBFC1 rs2487999) с ОДТП и уровнем депрессивности у здоровых индивидов (N = 1065) без психических нарушений в возрасте 18–25 лет. Наряду с генетическими вариантами анализируемые регрессионные модели включали различные социально-демографические параметры в качестве предикторов. В результате статистической обработки результатов было показано отсутствие связи ОДТП с индивидуальными вариациями в уровне депрессивности в изученной выборке. Тем не менее множественный регрессионный анализ позволил сконструировать статистически значимую модель межиндивидуальных вариаций ОДТП (P = 4.3e–4; r2 = 0.018), которая включала полиморфный вариант rs7726159 гена TERT (P = 0.020; β = 0.078), возраст (P = 0.001; β = –0.027) и место воспитания индивида (городская/сельская местность) (P = 0.048; β = 0.063). Полученные данные подтверждают вовлеченность варианта гена TERT и возраста в регуляцию длины теломер в выборке здоровых индивидов 18–25 лет, а также указывают на негативный эффект проживания в условиях урбанизации на укорочение длины теломер, что отражает уровень клеточного старения организма.
DOI: 10.31857/S0016675822090107
АНАЛИЗ МУТАЦИЙ ГЕНА ATL1 И КЛИНИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ТЕЧЕНИЯ ЗАБОЛЕВАНИЯ У ПАЦИЕНТОВ С НАСЛЕДСТВЕННОЙ СПАСТИЧЕСКОЙ ПАРАПЛЕГИЕЙ
1 Институт биохимии и генетики Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук, Уфа, 450054 Россия; e-mail: imkhid@mail.ru
2 Башкирский государственный университет, Уфа, 450076 Россия
3 Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, 199034 Россия
4 Башкирский государственный медицинский университет, Уфа, 450000 Россия
5 Медико-генетический научный центр, Москва, 115522 Россия
Наследственные спастические параплегии (НСП) – группа нейродегенеративных болезней с преимущественным поражением пирамидного тракта. Аутосомно-доминантная форма SPG3А, связанная с мутациями в гене ATL1, относится к наиболее распространенным в популяциях Европы формам НСП. В 63 неродственных семьях с НСП из Республики Башкортостан (РБ) проведен анализ гена ATL1. Идентифицировано два патогенных варианта: у одного пациента – дупликация всего 3-го экзона, у семи больных из трех неродственных семей – миссенс-мутация с.1246С>T (p.Arg416Cys). Частота распространения SPG3A среди неродственных пациентов в РБ составила 6.3%. В одной из обследованных семей установлено происхождение мутации с.1246С>T de novo. Клиническая характеристика заболевания в большинстве случаев соответствовала неосложненной НСП, протекающей в легкой форме. Выявлены внутрисемейные различия по клиническим проявлениям заболевания, в том числе у однояйцевых близнецов. Возраст манифестации у большинства обследованных пациентов составил от 10 до 50 лет.
DOI: 10.31857/S0016675822090119
СВЯЗЬ ПОЛИМОРФНЫХ МАРКЕРОВ ГЕНОВ TP53, MDM2 И CDKN1A С РИСКОМ РАЗВИТИЯ РАКА ЯИЧНИКА
1 Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук, Москва, 119334 Россия; e-mail: tpalievskaya@yandex.ru
2 Федеральный научно-клинический центр специализированных видов медицинской помощи и медицинских технологий Федерального медико-биологического агентства России, Москва, 115682 Россия
3 Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. В.И. Кулакова, Москва, 117198 Россия
4 Первый московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова (Сеченовский университет), Москва, 119435 Россия
В работе получено распределение частот аллелей полиморфных участков генов системы апоптоза и контроля клеточного цикла TP53 (rs1042522), MDM2 (rs2279744) и CDKN1A (rs1801270) и проанализирована их связь с риском развития рака яичника у женщин Московского региона. В исследование включены 70 здоровых женщин-доноров и 66 больных раком яичника. Материалом исследования служила ДНК, выделенная из крови здоровых доноров и ткани и крови больных раком яичника. Определение статуса полиморфных маркеров генов проводилось методом ПЦР в реальном времени с флуоресцентными аллель-специфичными зондами. В ходе работы получены отношения шансов (ОШ) риска развития рака яичника: для аллеля Pro маркера Arg72Pro гена TP53 ОШ = 0.94, 95% ДИ = 0.57–1.65, р = 1.0; для аллеля G маркера T(–410)G гена MDM2 ОШ = 0.96, 95% ДИ = 0.49–1.89, р = 0.90; для аллеля Arg маркера Ser31Arg гена CDKN1A ОШ = 1.53, 95% ДИ = 0.76–3.09, р = 0.29. Для данных маркеров получены результаты, указывающие на отсутствие ассоциации с раком яичника. Выявлено, что носительство минорных аллелей маркеров Arg72Pro гена ТР53, T(–410)G гена MDM2 и Ser31Arg гена CDKN1A не влияет на риск развития рака яичника у женщин Московского региона.
DOI: 10.31857/S0016675822090065
Статьи, опубликованные только в Russian J. of Genetics, № 9 – 2022 г.
Antioxidant Potential of Probiotics and Postbiotics: A Biotechnological Approach to Improving Their Stability
1 Department of Microbiology, University of Food Technologies, 4002, Plovdiv, Bulgaria
2 Department of Biotechnology, University of Food Technologies, 4002, Plovdiv, Bulgaria
3 Vavilov Institute of General Genetics, Russian Academy of Sciences, 119991, Moscow, Russia
Correspondence to D. Blazheva or O.V. Averina
Today there is an increasing amount of scientific evidence of the effects of probiotic bacteria as components of the gut microbiota on human health. Among their numerous health benefits are their antioxidant (AO) properties attracting more and more attention. Lactobacilli and bifidobacteria are the most important part of the human gut microbiome. Many in vivo and in vitro studies have demonstrated that they and their cellular components exhibit AO properties, thereby providing a certain degree of protection to the human body and contributing to the prevention of oxidative-stress-related diseases. The review discusses the AO properties of probiotic bacteria and postbiotics that are still not well known to the public. Special emphasis was put on the mechanisms of AO activity of lactobacilli and bifidobacteria, in which are involve enzymes, cell components and different metabolites as potential postbiotics. The genes encoding proteins, involved in AO activity, identified in various strains of lactobacilli and bifidobacteria were considered. The review also discusses different biotechnological methods that improve the survival rate of probiotics during processing, storage and GIT transit like microbial encapsulation that was successfully employed by many authors. Probiotic bacteria and postbiotics can be considered today as a new source of natural AO and can be used for biotechnological applications, specifically for pharmaceuticals, nutraceuticals, and cosmetic products.
DOI: 10.1134/S1022795422090058
Identification of Quantitative Trait Loci Related to Salt Tolerance of Indica Rice RIL Population in Different Growth Stages
1 Department of Biotechnology, Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran
2 Department of Plant Production, Gonbad Kavous University, Faculty of Agriculture Science and Natural Resource, Gonbad, Iran
Correspondence to H. Sabouri
Rice as one of the important crops, is limited by salt stress in different growth stages. To identify genomic regions associated with morphological traits in seedling, vegetative and reproductive stages of rice in salt stress, three experiments were conducted as completely randomized design using an F8 RIL population caused two Indica varieties Tarom Mahali (salt-tolerant) and Khazar (salt-sensitive) cross. The F8 lines were planted in non-stress and NaCl stress (8 dS m–1) conditions. A linkage map was constructed by SSR, ISSR, and IRAP markers. The genetic map contained 12 linkage groups that covered 1042.2 cM with a 12.86 cM distance between two markers on average. qNRFW-1b QTL was identified as major QTLs (LOD = 4.02 and R2 = 15.00) for root fresh weight under non-stress condition, at seedling stage. In vegetative stage, qSPH120-9, qPH120-10 and qSSDW-1 were identified as major effect QTLs associated with plant height and shoot dry weight under salt stress condition. In reproductive stage, qNPH-1, qNRDW-1b (under non-stress condition), qSMP-1d and qSSSC-2 (under salt stress condition), were major QTLs for Plant height and stem dry weight, maturation period and stem sodium content, which explained 18, 25.4, 15.9 and 18.7% of the total phenotypic variation. QTLs with pleiotropic effects were identified in both conditions and all three stages which might be for multiple QTL introgression for marker-assisted breeding programs to improve the salinity tolerance. After validation, the major QTLs identified in the present study can be considered for use in marker-assisted selection (MAS) programs.
DOI: 10.1134/S1022795422090149