Preview

Биотехнология и селекция растений

Расширенный поиск
Том 6, № 1 (2023)
Скачать выпуск PDF

ОТ ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА

4-5 174
Аннотация

Слово главного редактора журнала.

ИЗУЧЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ РАСТЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ГЕНЕТИКИ

6-12 356
Аннотация

Актуальность. Традиционно описание сортов винограда – задача ампелографии. Однако ряд форм винограда, известных как разные сорта, имеют схожий фенотип. Молекулярно-генетическая характеристика наиболее точный инструмент для сортовой идентификации. Разработка ДНК-паспортов сортов – первый этап работы в данном направлении. При наличии обширной базы ДНК-профилей винограда можно определять сортовую принадлежность неизвестных форм, подтверждать или опровергать сортовое соответствие посадочного материала. ‘Хатми’ – автохтонный дагестанский сорт винограда. В международной базе ДНК-паспортов сортов винограда VIVC представлен профиль сорта ‘Khatmi’. Однако при внедрении методов ДНК-анализа в изучение винограда для ряда древних сортов было определено, что под одним наименованием возделывались разные сорта, для других была выявлена определённая вариабельность генотипов. Цель работы: изучить выборку растений сорта ‘Хатми’ из разных мест произрастания в Дагестане с вовлечением в анализ микросателлитных локусов, стандартных для генотипирования винограда, оценить уровень генетического сходства образцов и уточнить ДНК-профиль ‘Хатми’. Материал и методы. Молекулярно-генетическое исследование проведено на 10 образцах из разных популяций ‘Хатми’. Сбор материала производили на коллекционных участках Дагестанской селекционной опытной станции виноградарства и овощеводства и Дагестанской опытной станции ВИР, а также в производственных насаждениях. Экстракция ДНК выполнена из гербарных образцов с помощью CTAB-метода, использованы верхушки молодых побегов винограда. Генотипирование образцов проведено методом полимеразной цепной реакции с использованием стандартного набора праймеров для 9 микросателлитных (SSR) маркеров VVS2, VVMD5, VVMD7, VVMD25, VVMD27, VVMD28, VVMD32, VrZAG62 и VrZAG79, рекомендованных международной организацией винограда и вина (OIV) для ДНК-паспортизации винограда. Разделение продуктов амплификации и оценка их размеров проведены с помощью капиллярного электрофореза на генетическом анализаторе ABI Prism 3130. Результаты. Проведено генотипирование 10 образцов винограда, произрастающих в Дагестане под наименованием ‘Хатми’, включая образцы из разных коллекций и мест промышленного разведения, а также клоновые вариации этого сорта и предполагаемые клоновые вариации. ДНК-профили изученных образцов имели отличия в две пары нуклеотидов в одном из локусов при сравнении с ДНК-профилем 'Khatmi', представленным в международной базе ДНК паспортов сортов винограда VIVC. Определено, что образец под наименованием ‘Хатми крупноягодный’ является близкородственным сорту ‘Хатми’ по своему генотипу, но, вероятно, представляет собой клоновую вариацию другого аборигенного сорта Дагестана – ‘Коз узюм’. Заключение. Уточнён ДНК-профиль аборигенного дагестанского сорта винограда ‘Хатми’.

13-18 316
Аннотация

Актуальность. Генетическое устройство растительных клеток подразумевает скоординированную работу трех геномов: ядерного, пластидного и митохондриального. Гибридизация между генетически разнородными родителями может приводить к изменениям в сложившемся ядерно-цитоплазматическом балансе, что в свою очередь может влиять на уровень и согласованность экспрессии их генов. Изменения транскрипционной активности генов органелл (в частности митохондрий) при отдаленной (межвидовой) гибридизации остаются мало изученными. Результаты. В данном исследовании методом количественного ПЦР была проведена оценка уровня транскрипционной активности митохондриальных генов atp1, atp4, atp6, atp9, nad3, nad6, cox1, cox3 у внутривидового и межвидовых гибридов подсолнечника и их родительских форм из коллекции ВИР. По результатам анализа транскрипционной активности митохондриальные гены можно разделить на три группы: гены с относительно высоким уровнем экспрессии – atp1, atp6, nad6, гены со средним уровнем экспрессии – atp4, cox1, cox3 и гены с низким уровнем экспрессии – atp9, nad3. Сравнительный анализ не показал значимой разницы (P<0,05) между материнскими линиями и гибридами. Экспрессия гена nad6 в случае Helianthus argophyllus (Torr. & A. Gray) была в 2,6 раза выше по сравнению с линиями культурного подсолнечника. Заключение. Отсутствие значимых изменений в экспрессии митохондриальных генов как у внутри-, так и у межвидовых гибридов, вероятно, свидетельствует об отсутствии значительных изменений в регуляции ядерно-цитоплазматических взаимодействий у данных гибридов.

 

РАЗВИТИЕ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ СЕЛЕКЦИИ

19-31 416
Аннотация

Поиск новых, эффективных методов расширения генетического полиморфизма исходного селекционного материала остается одной из важных проблем селекции гибридной кукурузы. Мировая селекция коммерческих сортов и гибридов Zea mays L. ведется на диплоидных генотипах, тогда как тетраплоидные источники исходного материала кукурузы и её дикие сородичи слабо вовлекаются в селекционный процесс. Прямые гетероплоидные скрещивания между диплоидными и тетраплоидными генотипами приводят к формированию слабо фертильных либо полностью стерильных триплоидных гибридов, которые цитологически нестабильны в последующих репродукциях. Тетраплоидная кукуруза (2n=40), как и ее некоторые дикие сородичи с тетраплоидным геномом Zea perennis Hitchk. (2n=40) и Tripsacum dactiloides (L.) L. (2n=72), привлекательны для селекционеров как источники для улучшения хозяйственно ценных признаков. Привлекательность ресинтезированных диплоидных линий объясняется тем, что у тетраплоидов в результате неравного кроссинговера между гомологичными хромосомами, образующими поливалентные ассоциации хромосом, накапливается больше хромосомных перестроек, чем у диплоидных генотипов, хромосомы у которых образуют биваленты. Тетраплоидные синтетические популяции кукурузы и её тетраплоидные дикие сородичи обладают большим потенциалом изменчивости для улучшения диплоидной кукурузы. Авторами предложен прямой метод ресинтеза дигаплоидных линий с помощью гаплоиндукции и косвенный метод получения диплоидных линий путём гетероплоидного скрещивания и последующего расщепления гибридного потомства триплоидного гибрида. Метод ресинтеза диплоидного генома кукурузы из тетраплоидного служит идеальной моделью для изучения процессов кроссинговера между гомологичными хромосомами при их мультивалентных ассоциациях в мейозе; он перспективен для получения диплоидных линий с повышенной частотой рекомбинации между гомологичными хромосомами разных геномов, объединенных в один общий, а также может служить источником получения серии анеуплоидов.

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

32-38 529
Аннотация

Цикл мероприятий в честь столетнего юбилея Полярной опытной станции ВИР, основанной Николаем Ивановичем Вавиловым, открыла вторая научная конференция «Генетические ресурсы и генетические технологии для развития северных территорий», которая состоялась 13–15 марта 2023 года. Задача Конференции – обеспечить функционирование регулярной площадки для обмена опытом, консолидации усилий и выработки междисциплинарных подходов между профильными специалистами – генетиками, ресурсоведами и биотехнологами, а также специалистами из смежных разделов биологии, медицины и из других наук, чьи совместные усилия направлены на повышение востребованности биоресурсных коллекций и роли генетических технологий в развитии северных регионов нашей страны. Организаторами конференции выступили Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова (ВИР), Вавиловское общество генетиков и селекционеров (ВОГиС), Русское географическое общество (РГО), Научный совет по генетике и селекции РАН, Научный совет РАН по изучению Арктики и Антарктики, Русское ботаническое общество (РБО). Конференция прошла в онлайн формате. Программа конференции включала три секции: «Эффективное развитие северного земледелия: генетические ресурсы сельскохозяйственных растений и микроорганизмов, генетические технологии и междисциплинарные исследования», «Сельскохозяйственные животные, морские млекопитающие и промысловые рыбы в условиях Крайнего севера: сохранение и изучение генетических ресурсов, селекция, междисциплинарные исследования», «Здоровье и долголетие населения северных территорий: генетические исследования (в том числе на модельных организмах)», а также круглый стол «Экспедиционные исследования в Арктике и северных регионах России: опыт молодых ученых». Состоялось пять пленарных докладов, одна вечерняя лекция и 23 секционных доклада. Генетические, геномные и омиксные исследования с использованием ценных генетических ресурсов растений, животных и микроорганизмов, а также биоматериалов человека, в том числе мобилизованных в биоресурсные ex situ коллекции из регионов, отличающихся экстремальными природно-климатическими условиями, – основа для получения знаний, создания комплекса инструментов и разработок, способствующих социально-экономическому развитию и обеспечению безопасности в Арктике, решению вопросов здоровьесбережения, повышения качества жизни населения и частичного самообеспечения продовольствием регионов Севера и Арктики. Развитие данного направления имеет важное значение для реализации государственной научно-технической политики в Российской Федерации с учетом Указов Президента Российской Федерации №164 от 5 марта 2020 года и №645 от 26 октября 2020 года. В статье представляются основные тренды, озвученные на Конференции, и публикуется резолюция, принятая Конференцией.

39-46 433
Аннотация

12 марта 2023 года юбилей у академика Национальной академии наук (НАН) Беларуси Любови Владимировны Хотылёвой, одного из крупнейших специалистов мирового уровня в области генетики сельскохозяйственных растений. Ею опубликовано более 400 научных трудов, получено 18 авторских свидетельств на сорта и изобретения. Л.В. Хотылёва почти четверть века руководила Институтом генетики и цитологии НАН Беларуси, воспитала несколько поколений ученых. Под её руководством защитили свои диссертации шесть докторов и 43 кандидата наук. В разные годы Любовь Владимировна являлась вице-президентом Всесоюзного общества генетиков и селекционеров имени Н.И. Вавилова, президентом Белорусского общества генетиков и селекционеров, состояла в президиумах Высшей аттестационной комиссии (ВАК) Беларуси и ВАК России, была академиком-секретарем биологического отделения НАН Беларуси. Л.В. Хотылёва ведет важную научно-организационную работу как один из крупнейших экспертов в области генетики растений, член редакционных коллегий ряда специализированных периодических изданий.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2658-6266 (Print)
ISSN 2658-6258 (Online)