Генетика
П.А. Леонов, Г.В. Юрлова, Т.В. Полубоярова, Г.В. Васильев, А.А. Шипова, Е.В. Голованова, С.В. Шеховцов, К.С. Зубко
Митохондриальный геном Eisenia altaica (Lumbricidae, Annelida)
Скачано: 129, размер: 1.6 MB, дата: 01 Июл. 2024
Аннотация: Дождевой червь Eisenia altaica (Perel, 1968) – один из узкоареальных эндемиков Алтая. Он обитает на севере Республики Алтай в долине р. Катунь. В данном исследовании мы получили образцы E. altaica с юга Алтайского края. Мы секвенировали ДНК образца E. altaica методом Illumina, собрали и проанализировали его митохондриальный геном. Митохондриальный геном собран в виде непрерывного контига длиной 15,248 п.н. Он содержал типичный для дождевых червей набор генов, кодирующих белки, рибосомальную и транспортную РНК. Все гены располагались на одной цепи ДНК. AT-состав митохондриального генома (за исключением АТ-тракта) – 62.7 %. Белок-кодирующие гены nd4 и nd4l перекрывались на 7 пар нуклеотидов. Выявлено, что ATG является единственным старт-кодоном. Шесть белок-кодирующих генов (cox1, atp8, cox3, nd6, nd1 и nd2) обладали укороченным стоп-кодоном (Т’). Филогенетический анализ, проведенный для видов рода Eisenia на основании полных митохондриальных геномов, показал, что виды E. altaica и E. tracta родственны к одной из ветвей линий комплекса E. nordenskioldi (E. nordenskioldi sensu stricto). Это указывает на необходимость дробления комплекса E. nordenskioldi. Также близость алтайских эндемиков к комплексу E. nordenskioldi может свидетельствовать о том, что центр видообразования сибирской ветви рода Eisenia находится на Алтае. Контрольный регион мтДНК содержит тракт микросателлита АТ длиной более 150 п.н., который не мог быть собран полностью. Мы провели поиск микросателлитов в митохондриальных геномах других видов дождевых червей и обнаружили, что микросателлит АТ встречается в контрольных регионах представителей других видов, родов и семейств дождевых червей, в то время как другие микросателлиты там не найдены, что указывает на особую роль именно этого типа повторов в функционировании контрольных регионов.
Ключевые слова: Eisenia altaica; митохондриальный геном; филогения; контрольный регион.
Для цитирования: Леонов П.А., Юрлова Г.В., Полубоярова Т.В., Васильев Г.В., Шипова А.А., Голованова Е.В., Шеховцов С.В., Зубко К.С.
Митохондриальный геном Eisenia altaica (Lumbricidae, Annelida). Письма в Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;10(2):
93-98. DOI 10.18699/letvjgb-2024-10-10
Финансирование: Работа поддержана бюджетным проектом FWNR-2022-0022.
Ключевые слова: Eisenia altaica; митохондриальный геном; филогения; контрольный регион.
Для цитирования: Леонов П.А., Юрлова Г.В., Полубоярова Т.В., Васильев Г.В., Шипова А.А., Голованова Е.В., Шеховцов С.В., Зубко К.С.
Митохондриальный геном Eisenia altaica (Lumbricidae, Annelida). Письма в Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;10(2):
93-98. DOI 10.18699/letvjgb-2024-10-10
Финансирование: Работа поддержана бюджетным проектом FWNR-2022-0022.
Молекулярная биология
Н.А. Попова, В.П. Николин, Т.И. Меркулова
Новая-старая эпигенетическая парадигма канцерогенеза
Скачано: 99, размер: 738.0 KB, дата: 01 Июл. 2024
Аннотация: На протяжении многих лет рак рассматривался как такое же универсальное заболевание, как инфекционное, метаболическое или генетическое. С момента признания открытия вируса саркомы Рауса широкое распространение получила концепция вирусного происхождения опухолей. Впоследствии выяснилось, что раковые заболевания характеризуются высоким
уровнем нестабильности генома, которая связана с повышенной частотой мутаций, вызываемых как онкогенными вирусами, так и различными канцерогенными факторами. Мутационная теория оставалась основной парадигмой, объясняющей канцерогенез, обусловленный мутациями ДНК. Однако еще много лет назад предполагалось, что опухолевый фенотип вполне может сформироваться также и за счет эпигенетических изменений. Исследования, проведенные за последние годы, продемонстрировали важность эпигенетических механизмов на различных стадиях развития рака, что явилось основанием для признания эпигенетической дисрегуляции при раке ключевым фактором злокачественности. Эпигенетические изменения модифицируют хроматин и механизмы, влияющие на регуляцию генов без изменения последовательности нуклеотидов в ДНК. Эти механизмы, включая широкий круг процессов, таких как метилирование ДНК, посттрансляционные модификации гистонов и регуляция, опосредованная некодирующими РНК, модулируют биологические события, которые имеют решающее значение для развития рака. Многие из признаков рака (злокачественное самообновление, блокада дифференцировки, уклонение от гибели клеток и тканевая инвазия) находятся под глубоким влиянием изменений в эпигеноме. Растущее количество фактических данных свидетельствует о том, что механизмы эпигенетической модификации, нарушенные при раке, могут быть мишенями при лечении онкозаболеваний.
Ключевые слова: онковирусы; мутационная теория; эпигенетика; метилирование; некодирующие РНК; транспозоны.
Для цитирования: Попова Н.А., Николин В.П., Меркулова Т.И. Новая-старая эпигенетическая парадигма канцерогенеза. Письма
в Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;10(2):99-104. DOI 10.18699/letvjgb-2024-10-11
Финансирование: Работа выполнена в рамках бюджетного проекта FWNR-2022-0016.
уровнем нестабильности генома, которая связана с повышенной частотой мутаций, вызываемых как онкогенными вирусами, так и различными канцерогенными факторами. Мутационная теория оставалась основной парадигмой, объясняющей канцерогенез, обусловленный мутациями ДНК. Однако еще много лет назад предполагалось, что опухолевый фенотип вполне может сформироваться также и за счет эпигенетических изменений. Исследования, проведенные за последние годы, продемонстрировали важность эпигенетических механизмов на различных стадиях развития рака, что явилось основанием для признания эпигенетической дисрегуляции при раке ключевым фактором злокачественности. Эпигенетические изменения модифицируют хроматин и механизмы, влияющие на регуляцию генов без изменения последовательности нуклеотидов в ДНК. Эти механизмы, включая широкий круг процессов, таких как метилирование ДНК, посттрансляционные модификации гистонов и регуляция, опосредованная некодирующими РНК, модулируют биологические события, которые имеют решающее значение для развития рака. Многие из признаков рака (злокачественное самообновление, блокада дифференцировки, уклонение от гибели клеток и тканевая инвазия) находятся под глубоким влиянием изменений в эпигеноме. Растущее количество фактических данных свидетельствует о том, что механизмы эпигенетической модификации, нарушенные при раке, могут быть мишенями при лечении онкозаболеваний.
Ключевые слова: онковирусы; мутационная теория; эпигенетика; метилирование; некодирующие РНК; транспозоны.
Для цитирования: Попова Н.А., Николин В.П., Меркулова Т.И. Новая-старая эпигенетическая парадигма канцерогенеза. Письма
в Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;10(2):99-104. DOI 10.18699/letvjgb-2024-10-11
Финансирование: Работа выполнена в рамках бюджетного проекта FWNR-2022-0016.
Селекция растений
Аннотация:
Устойчивость к грибным патогенам – одно из важнейших направлений селекции земляники садовой (Fragaria ×ananassa Duch.). Генетически детерминированная устойчивость позволит минимизировать использование химических средств защиты и повысит качество получаемой продукции. В настоящем исследовании представлены результаты молекулярного скрининга гибридных сеянцев земляники садовой по локусам резистентности к мучнистой росе (08 To-f), антракнозу (Rca2) и фитофторозу (Rpf1) для идентификации форм с комплексной устойчивостью к этим патогенам. В анализируемых комбинациях
скрещивания количество сеянцев, совмещающих в генотипе локусы устойчивости 08 To-f и Rpf1, варьировало от 9.3 % (Былинная × Фейерверк) до 30.3 % (Олимпийская надежда × Былинная) при среднем по комбинациям значении 17.2 %. В комбинации скрещивания Былинная × Олимпийская надежда генотип 08 To-f+Rpf1 имеют сеянцы 61-5 и 61-6; в комбинации Былинная × Фейерверк – сеянцы 62-6, 62-33, 62-34, 62-41; в комбинации Олимпийская надежда × Былинная – гибриды 65-1, 65-8, 65-11, 65-14, 65-16, 65-17, 65-21, 65-22, 65-30, 65-35; в комбинации Привлекательная × Былинная – формы 72-17, 72-27, 72-35, 72-59, 72-88; в комбинации Фейерверк × Былинная – сеянцы 69-5, 69-6, 69-7, 69-8, 69-11, 69-35, 69-36, 69-40, 69-47. Количество сеянцев с генотипом 08 To-f+Rca2 составило 18.7 % в комбинации Malwina × Tea (гибриды 3/4-2, 3/4-8, 3/4-17, 3/4-23, 3/4-24, 3/4-31) и 27.5 % в комбинации Florence × Faith (гибриды 3/9-3, 3/9-6, 3/9-11, 3/9-22, 3/9-24, 3/9-25, 3/9-28, 3/9-30, 3/9-33, 3/9-34, 3/9-40). Среднее количество гибридов с генотипом 08 To-f+Rca2 по комбинациям составило 23.1 %. Указанные сеянцы являются перспективными генетическими источниками комплексной устойчивости к мучнистой росе и фитофторозу, мучнистой росе и антракнозу.
Ключевые слова: Fragaria ×ananassa Duch.; устойчивость; мучнистая роса; антракноз; фитофтороз; молекулярные маркеры.
Для цитирования: Лыжин А.С., Лукъянчук И.В. Молекулярный скрининг аллелей резистентности 08 To-f, Rca2 и Rpf1 в гибридном потомстве земляники садовой для идентификации форм с комплексной устойчивостью к грибным патогенам. Письма в Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;10(2):105-110. DOI 10.18699/letvjgb-2024-10-12
Устойчивость к грибным патогенам – одно из важнейших направлений селекции земляники садовой (Fragaria ×ananassa Duch.). Генетически детерминированная устойчивость позволит минимизировать использование химических средств защиты и повысит качество получаемой продукции. В настоящем исследовании представлены результаты молекулярного скрининга гибридных сеянцев земляники садовой по локусам резистентности к мучнистой росе (08 To-f), антракнозу (Rca2) и фитофторозу (Rpf1) для идентификации форм с комплексной устойчивостью к этим патогенам. В анализируемых комбинациях
скрещивания количество сеянцев, совмещающих в генотипе локусы устойчивости 08 To-f и Rpf1, варьировало от 9.3 % (Былинная × Фейерверк) до 30.3 % (Олимпийская надежда × Былинная) при среднем по комбинациям значении 17.2 %. В комбинации скрещивания Былинная × Олимпийская надежда генотип 08 To-f+Rpf1 имеют сеянцы 61-5 и 61-6; в комбинации Былинная × Фейерверк – сеянцы 62-6, 62-33, 62-34, 62-41; в комбинации Олимпийская надежда × Былинная – гибриды 65-1, 65-8, 65-11, 65-14, 65-16, 65-17, 65-21, 65-22, 65-30, 65-35; в комбинации Привлекательная × Былинная – формы 72-17, 72-27, 72-35, 72-59, 72-88; в комбинации Фейерверк × Былинная – сеянцы 69-5, 69-6, 69-7, 69-8, 69-11, 69-35, 69-36, 69-40, 69-47. Количество сеянцев с генотипом 08 To-f+Rca2 составило 18.7 % в комбинации Malwina × Tea (гибриды 3/4-2, 3/4-8, 3/4-17, 3/4-23, 3/4-24, 3/4-31) и 27.5 % в комбинации Florence × Faith (гибриды 3/9-3, 3/9-6, 3/9-11, 3/9-22, 3/9-24, 3/9-25, 3/9-28, 3/9-30, 3/9-33, 3/9-34, 3/9-40). Среднее количество гибридов с генотипом 08 To-f+Rca2 по комбинациям составило 23.1 %. Указанные сеянцы являются перспективными генетическими источниками комплексной устойчивости к мучнистой росе и фитофторозу, мучнистой росе и антракнозу.
Ключевые слова: Fragaria ×ananassa Duch.; устойчивость; мучнистая роса; антракноз; фитофтороз; молекулярные маркеры.
Для цитирования: Лыжин А.С., Лукъянчук И.В. Молекулярный скрининг аллелей резистентности 08 To-f, Rca2 и Rpf1 в гибридном потомстве земляники садовой для идентификации форм с комплексной устойчивостью к грибным патогенам. Письма в Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;10(2):105-110. DOI 10.18699/letvjgb-2024-10-12
Н.Н. Ермошкина, А.А. Саламатина, Г.В. Артёмова, К.К. Мусинов, А.С. Сурначев, П.И. Стёпочкин
Уникальный сибирский генофонд ржи и его использование в селекции зерновых культур
Скачано: 88, размер: 1.6 MB, дата: 01 Июл. 2024
Аннотация: В статье представлены данные по исследованию и использованию сибирского генофонда ржи для создания сортов озимой ржи, получения озимой тритикале и трансгрессивных форм озимой мягкой пшеницы, превышающих стандартные сорта по урожайности и другим хозяйственно важным признакам и свойствам. В результате селекционной работы созданы
конкурентоспособные сорта озимой ржи двух уровней плоидности (2n = 14, 2n = 28), сочетающие в одном генотипе высокую зимостойкость, устойчивость к полеганию, урожайность, качество зерна, а также адаптивность к биотическим и абиотическим стрессам. Для использования в селекционном процессе в условиях Сибири наиболее перспективен сорт озимой ржи Короткостебельная 69. Путем перевода его на тетраплоидный уровень создан зимостойкий, продуктивный, устойчивый к полеганию сорт Тетра короткая, районированный по Западно-Сибирскому и Восточно-Сибирскому регионам. Использование сорта Короткостебельная 69 в отдаленной гибридизации позволило получить зимостойкие короткостебельные сорта озимой тритикале Сирс 57 и Цекад 90 с продуктивностью свыше 6.0 т/га. На основе селекционной линии тритикале ЛМК 462, включающей в родословную сорт Короткостебельная 69, создан сорт озимой мягкой пшеницы Новосибирская 3 с повышенным уровнем зимостойкости.
Ключевые слова: селекция; рожь; тритикале; пшеница; сорт.
Для цитирования: Ермошкина Н.Н., Саламатина А.А., Артёмова Г.В., Мусинов К.К., Сурначев А.С., Стёпочкин П.И. Уникальный
сибирский генофонд ржи и его использование в селекции зерновых культур. Письма в Вавиловский журнал генетики и селекции.
2024;10(2):111-118. DOI 10.18699/letvjgb-2024-10-13
Финансирование: Работа поддержана бюджетным проектом ИЦиГ СО РАН № FWNR-2022-0018.
конкурентоспособные сорта озимой ржи двух уровней плоидности (2n = 14, 2n = 28), сочетающие в одном генотипе высокую зимостойкость, устойчивость к полеганию, урожайность, качество зерна, а также адаптивность к биотическим и абиотическим стрессам. Для использования в селекционном процессе в условиях Сибири наиболее перспективен сорт озимой ржи Короткостебельная 69. Путем перевода его на тетраплоидный уровень создан зимостойкий, продуктивный, устойчивый к полеганию сорт Тетра короткая, районированный по Западно-Сибирскому и Восточно-Сибирскому регионам. Использование сорта Короткостебельная 69 в отдаленной гибридизации позволило получить зимостойкие короткостебельные сорта озимой тритикале Сирс 57 и Цекад 90 с продуктивностью свыше 6.0 т/га. На основе селекционной линии тритикале ЛМК 462, включающей в родословную сорт Короткостебельная 69, создан сорт озимой мягкой пшеницы Новосибирская 3 с повышенным уровнем зимостойкости.
Ключевые слова: селекция; рожь; тритикале; пшеница; сорт.
Для цитирования: Ермошкина Н.Н., Саламатина А.А., Артёмова Г.В., Мусинов К.К., Сурначев А.С., Стёпочкин П.И. Уникальный
сибирский генофонд ржи и его использование в селекции зерновых культур. Письма в Вавиловский журнал генетики и селекции.
2024;10(2):111-118. DOI 10.18699/letvjgb-2024-10-13
Финансирование: Работа поддержана бюджетным проектом ИЦиГ СО РАН № FWNR-2022-0018.
Н.В. Трубачеева, Е.А. Салина, В.К. Шумный
Использование системы ЦМС-Rf в гибридной селекции подсолнечника
Скачано: 102, размер: 864.5 KB, дата: 01 Июл. 2024
Аннотация: Подсолнечник является важнейшей масличной культурой во многих регионах мира благодаря широкой адаптивности к различным агроклиматическим условиям и типам почв, высокому качеству масла, содержанию белка. Доступность цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС), наряду с источниками восстановления фертильности, привела к использованию гетерозисных гибридов в качестве основной технологии возделывания подсолнечника для промышленных целей.
К задачам гетерозисной селекции подсолнечника относится создание гибридов, обладающих высокой продуктивностью и комплексной устойчивостью к биотическим и абиотическим стрессовым факторам. Почти все коммерческие гибриды подсолнечника основаны на одном типе ЦМС – PET1, что обусловливает их высокую генетическую однородность и уязвимость к воздействию меняющихся условий среды. Расширение генетического разнообразия родительских линий и выявление альтернативных систем ЦМС-Rf, а также разработка и апробация молекулярных маркеров, сцепленных с генами-восстановителями
фертильности и специфичных для различных типов цитоплазм, считаются одной из актуальных задач для развития технологии гибридной селекции подсолнечника. Данный обзор посвящен рассмотрению теоретических и практических вопросов, связанных с использованием системы ЦМС-Rf в селекции подсолнечника, молекулярно-генетических основ признаков мужской стерильности и восстановления фертильности, и достижений в области молекулярного маркирования данных признаков.
Ключевые слова: подсолнечник; гибридная селекция; цитоплазматическая мужская стерильность; гены восстановления фертильности; молекулярные маркеры.
Для цитирования: Трубачеева Н.В., Салина Е.А., Шумный В.К. Использование системы ЦМС-Rf в гибридной селекции подсолнечника. Письма в Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;10(2):119-131. DOI 10.18699/letvjgb-2024-10-14
Финансирование: Работа выполнена при финансовой поддержке бюджетного проекта FWNR 2022-0017.
К задачам гетерозисной селекции подсолнечника относится создание гибридов, обладающих высокой продуктивностью и комплексной устойчивостью к биотическим и абиотическим стрессовым факторам. Почти все коммерческие гибриды подсолнечника основаны на одном типе ЦМС – PET1, что обусловливает их высокую генетическую однородность и уязвимость к воздействию меняющихся условий среды. Расширение генетического разнообразия родительских линий и выявление альтернативных систем ЦМС-Rf, а также разработка и апробация молекулярных маркеров, сцепленных с генами-восстановителями
фертильности и специфичных для различных типов цитоплазм, считаются одной из актуальных задач для развития технологии гибридной селекции подсолнечника. Данный обзор посвящен рассмотрению теоретических и практических вопросов, связанных с использованием системы ЦМС-Rf в селекции подсолнечника, молекулярно-генетических основ признаков мужской стерильности и восстановления фертильности, и достижений в области молекулярного маркирования данных признаков.
Ключевые слова: подсолнечник; гибридная селекция; цитоплазматическая мужская стерильность; гены восстановления фертильности; молекулярные маркеры.
Для цитирования: Трубачеева Н.В., Салина Е.А., Шумный В.К. Использование системы ЦМС-Rf в гибридной селекции подсолнечника. Письма в Вавиловский журнал генетики и селекции. 2024;10(2):119-131. DOI 10.18699/letvjgb-2024-10-14
Финансирование: Работа выполнена при финансовой поддержке бюджетного проекта FWNR 2022-0017.
Итоги конференции
Меморандум GPB 2024. Генофонд и селекция растений
VII Международная конференция, посвященная 95-летию академика РАН П.Л. Гончарова, GPB 2024 10–12 апреля 2024 г., Новосибирск, Россия
Скачано: 87, размер: 656.0 KB, дата: 01 Июл. 2024
Аннотация: С 10 по 12 апреля 2024 г. в ФИЦ ИЦиГ СО РАН (г. Новосибирск) прошла 7-я Международная конференция
«Генофонд и селекция растений», посвященная 95-летию академика РАН П.Л. Гончарова (7th International Conference “Genepool and Plant Breeding” dedicated to the 95th anniversary of the birth of Academician of the Russian Academy of Sciences P.L. Goncharov, GPB 2024), в которой приняли участие ученые в области селекции, генетики, молекулярной биологии и IT-технологий из России, Армении, Белоруссии, Казахстана и Таджикистана (более 200 человек). Конференция проведена при финансовой поддержке СибНИИРС – филиала ИЦиГ СО РАН, ИЦиГ СО РАН, Курчатовского геномного центра ИЦиГ СО РАН, а также при спонсорской поддержке ООО «СБТ», ООО «БАРЕНБРУГ», ООО «ДИАЭМ», ООО «ШАНС ТРЕЙД», ООО «ДЕЛЬРУСКОМ».
Основные тематические разделы:
1. Вопросы селекции и семеноводства сельскохозяйственных растений.
2. Молекулярно-генетические и информационные технологии в работе с биоресурсными
коллекциями и в селекции растений.
3. Проблемы и актуальные вопросы биотехнологии в растениеводстве.
4. Биоразнообразие растений и генетические ресурсы.
«Генофонд и селекция растений», посвященная 95-летию академика РАН П.Л. Гончарова (7th International Conference “Genepool and Plant Breeding” dedicated to the 95th anniversary of the birth of Academician of the Russian Academy of Sciences P.L. Goncharov, GPB 2024), в которой приняли участие ученые в области селекции, генетики, молекулярной биологии и IT-технологий из России, Армении, Белоруссии, Казахстана и Таджикистана (более 200 человек). Конференция проведена при финансовой поддержке СибНИИРС – филиала ИЦиГ СО РАН, ИЦиГ СО РАН, Курчатовского геномного центра ИЦиГ СО РАН, а также при спонсорской поддержке ООО «СБТ», ООО «БАРЕНБРУГ», ООО «ДИАЭМ», ООО «ШАНС ТРЕЙД», ООО «ДЕЛЬРУСКОМ».
Основные тематические разделы:
1. Вопросы селекции и семеноводства сельскохозяйственных растений.
2. Молекулярно-генетические и информационные технологии в работе с биоресурсными
коллекциями и в селекции растений.
3. Проблемы и актуальные вопросы биотехнологии в растениеводстве.
4. Биоразнообразие растений и генетические ресурсы.