Молекулярно-генетические технологии и традиционная селекция для получения новых сортов и линий с хозяйственно-значимыми характеристиками культурных растений и животных

Руководители:

Боготова Залина Исхановна (2022 г.), Курашев Жираслан Хаутиевич (2023 г.)

2022

Идентифицированы три гена фитоенсинтаз сорго, охарактеризован состав доменов и мотивов аминокислотных последовательностей белков и определена вариабельность фрагмента гена SbPSY1, кодирующего транзитный пептид у образцов сорго S.bicolor из коллекции ИСХ КБНЦ РАН и определение профиля экспрессии гена SbPSY1в листьях анализируемых образцов. По результатам анализа, образец 2019-3, из коллекции ИСХ КБНЦ РАН, показавший высокий уровень экспрессии SbPSY1, может быть рекомендован селекционерам для дальнейшего детального изучения с точки зрения перспективности включения в селекционный процесс.
Для исследования генетического полиморфизма генов биосинтеза крахмала у ку-курузы с помощью молекулярно-биологических методов создана коллекция ДНК линий отечественной селекции КБНЦ ИСХ восковидной кукурузы, а также контрастных линий других подвидов по содержанию крахмала в зерне – всего 46 образцов. Проведена вали-дация разработанных и подобранных праймеров по генам-кандидатам, участвующим в биосинтезе крахмала в ядре.
Впервые на значительной из 186 животных экспериментальной выборке с исполь-зованием SNP-маркера гена DMRT3 (g.22999655C>A) было установлено, что частота встречаемости мутантного аллеля A, ассоциированного с предрасположенностью лошадей к альтернативным аллюрам, составила 0,24. Особенности хода у отдельных лошадей, двигающихся иноходью, могут значительно варьировать.
Комплексный подход в селекционном процессе позволит сформировать группы ценных генотипов, характеризующихся высокими селекционно-значимыми признаками урожайности, качеству зерна, повышенной устойчивостью к стрессовому воздействию биотических и абиотических факторов среды для включения в дальнейшую селекционную программу.

2023

Разработана концепция создания имитационных моделей растений на основе мультиагентного моделирования на базе укрупненных условных агентов-клеток, синтез поведения которых выполняется управляющей нейрокогнитивной архитектурой.
Разработаны основные принципы создания системы автоматического сбора данных для эволюционного машинного обучения интеллектуальных экспертных систем селекции и семеноводства на основе роботизированного цифрового фенотипирования и генетических данных.
Разработан алгоритм обучения децентрализованной системы управления ростом и развитием имитационных моделей растений на основе идентификации феногенотипических характеристик процессов роста и развития, детерминированных экспрессией генов растения.
Впервые проведены ссследования, описывающие генетический фон окраса шерсти у лошадей кабардинской породы с использованием молекулярных методов. Результаты подтверждают полезность молекулярных тестов для точной характеристики цвета шерсти лошади и подтверждают необходимость дальнейших исследований, чтобы раскрыть сложные генетические механизмы, лежащие в основе вариаций окраски шерсти кабардинских лошадей. Эти результаты имеют практическое значение для коннозаводчиков при подборе особей и способствуют пониманию генетических механизмов, лежащих в основе вариаций окраса шерсти в популяциях лошадей.
Использование метода ISSR маркирования с отобранными праймерами позволит генотипировать 21 образец P. miliaceum. Праймеры M2, М11, UBC841, UBC844 могут быть рекомендованы для определения характеристик геномной вариабельности образцов, представленных в коллекциях генбанков. Геномная изменчивость образцов проса, оцениваемая в настоящем исследовании, в сочетании с агрономическими и морфологическими характеристиками может быть использована в селекционных программах для подбора родительских форм при селекции новых сортов.