A molecular genetic research of the Triticum sinskajae A. Filat. et Kurk. by RAPD analysis and by comparing the nucleotide sequences of the variable intergenic region of the petN-trnC-GCA chloroplast genome and intron of the histone H3.2 gene

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. Triticum sinskajae A. Filat. et Kurk. was discovered in the early 70th in the last century at the regular reproduction in the Central Asian and Dagestan VIR-stations of T. monococcum samples.

Materials and methods. The objects of the study were 4 species of diploid wheat — Triticum urartu Thum. ex Gandil. (lines k-62477, k-62465), Triticum monococcum L. (lines k-20970, k-39471), Triticum boeoticum Boiss. (lines k-59161, k-28132, k-40118) and Triticum sinskajae A. Filat. et Kurk. (line k-48993).

Results. We found differences between T. sinskajaeand T. monococcum in the variable region of the histone gene H3.2, and the RAPD analysis showed the presence of unique polymorphic loci in T. sinskajae.

Conclusion. In gene ral, T. boeoticum, T. monococcum, and T. sinskajae are most likely to be closely related species of diploid wheat, whereas T. urartu is quite significantly different from them.

About the authors

Azat R. Kuluev

Ufa Federal Research Centre of the Russian Academy of Sciences, Institute of Biochemistry and Genetics

Author for correspondence.
Email: kuluev.azat91@yandex.ru

Post-graduate Student

Russian Federation, Ufa

Rustam T. Matnijazov

Ufa Federal Research Centre of the Russian Academy of Sciences, Institute of Biochemistry and Genetics

Email: rmat@mail.ru

Ph.D, Researcher

Russian Federation, Ufa

Bulat R. Kuluev

Ufa Federal Research Centre of the Russian Academy of Sciences, Institute of Biochemistry and Genetics

Email: kuluev@bk.ru

Doctor of Biology, Senior Researcher

Russian Federation, Ufa

Alexey V. Chemeris

Ufa Federal Research Centre of the Russian Academy of Sciences, Institute of Biochemistry and Genetics

Email: chemeris@anrb.ru

Doctor of Biology, Professor, Chief Researcher

Russian Federation, Ufa

References

  1. Филатенко А.А., Куркиев У.К. Пшеница Синской (Новый вид — Triticum sinskajae A. Filat. et Kurk.) // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. – 1975. – T. 54. – № 1. – С. 239–241. [Filatenko AA, Kurkiev UK. Pshenica Sinskoj (Novyj vid — Triticum sinskajae A. Filat. et Kurk.). Trudy po prikladnoj botanike, genetike i selekcii. 1975;54(1):239-241. (In Russ.)]
  2. Дорофеев В.Ф., Филатенко А.А., Мигушова Э.Ф., и др. Культурная флора СССР. Пшеница. – Л.: Колос, 1979. – Т. 1. – 347 с. [Dorofeev VF, Filatenko AA, Migushova JeF, et al. Kul’turnaja flora SSSR. Pshenica. Leningrad: Kolos; 1979. Vol. 1. 347 p. (In Russ.)]
  3. Simons KJ, Fellers JP, Trick HN, et al. Molecular characterization of the major wheat domestication gene Q. Genetics. 2006;172(1):547-555. doi: 10.1534/genetics.105.044727.
  4. Куркиев У.К., Филатенко А.А. Новые формы пшеницы Синской (Triticum Sinskajaе A. Filat et Kurk.) с легким вымолотом зерна и генами низкорослости // Доклады Рос. сельскохоз. академии наук. – 2000. – № 4. – С. 10–12. [Kurkiev UК, Filatenko AA. New forms of Sinskaya wheat (Triticum sinskajae A. Filat. et Kurk.) with light total thrashing of grain and short stem genes. Reports of the Russian Agricultural Academy of Sciences. 2000;(4):10-12. (In Russ.)]
  5. Watanabe N. Breeding opportunities for early, free-threshing and semidwarf Triticum monococcum L. Euphytica. 2017;213:201. doi: 10.1007/s10681-017-1987-0.
  6. Гончаров Н.П., Головнина К.А., Кондратенко Е.Я., и др. Сравнительно-генетический анализ голозерной диплоидной пшеницы Triticum sinskajae и ее исходной формы T. monococcum // Генетика. – 2007. – Т. 43. – № 11. – С. 1491–1500. [Goncharov NP, Golovnina KA, Kondratenko EJa. Comparative genetic analysis of diploid naked wheat Triticum sinskajae and the progenitor T. monococcum accession. Genetika. 2007;43(11):1491-1500. (In Russ.)]
  7. Golovnina KA, Glushkov SA, Blinov AG, et al. Mole cular phylogeny of genus Triticum L. Plant Syst Evol. 2007;264:195-216.
  8. Головнина К.А., Кондратенко Е.Я., Блинов А.Г., Гончаров Н.П. Филогения A-геномов диких и возделываемых видов пшениц // Генетика. – 2009. – T. 45. – № 11. – C. 1540–1547. [Golovnina KA, Kondratenko EYa, Blinov AG, Goncharov NP. Phylogeny of the A genomes of wild and cultivated wheat species. Genetika. 2009;45(11):1540-1547. (In Russ.)]
  9. Doyle JJ, Doyle JL. A Rapid DNA Isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. Phytochem Bull. 1987;19:1-11.
  10. Van de Peer Y. Treecon for Windows: a software package for the construction and drawing evolutionary trees for the Microsoft Windows environment. Computer Application in the Biosciences. 1994;10(5):569-570.
  11. Твердохлеб Е.В. Изменчивость признаков культурной однозернянки Triticum monococcum L. и Triticum sinskajae A. Filat. et Kurk // Вестник Харьковского национального аграрного университета. – Серия «Биология». – 2015. – Т. 36. – № 3. – С. 83–90. [Tverdohleb EV. Izmenchivost’ priznakov kul’turnoj odnozernjanki Triticum monococcum L. i Triticum sinskajae A. Filat. et Kurk. Vestnik Har’kovskogo nacional’nogo agrarnogo universiteta. Serija “Bio logija”. 2015;36(3):83-90. (In Russ.)]
  12. Гончаров Н.П. Сравнительная генетика пшениц и их сородичей. – Новосибирск: Гео, 2012. – 523 с. [Goncharov NP. Sravnitel’naja genetika pshe nic i ih sorodichej. Novosibirsk: Geo; 2012. 523 p. (In Russ.)]
  13. Odintsova TI, Korostyleva TV, Odintsova MS, et al. Analysis of Triticum boeoticum and Triticum urartu seed defensins: to the problem of the origin of polyploid wheat genomes. Biochimie. 2008;90:939-94.
  14. Johnson BL, Dhaliwal HS. Reproductive isolation of Triticum boeoticum and Triticum urartu and the origin of the tetraploid wheats. Am J Bot. 1976;63(8): 1088-1094.
  15. Калько Г.В. ДНК-маркеры для оценки генетических ресурсов ели и сосны // Труды Санкт-Петербургского научно-исследовательского института лесного хозяйства. – 2015. – № 4. – С. 19–34. [Kalko GV. The DNA markers for exploring of genetic resources of spruce and pine. Proceedings of the Saint Petersburg Forestry Research Institute. 2015;(4):19-34. (In Russ.)]
  16. Fricano A, Brandolini A, Rossini L, et al. Crossability of Triticum urartu and Triticum monococcum wheats, homoeologous recombination, and description of a panel of interspecific introgression lines. G3 (Bethesda). 2014;4(10):1931-1941. doi: 10.1534/g3.114.013623.
  17. Singh K, Ghai M, Garg M, et al. An integrated molecular linkage map of diploid wheat based on a Triticum boeoticum × Triticum monococcum RIL population. Theor Appl Genet. 2007;115:301-312. doi: 10.1007/s00122-007-0543-z.
  18. Ling H, Zhao S, Liu D, et al. Draft genome of the wheat A-genome progenitor Triticum urartu. Nature. 2013;496:87-90. doi: 10.1038/nature11997.
  19. International wheat genome sequencing consortium (IWGSC) A chromosome-based draft sequence of the hexaploid bread wheat (Triticum aestivum) genome. Science. 2014;345(6194):1251788. doi: 10.1126/science.1251788.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. A phylogenetic tree constructed from the results of a RAPD-analysis of diploid wheats

Download (21KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. A phylogenetic tree constructed from the analysis of nucleotide sequences of the variable region of the gene encoding H3.2 histone diploid wheat

Download (85KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. A phylogenetic tree constructed by analysis of the nucleotide sequences of the variable intergenic region of petN-trnC-GCA of the chloroplast genome of diploid wheats

Download (179KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2018 Kuluev A.R., Matnijazov R.T., Kuluev B.R., Chemeris A.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».