В обзорной статье приведены результаты исследований, свидетельствующие об участии внеклеточных нуклеиновых кислот в процессах регенерации поврежденной ткани. Высвобождаемые из поврежденных клеток нуклеиновые кислоты в качестве аларминов, выступая лигандами для эндосомальных толл-подобных рецепторов (TLRs), активируют их и через TLR-зависимый механизм индуцируют стерильное воспаление, которое необходимо для восстановления повреждения. Нарушение регуляции процессов воспаления может привести к развитию различных патологий. Критическим является переход от фазы воспаления к фазе пролиферации. Этот переход сложно и четко регулируется, однако тонкости управления до конца не выяснены.
Предпросмотр статьи
Идентификаторы и классификаторы
В литературе представлены данные, согласно которым по крайней мере одним из факторов, вызывающих эффект свидетеля, является вкДНК. Предполагается, что фрагменты ДНК, выделяемые облученными клетками, взаимодействуют с ДНК-связывающими рецепторами интактных клеток (преимущественно с TLR9) и активируют сигнальные пути, ассоциированные с синтезом кислородных радикалов и окиси азота, которые и вызывают в необлученных клетках соответствующие изменения (Ermakov et al., 2011).
Список литературы
1. Николин В.П., Попова Н.А., Себелева Т.Е., Стрункин Д.Н., Рогачев В.А., Семенов Д.В., Богачев С.С., Якубов Л.А., Шурдов М.А. Влияние экзогенной ДНК на восстановление лейкоцитов и противоопухолевое действие циклофосфамида. Вопросы онкологии. 2006;52(3):336-340. EDN: KYOFPB
Nikolin V.P., Popova N.A., Sebeleva T.E., Strunkin D.N., Rogachev V.A., Semenov D.V., Bogachev S.S., Iakubov L.A., Shurdov M.A. Effect of exogenous DNA injection on leukopoietic repair and antitumor action of cyclophosphamide. Voprosy Onkologii = Problems in Oncology. 2006;52(3):336-340. (in Russian). EDN: KYOFPB
2. Arroyo J.D., Chevillet J.R., Kroh E.M., Ruf I.K., Pritchard C.C., Gibson D.F., Mitchell P.S., Bennett C.F., Pogosova-Agadjanyan E.L., Stirewalt D.L., Tait J.F., Tewari M. Argonaute2 complexes carry a population of circulating microRNAs independent of vesicles in human plasma. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2011;108(12):5003-5008. DOI: 10.1073/pnas.1019055108
3. Brinkmann V., Reichard U., Goosmann C., Fauler B., Uhlemann Y., Weiss D.S., Weinrauch Y., Zychlinsky A. Neutrophil extracellular traps kill bacteria. Science. 2004;303(5663):1532-1535. DOI: 10.1126/science.1092385 EDN: XTIFNK
4. Butt A.N., Swaminathan R. Overview of circulating nucleic acids in plasma/serum. Ann. N. Y. Acad. Sci. 2008;1137:236-242. DOI: 10.1196/annals.1448.002
5. Cabrera-Fuentes H.A., Ruiz-Meana M., Simsekyilmaz S., Kostin S., Inserte J., Saffarzadeh M., Galuska S.P., Vijayan V., Barba I., Barreto G., Fischer S., Lochnit G., Ilinskaya O.N., Baumgart-Vogt E., Böning A., Lecour S., Hausenloy D.J., Liehn E.A., Garcia-Dorado D., Schlüter K.D., Preissner K.T. RNase1 prevents the damaging interplay between extracellular RNA and tumour necrosis factor-α in cardiac ischaemia/reperfusion injury. Thromb. Haemost. 2014;112(6):1110-1119. DOI: 10.1160/TH14-08-0703 EDN: SEWNEI
6. Chen C., Cai S., Wu M., Wang R., Liu M., Cao G., Dong M., Yiu K.H. Role of cardiomyocyte-derived exosomal microRNA-146a-5p in macrophage polarization and activation. Dis. Markers. 2022;2022:2948578. DOI: 10.1155/2022/2948578 EDN: NXXYIJ
7. Chen C., Feng Y., Zou L., Wang L., Chen H.H., Cai J.Y., Xu J.M., Sosnovik D.E., Chao W. Role of extracellular RNA and TLR3-Trif signaling in myocardial ischemia-reperfusion injury. J. Am. Heart Assoc. 2014;3(1):e000683. DOI: 10.1161/JAHA.113.000683
8. Ermakov A.V., Konkova M.S., Kostyuk S.V., Smirnova T.D., Malinovskaya E.M., Efremova L.V., Veiko N.N. An extracellular DNA mediated bystander effect produced from low dose irradiated endothelial cells. Mutat. Res. 2011;712(1-2):1-10. DOI: 10.1016/j.mrfmmm.2011.03.002
9. Fabbri M., Paone A., Calore F., Galli R., Gaudio E., Santhanam R., Lovat F., Fadda P., Mao C., Nuovo G.J., Zanesi N., Crawford M., Ozer G.H., Wernicke D., Alder H., Caligiuri M.A., Nana-Sinkam P., Perrotti D., Croce C.M. MicroRNAs bind to Toll-like receptors to induce prometastatic inflammatory response. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2012;109(31):E2110-E2116. DOI: 10.1073/pnas.1209414109
10. Feng Y., Zou L., Yan D., Chen H., Xu G., Jian W., Cui P., Chao W. Extracellular microRNAs induce potent innate immune responses via TLR7/MyD88-dependent mechanisms. J. Immunol. 2017;199(6):2106-2117. DOI: 10.4049/jimmunol.1700730 EDN: YGXDAK
11. Fischer S. Pattern recognition receptors and control of innate immunity: Role of nucleic acids. Curr. Pharm. Biotechnol. 2018;19(15):1203-1209. DOI: 10.2174/138920112804583087
12. Gadi V.K., Nelson J.L., Boespflug N.D., Guthrie K.A., Kuhr C.S. Soluble donor DNA concentrations in recipient serum correlate with pancreas-kidney rejection. Clin. Chem. 2006;52(3):379-382. DOI: 10.1373/clinchem.2005.058974
13. Gahan P.B., Stroun M. The virtosome - a novel cytosolic informative entity and intercellular messenger. Cell Biochem. Funct. 2010;28(7):529-538. DOI: 10.1002/cbf.1690 EDN: OMEEAP
14. Gong T., Liu L., Jiang W., Zhou R. DAMP-sensing receptors in sterile inflammation and inflammatory diseases. Nat. Rev. Immunol. 2020;20(2):95-112. DOI: 10.1038/s41577-019-0215-7 EDN: ZLVWQE
15. Huang H., Zhu J., Gu L., Hu J., Feng X., Huang W., Wang S., Yang Y., Cui P., Lin S.H., Suen A., Shimada B.K., Williams B., Kane M.A., Ke Y., Zhang C.O., Birukova A.A., Birukov K.G., Chao W., Zou L. TLR7 mediates acute respiratory distress syndrome in sepsis by sensing extracellular miR-146a. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 2022;67(3):375-388. DOI: 10.1165/rcmb.2021-0551OC EDN: UNCVJN
16. Ibrahim A.G., Cheng K., Marbán E. Exosomes as critical agents of cardiac regeneration triggered by cell therapy. Stem Cell Rep. 2014;2(5):606-619. DOI: 10.1016/j.stemcr.2014.04.006
17. Jayawardena T.M., Finch E.A., Zhang L., Zhang H., Hodgkinson C.P., Pratt R.E., Rosenberg P.B., Mirotsou M., Dzau V.J. MicroRNA induced cardiac reprogramming in vivo: evidence for mature cardiac myocytes and improved cardiac function. Circ. Res. 2015;116(3):418-424. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.116.304510
18. Jian W., Gu L., Williams B., Feng Y., Chao W., Zou L. Toll-like receptor 7 contributes to inflammation, organ injury, and mortality in murine sepsis. Anesthesiology. 2019;131(1):105-118. DOI: 10.1097/ALN.0000000000002706
19. Kano N., Ong G.H., Ori D., Kawai T. Pathophysiological role of nucleic acid-sensing pattern recognition receptors in inflammatory diseases. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2022;12:910654. DOI: 10.3389/fcimb.2022.910654 EDN: CAWSYU
20. Kim D., Chen R., Sheu M., Kim N., Kim S., Islam N., Wier E.M., Wang G., Li A., Park A., Son W., Evans B., Yu V., Prizmic V.P., Oh E., Wang Z., Yu J., Huang W., Archer N.K., Hu Z., Clemetson N., Nelson A.M., Chien A., Okoye G.A., Miller L.S., Ghiaur G., Kang S., Jones J.W., Kane M.A., Garza L.A. Noncoding dsRNA induces retinoic acid synthesis to stimulate hair follicle regeneration via TLR3. Nat.Commun. 2019;10(1):2811. DOI: 10.1038/s41467-019-10811-y EDN: OXZHTZ
21. Kitai Y., Kawasaki T., Sueyoshi T., Kobiyama K., Ishii K.J., Zou J., Akira S., Matsuda T., Kawai T. DNA-containing exosomes derived from cancer cells treated with topotecan activate a STING-dependent pathway and reinforce antitumor immunity. J. Immunol. 2017;198(4):1649-1659. DOI: 10.4049/jimmunol.1601694
22. Kluever A.K., Braumandl A., Fischer S., Preissner K.T., Deindl E. The extraordinary role of extracellular RNA in arteriogenesis, the growth of collateral arteries.Int. J. Mol. Sci. 2019;20(24):6177. DOI: 10.3390/ijms20246177 EDN: GXGOIP
23. Kopreski M.S., Benko F.A., Kwak L.W., Gocke C.D. Detection of tumor messenger RNA in the serum of patients with malignant melanoma. Clin. Cancer Res. 1999;5(8):1961-1965. PMID: 10473072. PMID: 10473072
24. Kumar P., Dillon L.W., Shibata Y., Jazaeri A.A., Jones D.R., Dutta A. Normal and cancerous tissues release extrachromosomal circular DNA (eccDNA) into the circulation. Mol. Cancer Res. 2017;15(9):1197-1205. DOI: 10.1158/1541-7786.MCR-17-0095
25. Lasch M., Kleinert E.C., Meister S., Kumaraswami K., Buchheim J.I., Grantzow T., Lautz T., Salpisti S., Fischer S., Troidl K., Fleming I., Randi A.M., Sperandio M., Preissner K.T., Deindl E. Extracellular RNA released due to shear stress controls natural bypass growth by mediating mechanotransduction in mice. Blood. 2019;134(17):1469-1479. DOI: 10.1182/blood.2019001392
26. Lee M.S., Kim Y.J. Signaling pathways downstream of pattern-recognition receptors and their cross talk. Annu. Rev. Biochem. 2007;76:447-480. DOI: 10.1146/annurev.biochem.76.060605.122847
27. Leon S.A., Shapiro B., Sklaroff D.M., Yaros M.J. Free DNA in the serum of cancer patients and the effect of therapy. Cancer Res. 1977;37(3):646-650.
28. Likhacheva A.S., Nikolin V.P., Popova N.A., Rogachev V.A., Prokhorovich M.A., Sebeleva T.E., Bogachev S.S., Shurdov M.A. Exogenous DNA can be captured by stem cells and be involved in their rescue from death after lethal-dose γ-radiation. Gene Ther. Mol. Biol. 2007;11(2):305-314. EDN: LKMJCZ
29. Lo Y.M., Corbetta N., Chamberlain P.F., Rai V., Sargent I.L., Redman C.W., Wainscoat J.S. Presence of fetal DNA in maternal plasma and serum. Lancet. 1997;350(9076):485-487. DOI: 10.1016/S0140-6736(97)02174-0 EDN: COJJEB
30. Majer O., Liu B., Barton G.M. Nucleic acid-sensing TLRs: trafficking and regulation. Curr. Opin. Immunol. 2017;44:26-33. DOI: 10.1016/j.coi.2016.10.003
31. Mandel P., Metais P. Detection of free-circulating nucleic acids in blood plasma. C. R. Acad. Sci. Paris. 1948;142:241-243.
32. Marsman G., Zeerleder S., Luken B.M. Extracellular histones, cell-free DNA, or nucleosomes: differences in immunostimulation. Cell Death Dis. 2016;7(12):e2518. DOI: 10.1038/cddis.2016.410
33. Meylan E., Tschopp J., Karin M.Intracellular pattern recognition receptors in the host response. Nature. 2006;442(7098):39-44. DOI: 10.1038/nature04946
34. Masucci M.T., Minopoli M., Del Vecchio S., Carriero M.V. The emerging role of neutrophil extracellular traps (NETs) in tumor progression and metastasis. Front. Immunol. 2020;11:1749. DOI: 10.3389/fimmu.2020.01749 EDN: HESEFB
35. Nagata S., Hanayama R., Kawane K. Autoimmunity and the clearance of dead cells. Cell. 2010;140(5):619-630. DOI: 10.1016/j.cell.2010.02.014 EDN: MZRLVD
36. Nelson A.M., Reddy S.K., Ratliff T.S., Hossain M.Z., Katseff A.S., Zhu A.S., Chang E., Resnik S.R., Page C., Kim D., Whittam A.J., Miller L.S., Garza L.A. dsRNA released by tissue damage activates TLR3 to drive skin regeneration. Cell Stem Cell. 2015;17(2):139-151. DOI: 10.1016/j.stem.2015.07.008
37. Nishimoto S., Fukuda D., Sata M. Emerging roles of Toll-like receptor 9 in cardiometabolic disorders. Inflamm. Regen. 2020;40:18. DOI: 10.1186/s41232-020-00118-7 EDN: LIHHRP
38. Noll F., Behnke J., Leiting S., Troidl K., Alves G.T., Müller-Redetzky H., Preissner K.T., Fischer S. Self-extracellular RNA acts in synergy with exogenous danger signals to promote inflammation. PLoS One. 2017;12(12):e0190002. DOI: 10.1371/journal.pone.0190002 EDN: YEUYTJ
39. Orishchenko K.E., Ryzhikova S.L., Druzhinina Y.G., Ryabicheva T.G., Varaksin N.A., Alyamkina E.A., Dolgova E.V., Rogachev V.A., Proskurina A.S., Nikolin V.P., Popova N.A., Strunov A.A., Kiseleva E.V., Leplina O.Y., Ostanin A.A., Chernykh E.R., Sidorov S.V., Mayorov V.I., Bogachev S.S., Shurdov M.A. Effect of human double-stranded DNA preparation on the production of cytokines by dendritic cells and peripheral blood cells from relatively healthy donors. Cancer Ther. 2013;8:191-205. EDN: RGGGFT
40. Peckert-Maier K., Langguth P., Strack A., Stich L., Mühl-Zürbes P., Kuhnt C., Drassner C., Zinser E., Wrage M., Mattner J., Steinkasserer A., Royzman D., Wild A.B. CD83 expressed by macrophages is an important immune checkpoint molecule for the resolution of inflammation. Front. Immunol. 2023;14:1085742. DOI: 10.3389/fimmu.2023.1085742 EDN: OKYVQB
41. Peters D.L., Pretorius P.J. Origin, translocation and destination of extracellular occurring DNA -a new paradigm in genetic behaviour. Clin. Chim. Acta. 2011;412(11-12):806-811. DOI: 10.1016/j.cca.2011.01.026 EDN: OMVWPP
42. Pös O., Biró O., Szemes T., Nagy B. Circulating cell-free nucleic acids: characteristics and applications. Eur. J. Hum. Genet. 2018;26(7):937-945. DOI: 10.1038/s41431-018-0132-4 EDN: CNKWVF
43. Ramasubramanian B., Kim J., Ke Y., Li Y., Zhang C.O., Promnares K., Tanaka K.A., Birukov K.G., Karki P., Birukova A.A. Mechanisms of pulmonary endothelial permeability and inflammation caused by extracellular histone subunits H3 and H4. FASEB J. 2022;36(9):e22470. DOI: 10.1096/fj.202200303RR EDN: ICYFAW
44. Ritter G.S., Nikolin V.P., Popova N.A., Proskurina A.S., Kisaretova P.E., Taranov O.S., Dubatolova T.D., Dolgova E.V., Potter E.A., Kirikovich S.S., Efremov Y.R., Bayborodin S.I., Romanenko M.V., Meschaninova M.I., Venyaminova A.G., Kolchanov N.A., Shurdov M.A., Bogachev S.S. Characterization of biological peculiarities of the radioprotective activity of double-stranded RNA isolated from Saccharomyces сerevisiae.Int. J. Radiat. Biol. 2020;96(9):1173-1191. DOI: 10.1080/09553002.2020.1793020 EDN: BQXYKX
45. Rykova E.Yu., Pautova L.V., Yakubov L.A., Karamyshev V.N., Vlassov V.V. Serum immunoglobulins interact with oligonucleotides. FEBS Lett. 1994;344(1):96-98. DOI: 10.1016/0014-5793(94)00360-2 EDN: XOCVWH
46. Shimada B.K., Yang Y., Zhu J., Wang S., Suen A., Kronstadt S.M., Jeyaram A., Jay S.M., Zou L., Chao W. Extracellular miR-146a-5p induces cardiac innate immune response and cardiomyocyte dysfunction. Immunohorizons. 2020;4(9):561-572. DOI: 10.4049/immunohorizons.2000075 EDN: ZMBQEJ
47. Snyder M.W., Kircher M., Hill A.J., Daza R.M., Shendure J. Cell-free DNA comprises an in vivo nucleosome footprint that informs its tissues-of-origin. Cell. 2016;164(1-2):57-68. DOI: 10.1016/j.cell.2015.11.050 EDN: WTGABL
48. Soliman A.M., Barreda D.R. Acute inflammation in tissue healing.Int. J. Mol. Sci. 2022;24(1):641. DOI: 10.3390/ijms24010641 EDN: HXIADW
49. Stroun M., Anker P., Maurice P., Gahan P.B. Circulating nucleic acids in higher organisms.Int. Rev. Cytol. 1977;51:1-48. DOI: 10.1016/s0074-7696(08)60225-9
50. Tan E.M., Schur P.H., Carr R.I., Kunkel H.G. Deoxybonucleic acid (DNA) and antibodies to DNA in the serum of patients with systemic lupus erythematosus. J. Clin. Invest. 1966;45(11):1732-1740. DOI: 10.1172/JCI105479
51. Townley-Tilson W.H., Callis T.E., Wang D. MicroRNAs 1, 133, and 206: critical factors of skeletal and cardiac muscle development, function, and disease.Int. J. Biochem. Cell Biol. 2010;42(8):1252-1255. DOI: 10.1016/j.biocel.2009.03.002
52. Tong Y.K., Lo Y.M. Diagnostic developments involving cell-free (circulating) nucleic acids. Clin. Chim. Acta. 2006;363(1-2):187-196. DOI: 10.1016/j.cccn.2005.05.048 EDN: MILCFB
53. Turchinovich A., Weiz L., Langheinz A., Burwinkel B. Characterization of extracellular circulating microRNA. Nucleic Acids Res. 2011;39(16):7223-7233. DOI: 10.1093/nar/gkr254
54. Valadi H., Ekström K., Bossios A., Sjöstrand M., Lee J.J., Lötvall J.O. Exosome-mediated transfer of mRNAs and microRNAs is a novel mechanism of genetic exchange between cells. Nat. Cell Biol. 2007;9(6):654-659. DOI: 10.1038/ncb1596
55. Wallach T., Mossmann Z.J., Szczepek M., Wetzel M., Machado R., Raden M., Miladi M., Kleinau G., Krüger C., Dembny P., Adler D., Zhai Y., Kumbol V., Dzaye O., Schüler J., Futschik M., Backofen R., Scheerer P., Lehnardt S. MicroRNA-100-5p and microRNA-298-5p released from apoptotic cortical neurons are endogenous Toll-like receptor 7/8 ligands that contribute to neurodegeneration. Mol. Neurodegener. 2021;16(1):80. DOI: 10.1186/s13024-021-00498-5 EDN: DRAAUB
56. Wallach T., Wetzel M., Dembny P., Staszewski O., Krüger C., Buonfiglioli A., Prinz M., Lehnardt S. Identification of CNS injury-related microR-NAs as novel Toll-like receptor 7/8 signaling activators by small RNA sequencing. Cells. 2020;9(1):186. DOI: 10.3390/cells9010186 EDN: OBLDFU
57. Wang K., Zhang S., Weber J., Baxter D., Galas D.J. Export of microRNAs and microRNA-protective protein by mammalian cells. Nucleic Acids Res. 2010;38(20):7248-7259. DOI: 10.1093/nar/gkq601
58. Wier E.M., Garza L.A. Through the lens of hair follicle neogenesis, a new focus on mechanisms of skin regeneration after wounding. Semin. Cell Dev. Biol. 2020;100:122-129. DOI: 10.1016/j.semcdb.2019.10.002 EDN: CEFGVQ
59. Wynn T.A., Vannella K.M. Macrophages in tissue repair, regeneration, and fibrosis. Immunity. 2016;44(3):450-462. DOI: 10.1016/j.immuni.2016.02.015 EDN: WUEPIZ
60. Xu J., Feng Y., Jeyaram A., Jay S.M., Zou L., Chao W. Circulating plasma extracellular vesicles from septic mice induce inflammation via MicroRNA- and TLR7Dependent mechanisms. J. Immunol. 2018;201(11):3392-3400. DOI: 10.4049/jimmunol.1801008 EDN: PKHOVN
61. Yu Y., Su K. Neutrophil extracellular traps and systemic lupus erythematosus. J. Clin. Cell Immunol. 2013;4:139. DOI: 10.4172/2155-9899.1000139
Выпуск
Другие статьи выпуска
В Новосибирской области широко распространено заболевание покрытой головни овса, вызванное возбудителем Ustilago kolleri Wille. C 2013 по 2022 г. проведены исследования по определению расовой дифференциации популяции возбудителя покрытой головни овса. Работа выполнена на искусственном инфекционном фоне фитопатологического участка лаборатории генофонда растений СибНИИРС - филиала ИЦиГ СО РАН с использованием общепринятого российского набора сортов-дифференциаторов. Анализ экспериментальных данных показал, что новосибирская популяция U. kolleri не дифференцируется на расы. Сорта-дифференциаторы проявляют тип реакции, который не соотносится с известным ключом для определения рас. С 2020 г. выявлены изменения в вирулентности популяции U. kolleri. Высокоустойчивые сорта Monarch, Fulghum, Сиг и Орион с 2020 г. стали в значительной степени поражаться патогеном. Стабильную устойчивость к возбудителю покрытой головни за все годы наблюдений проявляли сорта Black Diamond, Black Mesdag и Льговский 1026. Отмечено отличие новосибирской популяции гриба по вирулентности от популяций Омской области и Алтайского края.
Для ускорения получения новых сортов мягкой пшеницы, накапливающих антоциановые соединения в зерне, ранее нами разработаны внутригенные ДНК-маркеры к регуляторным генам Pp и Ba, контролирующим биосинтез антоцианов в перикарпе и алейроновом слое зерновки соответственно. В настоящей работе эти маркеры совместно со сцепленными с целевыми микросателлитными маркерами апробированы при создании линий мягкой пшеницы на основе сорта Элемент 22 и селекционной линии BW49880, накапливающих антоцианы в перикарпе, алейроне и в обоих перечисленных слоях зерновки одновременно. В качестве доноров антоциановой пигментации использованы изогенные линии с окрашенными зерновками, созданные ранее на генетическом фоне сорта Саратовская 29. Оценено суммарное содержание антоцианов в цельнозерновой муке данных линий. Этот показатель зависел от генотипа, увеличиваясь в ряду: краснозерный < фиолетовозерный < голубозерный < чернозерный; за исключением фиолетовозерной линии, полученной на основе BW49880 (накапливающей одновременно Zn) и достоверно не отличавшейся от чернозерных линий. Обсуждается применение полученных линий в качестве перспективных доноров генов биосинтеза антоцианов для создания новых сортов пшеницы с повышенным содержанием антоцианов.
Факультативные формы тритикале могут давать потомство как после осеннего, так и весеннего сева. Вопрос, при каком типе сева их целесообразней выращивать, решается экспериментально. Цель данной работы заключается в определении способа сева факультативных форм тритикале, при котором они в большей степени реализовывают положительные свойства и потенциал продуктивности в условиях Новосибирской области. В 2020 и 2021 гг. после осеннего и весеннего сева изучены размещенные по черному пару по общепринятой методике полевого опыта факультативные формы тритикале, созданные из двух озимых сортов и четырех яровых коллекционных образцов. Тритикале Цекад 90/5 и Сирс 57/2/4, полученные из озимых сортов, показали длительный вегетационный период и высокую перезимовку (97.5-100 %) в отличие от четырех форм, выделенных из яровых коллекционных образцов - Укро, Квадро, Ульяна, Лотас, у которых этот показатель варьировал от 37.5 (Укро) до 80 (Лотас) %. У всех форм увеличились натура зерна, масса 1000 зерен, длина соломины, число колосков в колосе, а число зерен и длина колоса уменьшились (кроме Укро) при осеннем севе по сравнению с весенним. Число продуктивных стеблей после осеннего сева и перезимовки было существенно выше, чем после весеннего сева, у трех форм: Цекад 90/5, Сирс 57/2/4 и Квадро. У других трех форм, наоборот, растения после весеннего сева были более кустистыми. У тритикале Цекад 90/5 и Сирс 57/2/4 продуктивность зерна была значительно выше при осеннем севе, чем при весеннем. У четырех форм, выделенных из яровых коллекционных образцов, показатель продуктивности зерна оказался выше при весеннем севе. Таким образом, у факультативных форм тритикале, созданных из озимых сортов, лучшие показатели селекционно ценных признаков проявляются после осеннего сева, а у факультативных форм, созданных из яровых коллекционных форм, - после весеннего сева.
Представлен обзор шкал для оценки роста и развития злаков. Выделены классификации, посвященные оценке внешнего развития растений (фенологические шкалы Фикеса, Задокса, Хауна, BBCH) и развития апикальной меристемы. Кроме того, проанализированы двенадцать этапов органогенеза, а также указан их вклад в формирование элементов продуктивности. Приведено сравнение шкал роста и развития пшеницы, показано, как они соотносятся между собой.
Внесение аллелей улучшенного качества волокна от Gossypium barbadense L. в сорта широко культивируемого хлопчатника Gossypium hirsutum L. требует межвидовой интрогрессии, что предполагает использование линий с замещением отдельных хромосом. В данной работе при создании таких линий обнаружена тенденция снижения скрещиваемости, а также завязываемости и всхожести гибридных семян с увеличением числа беккроссов, выяснение причин которой представляет значительный интерес. При изучении скрещиваемости 12 моносомных и одной монотелосомной линий хлопчатника G. hirsutum с анеуплоидными гибридами BC 1 F 1 выявлены различия в скрещиваемости (от 7.14 до 100 %), причем в восьми вариантах наблюдалось увеличение в BC 2 F 1 по сравнению с гибридами BC 1 F 1, тогда как в пяти вариантах - уменьшение (до 7.14 %). У гибридов BC 3 F 1 определено значительное снижение скрещиваемости во всех вариантах (от 3.85 до 33.33 %), за исключением одной линии. В целом на протяжении четырех поколений зарегистрировано линейное снижение скрещиваемости в двух беккроссных вариантах (с линиями Мо17 и Тело21). Завязываемость гибридных семян также существенно различалась в BC 2 F 1, где в девяти вариантах наблюдалось снижение числа семян (от 8.43 ± 2.16 до 64.35 ± 4.47 %), а в четырех - увеличение по сравнению с гибридами BC 1 F 1. Для гибридов BC 3 F 1, наоборот, было характерно увеличение завязываемости семян в восьми вариантах, тогда как в трех - значительное снижение (от 7.14 ± 3.97 до 41.46 ± 7.69 %). Чередование высоких и низких показателей скрещиваемости и завязываемости семян объяснялось межвидовыми особенностями, специфичностью нехваток и генетической обусловленностью такого снижения у исходных моносомиков. Выявлено снижение всхожести беккроссных семян BC 2 F 1 в шести вариантах скрещиваний (от 30.00 до 87.71 %), тогда как в семи других вариантах - увеличение по сравнению с гибридами BC 1 F 1. Гибриды BC 3 F 1 характеризовались снижением всхожести семян в пяти вариантах (от 44.00 до 82.35 %) и увеличением - в шести. Снижение всхожести происходило из-за низкого прорастания семян с нуллисомией по сравнению с дисомными сибсами, что приводило к задержке общих темпов всхожести. Показана перспективность изучения беккроссных семей с достаточным числом гибридов и высокой всхожестью семян для выявления моносомных генотипов с чужеродным замещением хромосом вида G. barbadense в процессе дальнейшего беккроссирования
Издательство
- Издательство
- НИИТПМ
- Регион
- Россия, Новосибирск
- Почтовый адрес
- 630089, г. Новосибирск, ул. Б. Богаткова, 175/1, Метро "Золотая нива", Автобус "Молодежная, Кошурникова"
- Юр. адрес
- 630090, г. Новосибирск, пр-т Академика Лаврентьева, 10
- ФИО
- Рагино Юлия Игоревна (Руководитель)
- Контактный телефон
- +7 (383) 3730981
- Сайт
- https://iimed.ru/