Пространственная трехмерная организация генома эукариот играет важную роль в функционировании ядерного материала. До недавнего времени единственной возможностью исследования пространственной организации генома в ядре клеток было использование методов световой и электронной микроскопии. Появление метода захвата конформации хромосом (chromosome conformation capture, 3С) позволило изучать хромосомные контакты, используя только молекулярно-биологические подходы. На сегодняшний день на основе 3С разработано целое семейство методов реконструкции пространственной организации генома.

С использованием метода вегетативных прививок по типу «стебель/корень» изучено 8 индуцированных химическими мутагенами симбиотических мутантов гороха (Pisum sativum L.). Установлено, что у бесклубеньковых мутантов К 20а и К1005м, мутантов с неэффективными клубеньками К287 и К1а, а также суперклубеньковых мутантов К 10а и К12а симбиотические признаки определяются корнем. Напротив, у суперклубеньковых мутантов К301 и К22а этот признак контролируется стеблем. Сделан вывод о том, что у суперклубеньковых мутантов К10а и К12а, с одной стороны, и К301 и К22а –с другой, реализуются разные механизмы формирования признака супернодуляции.

Изучены симбиотические признаки – количество корневых клубеньков и активность азотфиксации (по активности нитрогеназы) у 5 однолетних видов чины: Lathyrus sativus, L. tingitanus, L. lorantus, L. ochrus и L. odoratus, включающих 9 сортов. Установлено, что все сорта чины существенно уступают гороху Pisum sativum по активности азотфиксации. Выявлены видовые и сортовые различия по характеру нодуляции (число, размеры клубеньков и расположение их на корне) и активности азотфиксации. По активности азотфиксации внимания заслуживают сорта чины душистой (L. odoratus) –Алиса и Ноктюрн, а также два сорта –Анна и Розовый фламинго –чины танжерской (L. tingitanus).

Картирующая популяция, состоящая из 95 дигаплоидных линий (ДГЛ) мягкой пшеницы Triticum aestivum L., созданных с участием сорта Chinese Spring (CS) и линии SQ1, исследованных по признакам качества зерна в условиях полива и богары юго-востока Казахстана (1998–008 гг., КазНИИЗиР), охарактеризована по содержанию Fe, Zn и S в зерне. Установлена амплитуда изменчивости этих элементов в зерне пшеницы популяции CS × SQ1, предоставляющая реальную возможность для определения локусов количественных признаков питательных свойств (Zn и Fe), в дополнение к анализу агрономических показателей и засухоустойчивости (Quarrie et al., 2005), технологических показателей качества зерна (Abugalieva et al., 2008). Выделены линии со стабильно высоким содержанием Fe и Zn на богаре и поливе, перспективные для биофортификационного сырья из зерна яровой пшеницы в условиях Казахстана. Выявлены коэффициенты корреляции между содержанием Zn и белка в зерне, имеющие агрономическое значение.

Дозовая компенсация генов характерна для различных таксонов, представители которых имеют гетероморфные половые хромосомы. Считается, что механизмы дозовой компенсации появились из-за необходимости устранить различия в дозе генов между полами, возникающие в ходе эволюции половых хромосом. Исследования на примере половых хромосом Drosophila melanogaster, Caenorhabditis elegans и млекопитающих показывают, что, несмотря на общую причину возникновения дозовой компенсации, для регуляции уровня экспрессии генов Х-хромосомы могут использоваться совершенно разные принципы. Было также обнаружено, что значение имеет не только равный уровень экспрессии генов Х-хромосомы между полами, но и транскрипционный баланс между Х-хромосомой и аутосомами. Более детальное изучение механизмов дозовой компенсации позволило установить, что гены Х-хромосомы в различной степени подвержены их влиянию. Похожая закономерность была выявлена и при изучении дозовой компенсации генов Z-хромосомы у птиц и бабочек. В обзоре суммированы имеющиеся на сегодняшний день данные о процессе дозовой компенсации и его механизмах.

С применением параметров молекулярной изменчивости, рассчитанных на основании сравнения последовательностей контрольного региона митохондриальной ДНК (мтДНК), не выявлено дифференциации между выборками нерестовой сельди из различных частей Охотского моря (p > 0,05). Отсутствие дифференциации может быть приписано постоянному потоку генов между стадами, причем величину потока мигрантов (Nm) возможно установить только косвенным образом. Анализ суммарной молекулярной изменчивости (global AMOVA) показал, что при объединении всех исследованных выборок или при попарном их объединении на межвыборочный компонент приходится примерно от 0,1 до 0,2 % полиморфизма при высоком уровне значимости (p > 0,1), что может быть расценено как следствие влияния интенсивных миграций. При оценке минимальной доли мигрантов установлено, что их количество составляет 3,6–,5 % за год на локальность.

Репродуктивное усилие растений оценивали для 200 коллекционных образцов бобов. Выявлено, что показатель репродуктивного усилия по числу плодов варьировал по коллекции от 2,3 до 13,8 %, по числу семян – от 6,4 до 32,6 %. Деление всей коллекции на 5 кластеров по совокупности показателей репродуктивного усилия и семенной продуктивности позволило определить группу образцов бобов с максимальными значениями этих признаков, которые могут представлять интерес для селекции на повышение продуктивности семян. Были выделены представляющие интерес в селекции формы бобов, у которых максимальное ре продуктивное усилие реализовалось в наибольшую продуктивность семян.

Гетерозисные гибриды по продуктивности превосходят сорта традиционной селекции на 30–0 %, кроме того, они часто более адаптированы к биотическим и абиотическим стрессам, и их урожайность более стабильна. Обсуждаются вопросы возможности получения фертильных межподвидовых гибридов риса japonica и indica, локализация генов широкой совместимости (WC) в геноме риса, возможность использования молекулярных маркеров для интрогрессии генов WC в российские сорта риса. Отмечено отсутствие локусов, определяющих высокую озерненность, в изучаемых сортах отечественной селекции, по результатам оценки озерненности гибридов.

С использованием менделевского генетического анализа изучено наследование 14 генов. Из 6 генов, влияющих на окраску гипокотиля, 5 имеют плейотропное действие на другие морфологические признаки: s1 – желтые или зеленые (s1-2) семена, цветок белый звездчатый, пыльники желтые; sfbs1 – белый слабозвездчатый венчик, желтые пыльники; pbc3 –белый с голубым оттенком звездчатый цветок, оранжевые пыльники; pbc1 –белый с голубым оттенком гофрированный венчик, желтые пыльники; fe – пятнистые семена, светло-голубой венчик, серые пыльники. Ген sgh1 действует только в гипокотиле. Ген pf1 (аллели pf1 и pf1-ad) меняет цвет семян с красно-коричневого на различные оттенки желто-коричневого, контролирует розовый цвет лепестков и оранжевые пыльники. Ген yspf1 работает только в гомозиготе по гену pf1-ad, меняя  цвет семян на желтый. Ген ora1 контролирует крапчатость семян и имеет плейотропный эффект на оранжевую окраску пыльников. Ген SPS1 ингибирует крапчатость семян генотипа ora1/ora1. Неаллельные гены YSED1 и ysed2 определяют желтую окраску семян, а ген rs1 –светло-желто-коричневую. Ген CSB1 контролирует образование ресничек на ложной перегородке коробочки. Изучено взаимодействие между большинством из этих генов. Обнаружено сцепление в 35сМ между генами pf1 и CSB1.

Представлены данные по выявленным координированным цепочкам хозяйственно ценных признаков (ХЦП) и кодирующим их доминантным аллелям, и показана структура их взаимосвязей в кластерах ХЦП по результатам эколого-генетической идентификации 16 ХЦП у C. annuum var. annuum. Методами многомерной статистики уточнен состав комплекса информативных аллельных эффектов,связанных с проявлением гетерозиса по товарному урожаю в изучаемых условиях. 

Показана возможность использования модифицированных микрометодов оценки качества зерна мягкой пшеницы на фоне поражения клопом-черепашкой. Выявлено, что применение разбавленных растворов органических кислот при оценке качества клейковины на приборах ИДК и оценке реологических свойств теста на фаринографе снимает паратипические шумы, вызванные клопом-черепашкой.

Впервые набор из 110 рекомбинантных инбредных линий картирующей популяции яровой мягкой пшеницы был оценен в различных эколого-географических регионах России. На протяжении 5 лет в каждой эколого-географической точке проводили изучение 39 хозяйственно ценных признаков, проявляющихся на разных этапах вегетации. В общей сложности идентифицировано 186 локусов количественных признаков (QTL) с LOD-оценкой выше 2,5. У 97 установленных QTL LOD-оценка превышала 3,0. Выявленные и локализованные на 21 хромосоме QTL изучаемых признаков проявляли себя в контрастных условиях среды с различной степенью достоверности. Показано, что проявление идентифицированных QTL может быть зависимым или независимым от воздействия окружающей среды, а изученные количественные признаки взаимосвязаны и коррелируют между собой. Обсуждаются гомологичные и гомеологичные взаимоотношения выявленных QTL с известными основными генами или QTL, отвечающими за проявление изученных признаков у пшеницы или других представителей семейства Triticeae. Выявленные QTL могут представлять интерес для дальнейших экспериментов по изучению генетического контроля определяемых ими хозяйственно ценных признаков или для осуществления маркер-опосредованной селекции у пшеницы.

Приведены данные, показывающие улучшение урожайности твердой пшеницы в зависимости от этапа селекции за 100 лет. Дается относительная характеристика значимости признаков продукционного процесса, продуктивности колоса, ценотических свойств агроценоза и морфофизиологических признаков в процессе селекционно-генетического улучшения адаптивности и урожайности твердой пшеницы. Показана значительная роль на последних этапах селекции признаков продуктивности колоса, длины соломины и доли зерна в надземной биомассе или хозяйственного коэффициента растения (К. хоз. р.) в англоязычной литературе Harvest Index (HI).

В условиях Лесостепи Украины селекция на зимостойкость – одно из главных направлений при создании сортов озимой пшеницы. Основными методами создания зимостойких форм являются гибридизация, отбор озимых форм из сортов яровой пшеницы, высеянных под зиму, и внутрисортовой отбор. Наличие стресс-факторов способствует отбору трансгрессивных зимостойких морфотипов внутри популяций F2 и генотипов сортов. Дальнейшее изучение отобранных форм позволило отселектировать их по комплексу адаптивных признаков. В разные годы линии переданы как сорта на Государственное сортоиспытание (ГСИ) Украины (Обериг мироновский, Свитанок мироновский, Мироновская золотоверха) и России (Мироновская 100, Демиро 100, Мироновская колосистая, Мироновская васильковая). Сорт Мироновская 100 на 2011 г. занесен в Государственный реестр селекционных достижений России.

Многолетние исследования, проведенные в условиях юго-востока Саратовской области, подтвердили, что вводное скрещивание овец ставропольской породы шерстного направления продуктивности с баранами шерстно-мясного направления повышает у потомства живую массу, настриг шерсти, мясную продуктивность, а также их адаптационные возможности и сохранность. Экспериментальные данные научных исследований получены в хозяйствах Саратовской области на базе племхозов ЗАО «Красный партизан» и СПК «Новоузенский». Селекционеры осуществляли скрещивание с шерстно-мясными породами – кавказской и забайкальской. Результаты опытов показали, что спаривание овец ставропольской породы шерстного направления продуктивности с баранами шерстно-мясной кавказской и забайкальской пород способствует повышению живой массы, настрига шерсти, укреплению конституции и жизнеспособности молодняка. Наряду с этими показателями для селекции также очень важны уровень естественной резистентности, адаптационные возможности животных. Результаты определения биохимических и гематологических показателей, гуморальные факторы (ЛАСК, БАСК, ФАК) свидетельствовали о том, что помеси в сравнении с чистопородными сверстниками были более продуктивными, обладали высокой адаптационной способностью, что является существенным экономическим показателем для современного ведения овцеводческой отрасли.

Целью данной работы было изучение полиморфизма генов соматотропина (GH), пролактина (PRL), лептина (LEP), тиреоглобулина (TG) у чистопородных и помесных по голштинской породе быков-производителей. Полученные нами результаты соответствуют литературным данным, опубликованным ранее, при этом частота встречаемости аллелей у быков-производителей составила: L –0,86 и V –0,14 по гену GH; А –0,87 и В –0,13 по гену PRL; С –0,59 и Т –0,41 по гену LEP; С –0,81 и Т –0,19 по гену TG.

В работе представлены отдельные моменты исторической доместикации соболей на специализированных российских зверофермах. У соболя исторически сформировались два генетически устойчивых экологических типа животных: темный, мелкий и малоплодовитый, и светлый –более крупный и плодовитый. Первый тип ориентирован на относительно стабильную кормовую базу и населяет преимущественно зону кедровых лесов (темные кряжи), второй –лиственничные леса и окраины ареала (светлые кряжи).

Исследовали массу тела, яичника, матки, характер эстральной цикличности и содержание дофамина и норадреналина в гипоталамусе и тестостерона в плазме крови у 2–-месячных самок крыс линии ГК, селекционированных на усиление кататонической реактивности. Контролем являлась аутбредная линия Вистар. На фоне снижения массы тела у самок линии ГК наблюдается нарушение циклических связей яичника и матки: снижение массы яичников в диэструсе и меньшее эстроген-зависимое увеличение массы матки в эструсе по сравнению с самками Вистар. У самок ГК (содержавшихся в стандартных клетках по 5– особей) выявлена статистически значимая синхронизация эстральной цикличности, выражавшаяся в бóльшем числе совпадений индивидуальной фазы эструс в «общую групповую фазу эструса» 4–-дневного эстрального цикла. В эти дни у самок ГК процент синхронизированных эструсов был на уровне 50–0 % и статистически достоверно превышал показатели самок Вистар (30–0 %). Показано, что на фоне снижения содержания дофамина и норадреналина в гипоталамусе у крыс линии ГК наблюдался более высокий уровень этих моноаминов в эструсе и низкий в диэструсе. Уровень же тестостерона у самок крыс линии ГК был выше в диэструсе по сравнению с эструсом и показателями крыс линии Вистар.

У кроликов 8 наиболее распространенных пород изучена внутрипородная и межпородная изменчивость основных промеров и индексов телосложения. По величине индекса сбитости выделено три типа животных: лептосомный, мезосомный и эйрисомный. Установлено, что породы белый великан,черно-бурая и серый великан относятся по этой классификации к лептосомному типу; породы венский голубой,серебристая и советская шиншилла - к мезосомному; породы калифорнийская и новозеландская белая – к эйрисомному типу. Исследование показало, что преимущественно селекция ведется без учета характера телосложения и лишь в отдельных породах тип телосложения относится к основным признакам отбора. Из числа лептосомных пород наибольшим числом животных желательного типа отличается порода белый великан (78,0 % в целом, у молодых – 82,8 и взрослых – 76,7 %), среди мезосомных – порода серебристая (58,9 % в целом, у молодых –61,5 и взрослых – 55,9 %). У эйрисомных пород особых различий не установлено. Доля животных желательного типа у калифорнийской породы составляет – 40,0 % (у молодых – 33,4 и взрослых – 46,1 %); у новозеландской белой –4 1,4 % (у молодых – 40,8 и взрослых – 42,0 %).

Изучены биологические и селекционные параметры популяции черно-пестрого скота. Использована генетико-математическая модель, позволяющая выявить оптимальное соотношение переменных и постоянных факторов, при оптимизации программы селекции. Проанализировано влияние переменных факторов (количество отцов ремонтных бычков; доля коров активной части популяции, осеменяемых спермой проверяемых быков; количество эффективных дочерей; банк долговременного хранения спермы на каждого проверяемого быка) на генетический прогресс.

В статье представлены ключевые этапы создания и изучения мировой коллекции капусты, сохраняемой во Всероссийском научно-исследовательском институте растениеводства им. Н.И. Вавилова (ВИР). На примере вида Brassica rapa L. показано концептуальное развитие эколого-географического, биохимического, иммунологического и молекулярно-генетического изучения образцов капусты. Приведены основные результаты деятельности по организации и исследованию стволовых коллекций видов рода Brassica, привлечению в коллекцию новых форм, созданию и характеристике исходного генетико-селекционного материала и системной организации образцов капусты внутри мировой коллекции с помощью как традиционных, так и новейших методов изучения и оценки, включая QTL-анализ и ассоциативное картирование.