Multiplex in silico RAPD-analysis of several related plants with different genome sizes and prospects for this approach for DNA-cataloguing of agricultural plant varieties

Kiryanova, O.Yu.; Kuluev, B. R.; Kuluev, A. R.; Mardanshin, I.S.; Gubaydullin, I. M.; Чемерис, А. В.

doi:10.31301/2221-6197.bmcs.2020-10

Cited by 5 publications

(1 citation statement)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…В современных исследованиях огромное внимание уделяется проблеме структуры генома растений (1,2). Проведение таких исследований позволяет выявить генетические детерминанты, определяющие хозяйственно ценные признаки, понять механизмы работы генов (3)(4)(5), определить популяционную изменчивость (6), проводить на ранних стадиях развития растений идентификацию сортов (7,8), а также расширить представления об организации генетического материала, путях и закономерностях его эволюции (9,10).…”

unclassified

ACCURACY ASSESSMENT OF Syringa vulgaris L. MORPHOLOGICAL SIGNS PHENOTYPING WITH A LASER 3D SCANNER PlantEye F500 DEPENDING ON PLANT LOCATION ON THE SCANNED SURFACE

Tretyakov¹

2022

S-h. biol.

View full text Add to dashboard Cite

Так как методические приемы прямой генетики применимы только для моногенных признаков, свойства полученного селекционного материала, линии или сорта должны быть проверены в полевых условиях, поскольку присутствие в геноме желательного гена, подтвержденное молекулярными методами, не всегда приводит к формированию ценного для селекции признака. Системы на основе технологий 3D изображений позволяют получить модель растения, а также информацию о морфологических параметрах. Однако крайне мало внимания уделяется составлению протоколов проведения феноскрининга. Целью настоящего исследования была сравнительная оценка точности определения морфологических характеристик у растений сирени традиционными методами и с использованием технологии машинного зрения в зависимости от расположения объекта на сканируемой поверхности. В качестве модели для отработки методики феноскрининга выбрали микроклоны сирени (Syringa vulgaris L.) сорта Милосердие. Микроклоны характеризуются высокой степенью морфологической однородности и небольшие по размеру, что позволяет проводить измерения и сопоставлять полученные данные в достаточно больших выборках, нормализуя их к средним значениям. Учеты выполняли после окончания адаптации растений и культивирования в течение 1 мес в тепличных боксах. При традиционной морфометрии выборка составляла 10 микроклонов, у которых измеряли высоту мерной линейкой, площадь поверхности каждого листа -контурным методом. При сканировании (3D-сканер PlantEye F500, «Phenospex B.V.», Нидерланды) каждое из 10 отобранных растений располагали в пяти разных точках сканируемой поверхности и в одном и том же положении проводили не менее пяти повторных сканирований. При применении технологии машинного зрения определяли 3D площадь листьев, проецируемую площадь листьев, цифровую биомассу, высоту, максимальную высоту, наклон листьев, угол наклона листьев, глубину проникновения света. Установлено, что для получения объективных и сопоставимых результатов при использовании 3D-сканера оптимально располагать растения в центре сканируемой поверхности в одном и том же положении, а в качестве морфологических параметров для идентификации сортов и фиксации приростов можно рекомендовать следующие параметры: площадь листа, проекционная площадь листа, высота, угол наклона листа. Для каждого вида растений необходимо проводить первичные морфологические исследования традиционными методами, а затем сравнивать полученные данные с результатами сканирования, чтобы внести поправочные коэффициенты и подтвердить информативность используемого набора признаков, тем самым повышая точность данных, полученных в результате использования технологии машинного зрения.

show abstract

unclassified

ACCURACY ASSESSMENT OF Syringa vulgaris L. MORPHOLOGICAL SIGNS PHENOTYPING WITH A LASER 3D SCANNER PlantEye F500 DEPENDING ON PLANT LOCATION ON THE SCANNED SURFACE

Tretyakov¹

2022

S-h. biol.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

The Problem of the Origin of Subgenomes B, A, and D of Bread Wheat Triticum aestivum L.: Old Facts and New Evidences

Kuluev

Чемерис

2023

Biol Bull Rev

View full text Add to dashboard Cite

Multiplex in silico RAPD-Analysis for Genome Barcoding

Kiryanova¹,

Kiryanov²,

Kuluev³

et al. 2022

Math.Biol.Bioinf.

View full text Add to dashboard Cite

In this work, we propose a new method for identifying organisms of multiplex polymerase chain reaction (PCR) with arbitrary primers in silico (multiplex in silico RAPD-analysis) for the unique identification of living organisms. The results of computer modeling search of possible primer annealing sites in genomic DNA, and their convertation into the genomic barcode format, are proposed. These data with information about used primers that can be unique for genomes. A comparative analysis of genomic barcodes of species of related plant species was carried out in order to classify them on the level of species and lines in the future. A pairwise analysis of the location of the same or similar amplicons within different subgenomes and genomes is presented. The genomes of wheat and Aegilops in FASTA files format are presented as the research samples. The proposed method makes possible to predict the success of the multiplex polymerase chain reaction using special primers in the laboratory. This technology allows the analysis of the entire genomic DNA, rather than fragments of the genome.

show abstract

Multiplex in silico RAPD-analysis of several related plants with different genome sizes and prospects for this approach for DNA-cataloguing of agricultural plant varieties

Cited by 5 publications

References 0 publications

ACCURACY ASSESSMENT OF Syringa vulgaris L. MORPHOLOGICAL SIGNS PHENOTYPING WITH A LASER 3D SCANNER PlantEye F500 DEPENDING ON PLANT LOCATION ON THE SCANNED SURFACE

ACCURACY ASSESSMENT OF Syringa vulgaris L. MORPHOLOGICAL SIGNS PHENOTYPING WITH A LASER 3D SCANNER PlantEye F500 DEPENDING ON PLANT LOCATION ON THE SCANNED SURFACE

The Problem of the Origin of Subgenomes B, A, and D of Bread Wheat Triticum aestivum L.: Old Facts and New Evidences

Multiplex in silico RAPD-Analysis for Genome Barcoding

Contact Info

Product

Resources

About