Вплив вірусу мозаїки сої на урожайність трансгенної сої та дослідження його молекулярно-генетичних властивостей

Автор(и)

  • L. T. Mishchenko Educational and Scientific Centre "Institute of Biology and Medicine" Taras Shevchenko National University of Kyiv , ННЦ «Інститут біології та медицини», Київський національний університет імені Тараса Шевченка
  • A. A. Dunich Educational and Scientific Centre "Institute of Biology and Medicine" Taras Shevchenko National University of Kyiv , ННЦ «Інститут біології та медицини», Київський національний університет імені Тараса Шевченка
  • A. V. Dashchenko Національний університет біоресурсів і природокористування України image/svg+xml
  • O. O. Molodchenkova Selection-Genetic Institute - National Center for Seed and Graduate Studies , Селекційно-генетичний Інститут – Національний центр насіннєзнавства і сортовивчення, м. Одеса
  • O. A. Kondratyuk , ННЦ «Інститут біології та медицини», Київський національний університет імені Тараса Шевченка

DOI:

https://doi.org/10.31548/dopovidi2018.02.001

Ключові слова:

Glycine max, вірус мозаїки сої, урожайність, філогенетичний аналіз, молекулярно-генетичні властивості

Анотація

Вперше в Україні показано, що трансгенні сорти сої уражуються вірусом мозаїки сої. Встановлено, що, не зважаючи на генетичні модифікації, урожайність ВМС-інфікованих рослин суттєво знижена. При ураженні вірусною інфекцією (ВМС) врожайність сої зменшувалась у обох господарствах Київської і Полтавської областей на 35,0 – 65,7 % відповідно. Більш значне зниження урожаю (в 2,6 рази) при вірусній інфекції відмічено у Полтавській обл. в умовах дуже посушливого клімату 2017 року (ГТК = 0,53) порівняно із 2016 (ГТК=0,99). Відмічено, що ВМС-інфекція негативно впливає на продуктивність і структуру урожаю рослин ГМ-сої. ВМС-інфекція зменшує на 21,9% кількість бобів і на 22,5% кількість зерен на одній рослині, масу зерен з однієї рослини – на 27,1% та масу 1000 зерен – на 29,7% порівняно зі здоровими рослинами. Визначено, що досліджуваний ізолят ВМС SGP–17 має спільне походження з іранськими, американськими ізолятами, а також польським та українським. Аналіз нуклеотидних та амінокислотних послідовностей гену капсидного білка виявив високий рівень дивергенції нуклеотидів порівняно з ізолятами з інших країн та чотири унікальні амінокислотні заміни, що можуть бути залучені до здатності цього ізоляту інфікувати трансгенні рослини сої. Отримані результати свідчать на користь вирощування вітчизняних сортів сої,  створених класичними методами селекції та які містять детермінанти природної генетичної стійкості до ВМС.

Біографія автора

  • автор O. A. Kondratyuk, афіліація , ННЦ «Інститут біології та медицини», Київський національний університет імені Тараса Шевченка

    Educational and Scientific
    Centre "Institute of Biology and Medicine" Taras Shevchenko National University of Kyiv

Посилання

Liao, L., Chen, P., Buss, G.R., Yang, Q., Tolin, S.A. (2002). Inheritance and allelism of resistance to Soybean mosaic virus in Zao18 soybean from China. Journal of Heredity, 93(6), 447-452.

https://doi.org/10.1093/jhered/93.6.447

El-Amretz, A. A., El-Said, H.M., Salem, D.E. (1987). Effect of Soybean mosaic virus infection on quality of soybean seed. Agricultural Research Review, 63,155-164.

Bilyk, L.G. (1967). Mozaika soi na Ukraine [Soybean mosaic in Ukraine]. Kyiv.

Kyrychenko, A.M., Kraeva, G.V., Kovalenko, O.G. (2012). Biological characteristic and identification of soybean virus isolated from different Ukraine regions. Mikrobiolohichnyǐ zhurnal, 74(1), 46-50.

Sherepitko, D., Boyko, A., Sherepitko, V. (2011). Proiav infektsii ta identyfikatsiia virusu mozaiky liutserny na roslynakh soi (Glycine max (L.) Marril) za hruntovo-klimatychnykh umov Vinnychyny [Manifestation of infection and identification of the Alfalfa mosaic virus on soybean plants (Glycine max (L.) Marril) under the soil and climatic conditions of Vinnytsya region]. Bulletin of Taras Shevchenko National University of Kyiv. Biology, 58, 9-12.

Mishchenko, L.T., Dunich, A.A., Shevchenko, T.P., Budzanivska, I.G., Polischuk, V.P., Andriychuk, O.M., Molchanets, O.V., Antipov, I.O. (2017). Detection of Soybean mosaic virus in some left-bank forest-steppe regions of Ukraine. Mikrobiol Zhurnal, 79(3), 125-36.

https://doi.org/10.15407/microbiolj79.03.125

Dospekhov, B. A. (1985). Metodyka polevoho opyta (s osnovamy statystycheskoi obrabotky rezultatov issledovanyi [Methodology of field experience (with the basics of statistical processing of research results)]. Moscow: Agropromizdat, 351.

Crowther, J.R. (1995). ELISA. Theory and practice. New York: Hamana Press, 223.

https://doi.org/10.1385/0896032795

Sherepitko, D.V., Budzanivska, I.G., Polischuk, V.P., Boyko, A.L. (2011). Sequencing and phylogenetic analysis of Soybean mosaic virus isolated in Ukraine. Biopolymers and Cell, 27(6), 472-479.

https://doi.org/10.7124/bc.00011A

Huelsenbeck, J.P., Rannala, B. (1997). Maximum likelihood estimation of phylogeny using stratigraphic data. Paleobiology, 23(2), 174-180.

https://doi.org/10.1017/S0094837300016778

Muhire, B.M., Varsani, A., Martin, D.P. (2014). SDT: A virus classification tool based on pairwise sequence alignment and identity calculation. PLoS ONE, 9, N.9, e108277.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0108277

Korber, B. (2000). HIV signature and sequence variation analysis. In: Computational analysis of HIV molecular sequences, Rodrigo A.G., Learn G.H. eds. Dordrecht, Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 55-72.

Cho, E.K., Goodman, R.M. (1979). Strains of Soybean mosaic virus classification based on virulence in resistant soybean cultivars. Phytopathology, 69, 467-470.

https://doi.org/10.1094/Phyto-69-467

Shigemori, I. (1991). Studies on the breeding on soybeans for the resistance to soybean mosaic virus (SMV). Bull. Nagano Chushin Agr. Ex. Station, 10, 1-61.

Kanematsu, S., Nakano, M. (2015). Comparison between Japanese and US strain of soybean mosaic virus using differential soybean cultivars. Bull. Tohoku Agric. Res. Cent, 117, 59-62.

Zhou, G.-C., Shao, Z-.Q., Ma, F.-F., Wu, P., Wu, X.-Y., Xie, Z.-Y., et al. (2015). The evolution of soybean mosaic virus: An updated analysis by obtaining 18 new genomic sequences of Chinese strains/isolates. Virus Res, 208,189-98.

https://doi.org/10.1016/j.virusres.2015.06.011

Завантаження

Опубліковано

2018-05-14

Номер

Розділ

Біологія, біотехнологія, екологія