КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 16-14-00086
НазваниеПоиск целевых генов и оптимизация подходов по модификации геномов для получения новых форм злаков с заранее заданными свойствами
Руководитель Хлесткина Елена Константиновна, Доктор биологических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук" , Новосибирская обл
Конкурс №11 - Конкурс 2015 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований по приоритетным тематическим направлениям исследований» (11)
Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-104 - Общая генетика
Ключевые слова генетика растений, ячмень, пшеница, хозяйственно ценные гены, урожайность, устойчивость растений к неблагоприятным условиям окружающей среды, питательная ценность зерна, анализ ассоциаций между маркерами и признаками, идентификация аллельных вариантов на уровне ДНК для последующей модификации, геномное редактирование, агробактериальная трансформация, CRISPR/Cas
Код ГРНТИ34.15.23
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Проект направлен на выявление геномных различий, лежащих в основе варьирования признаков растений, и на решение проблемы, связанной с разработкой и оптимизацией эффективных способов ускоренного получения новых улучшенных форм злаков на основе знаний и подходов современной генетики растений. В рамках этой проблемы планируется (1) путем широкомасштабного генотипирования и фенотипирования российской коллекции генотипов ячменя, а также анализа уникальной коллекции изогенных линий ячменя и пшеницы, идентифицировать новые целевые гены для улучшения сортов, повышения питательной ценности зерна, урожайности и устойчивости к неблагоприятным условиям окружающей среды; (2) оптимизировать метод геномного редактирования на основе системы CRISPR/Cas для ячменя; (3) установить структурные особенности изучаемых генов, связанные с влиянием на фенотип, и подготовить рекомендации по дальнейшей модификации генов для улучшения сортового материала ячменя и пшеницы с помощью методов геномного редактирования; (4) из числа изучаемых генов особое внимание уделить генам широкого действия, к которым относятся гены, контролирующие синтез природных антиоксидантов, и отдельной задачей при использовании уникального сочетания растительных и животных генетических моделей провести тестирование, которое позволит впервые исследовать потенциал генов, контролирующих повышенный уровень антиоксидантов в зерне, для получения продукции, которая может использоваться для профилактики когнитивных нарушений при нейродегенеративных расстройствах. Подобные задачи ставятся впервые, а наличие разнообразного и уникального генетического материала, на котором будет проводиться исследование, несомненно обеспечит приоритет полученных результатов. Актуальность исследования обусловлена важным значением использования арсенала современных знаний и методов генетики для решения проблем, связанных с продовольственной безопасностью, улучшением здоровья и повышением качества жизни населения России.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Быкова И.В., Лашина Н.М., Ефимов В.М., Афанасенко О.С., Хлесткина Е.К.
Identification of 50K Illumina-chip SNPs associated with resistance to spot blotch in barley
BMC PLANT BIOLOGY, 17(Suppl 2):250 (год публикации - 2017)
10.1186/s12870-017-1198-9
2.
Герасимова С., Хертиг К., Короткова А., Отто И., Хикель С., Кочетов А., Кумлен Й., Хлесткина Е.
Converting Hulled into Naked Barley through Targeted Knock-Out of the Nud1 Gene
In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant, V.54 (Suppl 1):S101 (год публикации - 2018)
10.1007/s11627-018-9923-0
3.
Герасимова С., Короткова А., Хертиг К., Отто И., Хикель С., Кумлен И., Кочетов А., Хлесткина Е.
Altering barley agronomic traits via targeted mutagenesis
Abstr. The 11th International Conference on Bioinformatics of Genome Regulation and Structure\Systems Biology – BGRS\SB-2018, Abstr. BGRS\SB-2018. P.163 (год публикации - 2018)
10.18699/BGRSSB-2018-134
4.
Быкова И.В., Лашина Н.М., Ефимов В.М., Горобец С.А., Афанасенко О.С., Хлесткина Е.К.
Identification of loci determining resistance of spring barley to spot and net blotch, using association mapping approach
Systems Biology and Bioinformatics (SBB-2018) : the tenth International young Scientists School (27–31 Aug. 2018, Novosibirsk, Russia); Abstracts, SBB-2018. P.10 (год публикации - 2018)
10.18699/SBB-2018-04
5.
Глаголева А.Ю., Шмаков Н.А., Шоева О.Ю., Васильев Г.В., Шацкая Н.В., Бёрнер А., Афонников Д.А., Хлесткина Е.К.
Identification of genes, associated with black pigmentation of seeds in cereals, based on transcriptomic analysis
Systems Biology and Bioinformatics (SBB-2018) : the tenth International young Scientists School (27–31 Aug. 2018, Novosibirsk, Russia); Abstracts, SBB-2018. P.18 (год публикации - 2018)
10.18699/SBB-2018-12
6. Короткова А.М., Герасимова С.В., Хлесткина Е.К. Current achievements in modifying crop genes using CRISPR/Cas system Вавиловский журнал генетики и селекции (год публикации - 2019)
7. Герасимова С.В., Короткова А.М., Хертиг К., Хикель С., Хоффи Р., Будагатапалли Н., Отто И., Хенсель Г., Шумный В.К., Кочетов А.В., Кумлен Й., Хлесткина Е. Targeted genome modification in protoplasts of a highly morphogenic siberian barley cultivar using RNA-guided Cas9 endonuclease Вавиловский журнал генетики и селекции (год публикации - 2018)
8. Глаголева А.Ю., Шмаков Н.А., Шоева О.Ю., Васильев Г.В., Шацкая Н.В., Бернер А., Афонников Д.А., Хлесткина Е.К. RNAseq-based decifering of molecular mechanisms underlying trait formation: non-alternative way in case of impeded metabolite identification ACTA NATURAE, СПЕЦВЫПУСК №1, 2017, ТОМ 9, C.65 (год публикации - 2017)
9. Стрыгина К.В., Хлесткина Е.К. Structural and functional divergence of the Mpc1 genes in wheat and barley BMC Evolutionary Biology (год публикации - 2018)
10. Розанова И.В., Лашина Н.М., Мустафин З.С., Горобец С.А., Ефимов В.М., Афанасенко О.С., Хлесткина Е.К. SNPs associated with barley resistance to isolates of Pyrenophora teres f. teres. BMC Genetics (год публикации - 2018)
11.
Герасимова С.В., Хлесткина Е.К., Кочетов А.В., Шумный В.К.
СИСТЕМА CRISPR/CAS9 ДЛЯ РЕДАКТИРОВАНИЯ ГЕНОМОВ И ОСОБЕННОСТИ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ НА ОДНОДОЛЬНЫХ РАСТЕНИЯХ
ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ/Russian Journal of Plant Physiology, 2017, том 64, № 2. С. 92-108. (год публикации - 2017)
10.7868/S0015330317010079
12.
Глаголева А.Ю., Шмаков Н.А., Шоева О.Ю., Васильев Г.В., Шацкая Н.В., А.Бернер, Афонников Д.А., ХлесткинаЕ.К.
Metabolic pathways and genes identified by RNA-seq analysis of barley near-isogenic lines differing by allelic state of the Black lemma and pericarp (Blp) gene
BMC PLANT BIOLOGY, 17(Suppl 1):182 (год публикации - 2017)
10.1186/s12870-017-1124-1
13.
Гордеева Е.И., Шоева О.Ю., Юдина Р.С., Кукоева Т.В., Хлесткина Е.К.
Effect of Seed Pre-sowing Gamma-irradiation Treatment in Bread Wheat Lines Differing by Anthocyanin Pigmentation
Cereal Research Communications (год публикации - 2018)
10.1556/0806.45.2017.059
14.
Стрыгина К.В., Бернер А., Хлесткина Е.К.
Identification and characterization of regulatory network components for anthocyanin synthesis in barley aleurone
BMC PLANT BIOLOGY, 17(Suppl 1):184 (год публикации - 2017)
10.1186/s12870-017-1122-3
15.
Короткова А.М., Герасимова С.В., Шумный В.К., Хлесткина Е.К.
Crop genes modified using CRISPR/Cas system
Вавиловский журнал генетики и селекции / Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii, Volume 21, Issue 2, 2017, Pages 250-258 (год публикации - 2017)
10.18699/VJ17.244
Публикации
1.
Быкова И.В., Лашина Н.М., Ефимов В.М., Афанасенко О.С., Хлесткина Е.К.
Identification of 50K Illumina-chip SNPs associated with resistance to spot blotch in barley
BMC PLANT BIOLOGY, 17(Suppl 2):250 (год публикации - 2017)
10.1186/s12870-017-1198-9
2.
Герасимова С., Хертиг К., Короткова А., Отто И., Хикель С., Кочетов А., Кумлен Й., Хлесткина Е.
Converting Hulled into Naked Barley through Targeted Knock-Out of the Nud1 Gene
In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant, V.54 (Suppl 1):S101 (год публикации - 2018)
10.1007/s11627-018-9923-0
3.
Герасимова С., Короткова А., Хертиг К., Отто И., Хикель С., Кумлен И., Кочетов А., Хлесткина Е.
Altering barley agronomic traits via targeted mutagenesis
Abstr. The 11th International Conference on Bioinformatics of Genome Regulation and Structure\Systems Biology – BGRS\SB-2018, Abstr. BGRS\SB-2018. P.163 (год публикации - 2018)
10.18699/BGRSSB-2018-134
4.
Быкова И.В., Лашина Н.М., Ефимов В.М., Горобец С.А., Афанасенко О.С., Хлесткина Е.К.
Identification of loci determining resistance of spring barley to spot and net blotch, using association mapping approach
Systems Biology and Bioinformatics (SBB-2018) : the tenth International young Scientists School (27–31 Aug. 2018, Novosibirsk, Russia); Abstracts, SBB-2018. P.10 (год публикации - 2018)
10.18699/SBB-2018-04
5.
Глаголева А.Ю., Шмаков Н.А., Шоева О.Ю., Васильев Г.В., Шацкая Н.В., Бёрнер А., Афонников Д.А., Хлесткина Е.К.
Identification of genes, associated with black pigmentation of seeds in cereals, based on transcriptomic analysis
Systems Biology and Bioinformatics (SBB-2018) : the tenth International young Scientists School (27–31 Aug. 2018, Novosibirsk, Russia); Abstracts, SBB-2018. P.18 (год публикации - 2018)
10.18699/SBB-2018-12
6. Короткова А.М., Герасимова С.В., Хлесткина Е.К. Current achievements in modifying crop genes using CRISPR/Cas system Вавиловский журнал генетики и селекции (год публикации - 2019)
7. Герасимова С.В., Короткова А.М., Хертиг К., Хикель С., Хоффи Р., Будагатапалли Н., Отто И., Хенсель Г., Шумный В.К., Кочетов А.В., Кумлен Й., Хлесткина Е. Targeted genome modification in protoplasts of a highly morphogenic siberian barley cultivar using RNA-guided Cas9 endonuclease Вавиловский журнал генетики и селекции (год публикации - 2018)
8. Глаголева А.Ю., Шмаков Н.А., Шоева О.Ю., Васильев Г.В., Шацкая Н.В., Бернер А., Афонников Д.А., Хлесткина Е.К. RNAseq-based decifering of molecular mechanisms underlying trait formation: non-alternative way in case of impeded metabolite identification ACTA NATURAE, СПЕЦВЫПУСК №1, 2017, ТОМ 9, C.65 (год публикации - 2017)
9. Стрыгина К.В., Хлесткина Е.К. Structural and functional divergence of the Mpc1 genes in wheat and barley BMC Evolutionary Biology (год публикации - 2018)
10. Розанова И.В., Лашина Н.М., Мустафин З.С., Горобец С.А., Ефимов В.М., Афанасенко О.С., Хлесткина Е.К. SNPs associated with barley resistance to isolates of Pyrenophora teres f. teres. BMC Genetics (год публикации - 2018)
11.
Герасимова С.В., Хлесткина Е.К., Кочетов А.В., Шумный В.К.
СИСТЕМА CRISPR/CAS9 ДЛЯ РЕДАКТИРОВАНИЯ ГЕНОМОВ И ОСОБЕННОСТИ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ НА ОДНОДОЛЬНЫХ РАСТЕНИЯХ
ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ/Russian Journal of Plant Physiology, 2017, том 64, № 2. С. 92-108. (год публикации - 2017)
10.7868/S0015330317010079
12.
Глаголева А.Ю., Шмаков Н.А., Шоева О.Ю., Васильев Г.В., Шацкая Н.В., А.Бернер, Афонников Д.А., ХлесткинаЕ.К.
Metabolic pathways and genes identified by RNA-seq analysis of barley near-isogenic lines differing by allelic state of the Black lemma and pericarp (Blp) gene
BMC PLANT BIOLOGY, 17(Suppl 1):182 (год публикации - 2017)
10.1186/s12870-017-1124-1
13.
Гордеева Е.И., Шоева О.Ю., Юдина Р.С., Кукоева Т.В., Хлесткина Е.К.
Effect of Seed Pre-sowing Gamma-irradiation Treatment in Bread Wheat Lines Differing by Anthocyanin Pigmentation
Cereal Research Communications (год публикации - 2018)
10.1556/0806.45.2017.059
14.
Стрыгина К.В., Бернер А., Хлесткина Е.К.
Identification and characterization of regulatory network components for anthocyanin synthesis in barley aleurone
BMC PLANT BIOLOGY, 17(Suppl 1):184 (год публикации - 2017)
10.1186/s12870-017-1122-3
15.
Короткова А.М., Герасимова С.В., Шумный В.К., Хлесткина Е.К.
Crop genes modified using CRISPR/Cas system
Вавиловский журнал генетики и селекции / Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii, Volume 21, Issue 2, 2017, Pages 250-258 (год публикации - 2017)
10.18699/VJ17.244
Публикации
1.
Быкова И.В., Лашина Н.М., Ефимов В.М., Афанасенко О.С., Хлесткина Е.К.
Identification of 50K Illumina-chip SNPs associated with resistance to spot blotch in barley
BMC PLANT BIOLOGY, 17(Suppl 2):250 (год публикации - 2017)
10.1186/s12870-017-1198-9
2.
Герасимова С., Хертиг К., Короткова А., Отто И., Хикель С., Кочетов А., Кумлен Й., Хлесткина Е.
Converting Hulled into Naked Barley through Targeted Knock-Out of the Nud1 Gene
In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant, V.54 (Suppl 1):S101 (год публикации - 2018)
10.1007/s11627-018-9923-0
3.
Герасимова С., Короткова А., Хертиг К., Отто И., Хикель С., Кумлен И., Кочетов А., Хлесткина Е.
Altering barley agronomic traits via targeted mutagenesis
Abstr. The 11th International Conference on Bioinformatics of Genome Regulation and Structure\Systems Biology – BGRS\SB-2018, Abstr. BGRS\SB-2018. P.163 (год публикации - 2018)
10.18699/BGRSSB-2018-134
4.
Быкова И.В., Лашина Н.М., Ефимов В.М., Горобец С.А., Афанасенко О.С., Хлесткина Е.К.
Identification of loci determining resistance of spring barley to spot and net blotch, using association mapping approach
Systems Biology and Bioinformatics (SBB-2018) : the tenth International young Scientists School (27–31 Aug. 2018, Novosibirsk, Russia); Abstracts, SBB-2018. P.10 (год публикации - 2018)
10.18699/SBB-2018-04
5.
Глаголева А.Ю., Шмаков Н.А., Шоева О.Ю., Васильев Г.В., Шацкая Н.В., Бёрнер А., Афонников Д.А., Хлесткина Е.К.
Identification of genes, associated with black pigmentation of seeds in cereals, based on transcriptomic analysis
Systems Biology and Bioinformatics (SBB-2018) : the tenth International young Scientists School (27–31 Aug. 2018, Novosibirsk, Russia); Abstracts, SBB-2018. P.18 (год публикации - 2018)
10.18699/SBB-2018-12
6. Короткова А.М., Герасимова С.В., Хлесткина Е.К. Current achievements in modifying crop genes using CRISPR/Cas system Вавиловский журнал генетики и селекции (год публикации - 2019)
7. Герасимова С.В., Короткова А.М., Хертиг К., Хикель С., Хоффи Р., Будагатапалли Н., Отто И., Хенсель Г., Шумный В.К., Кочетов А.В., Кумлен Й., Хлесткина Е. Targeted genome modification in protoplasts of a highly morphogenic siberian barley cultivar using RNA-guided Cas9 endonuclease Вавиловский журнал генетики и селекции (год публикации - 2018)
8. Глаголева А.Ю., Шмаков Н.А., Шоева О.Ю., Васильев Г.В., Шацкая Н.В., Бернер А., Афонников Д.А., Хлесткина Е.К. RNAseq-based decifering of molecular mechanisms underlying trait formation: non-alternative way in case of impeded metabolite identification ACTA NATURAE, СПЕЦВЫПУСК №1, 2017, ТОМ 9, C.65 (год публикации - 2017)
9. Стрыгина К.В., Хлесткина Е.К. Structural and functional divergence of the Mpc1 genes in wheat and barley BMC Evolutionary Biology (год публикации - 2018)
10. Розанова И.В., Лашина Н.М., Мустафин З.С., Горобец С.А., Ефимов В.М., Афанасенко О.С., Хлесткина Е.К. SNPs associated with barley resistance to isolates of Pyrenophora teres f. teres. BMC Genetics (год публикации - 2018)
11.
Герасимова С.В., Хлесткина Е.К., Кочетов А.В., Шумный В.К.
СИСТЕМА CRISPR/CAS9 ДЛЯ РЕДАКТИРОВАНИЯ ГЕНОМОВ И ОСОБЕННОСТИ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ НА ОДНОДОЛЬНЫХ РАСТЕНИЯХ
ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ/Russian Journal of Plant Physiology, 2017, том 64, № 2. С. 92-108. (год публикации - 2017)
10.7868/S0015330317010079
12.
Глаголева А.Ю., Шмаков Н.А., Шоева О.Ю., Васильев Г.В., Шацкая Н.В., А.Бернер, Афонников Д.А., ХлесткинаЕ.К.
Metabolic pathways and genes identified by RNA-seq analysis of barley near-isogenic lines differing by allelic state of the Black lemma and pericarp (Blp) gene
BMC PLANT BIOLOGY, 17(Suppl 1):182 (год публикации - 2017)
10.1186/s12870-017-1124-1
13.
Гордеева Е.И., Шоева О.Ю., Юдина Р.С., Кукоева Т.В., Хлесткина Е.К.
Effect of Seed Pre-sowing Gamma-irradiation Treatment in Bread Wheat Lines Differing by Anthocyanin Pigmentation
Cereal Research Communications (год публикации - 2018)
10.1556/0806.45.2017.059
14.
Стрыгина К.В., Бернер А., Хлесткина Е.К.
Identification and characterization of regulatory network components for anthocyanin synthesis in barley aleurone
BMC PLANT BIOLOGY, 17(Suppl 1):184 (год публикации - 2017)
10.1186/s12870-017-1122-3
15.
Короткова А.М., Герасимова С.В., Шумный В.К., Хлесткина Е.К.
Crop genes modified using CRISPR/Cas system
Вавиловский журнал генетики и селекции / Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii, Volume 21, Issue 2, 2017, Pages 250-258 (год публикации - 2017)
10.18699/VJ17.244