Труды Кубанского государственного аграрного университета


<<<  Назад

2018 год, № 72

УДК: 606:63:57.017
ГРНТИ: 34.55.15

АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ ОНТОЛОГИЙ В СЕЛЕКЦИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

Селекция сельскохозяйственных культур - длительный и трудоемкий процесс, однако сегодня, благодаря накопленному опыту и доступности биотехнологических исследований, возможно сделать этот процесс более быстрым и эффективным. Объем биологической и генетической информации в области молекулярной биологии и биотехнологии значительно возрос. Исследователям необходим мультидисциплинарный подход для понимания биологических процессов от генов до экспрессии признаков в культурах. Такой подход требует извлечения наборов биологических данных из большого количества источников. Взаимодействие между этими источниками позволяет ученым использовать сравнительную геномную информацию, выявлять функциональные аспекты биологии растений и проводить исследования синтении и гомологии. В банках генов CGIAR хранится ценная для селекционеров информация в виде баз данных сельскохозяйственных культур. Для удобной и эффективной работы с такими базами была разработана онтология сельскохозяйственных культур The Crop Ontology (CO), обеспечивающая контролируемые словарные наборы для нескольких экономически важных видов растений. Также были созданы метаболические базы данных, позволяющие оценивать реакцию организмов на биотические и абиотические факторы, а также массивы данных на основе микрочипов для мониторинга уровня экспрессии генов. Так, EXPath позволяет упростить извлечение данных экспрессии генов микрочипов из общедоступных ресурсов и анализ сравнительной экспрессии, используя пять основных функций и расширенный комбинированный анализ. На сегодняшний день онтологии могут быть успешно применены в селекции риса, кукурузы и пшеницы, однако по другим сельскохозяйственным культурам с их помощью возможно только строить гипотезы.
Ключевые слова: Онтология, метаболические пути, экспрессия генов, Gene Ontology, Crop Ontology, Microarray Gene Expression Data
DOI: 10.21515/1999-1703-72-132-134

Литература:

  1. Atkinson, N. J. The interaction of plant biotic and abiotic stresses: from genes to the field / N. J. Atkinson, P. E. Urwin // Journal of experimental botany. - 2012. - Vol. 63 (10). - P. 3523-3543. doi:10.1093/jxb/ers100.
  2. EXPath: a database of comparative expression analysis inferring metabolic pathways for plants / C. H. Chien, C. N. Chow, N. Y. Wu [et al.] // BMC Genomics. - 2015. - Vol. 16 (2). - P. 1. doi: 10.1186/1471-2164-16-S2-S6.
  3. Comparative co-expression analysis in plant biology / S. Movahedi, M. Van Bel, K. S. Heyndrickx [et al.] // Plant, Cell &Environment. - 2012. - Vol. 35 (10). - P. 1787-1798. doi: 10.1111/j.1365-3040.2012. 02517.x.

Авторы:

  1. Доброногова Анна Сергеевна, аспирант; Кафедра генетики, биотехнологии, селекции и семеноводства, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева».
  2. Чередниченко Михаил Юрьевич, канд. биол. наук, доцент; Кафедра генетики, биотехнологии, селекции и семеноводства, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева».