<<<  Back

2023, № 105

UDC: 631.523
GSNTI: 34.23.57

The investigation of genetiс diversity of lupine (L.) species using SRAP markers

Lupine is a valuable forage, food and green manure crop. At present a large quantity of the new varieties are developed annually, and the problem of their identification and certification is very actual. In the current study we analyzed 25 lupine samples of different species to evaluate genetic polymorphism for the next differentiation and certification. Total genome DNA was isolated using a modified SDS method from summary plant sample of 30 seedlings per one accession. As a result of the preliminary analysis of 12 SRAP combinations we selected five informative ones that were amplifying variety-specific DNA profiles or unique amplicons. Using these markers 267 reproducible PCR-products were generated, with 2.6% of unique for some samples. For statistical analysis "Image Lab" and "PopGene" software were used. UPGMA-dendrogram of genetic relationship, based on the binary matrices, was constructed, which divided lupins samples on the clusters according to their species. In the narrow-leaved lupine cluster variety Phazan was located in the separate group. SRAP markers for differentiation of lupin species and varieties were identified.
Keywords: Lupine, SRAP analysis, genetic diversity, DNA polymorphism, variety identification.
DOI: 10.21515/1999-1703-105-173-179

References:

1. Анохина, В. С. Молекулярно-генетические исследования у люпина (Lupinus L.): создание молекулярных маркеров и генетических карт / В. С. Анохина, Л. Н. Каминская, И. Б. Саук, С. В. Петрученя // Молекулярная и прикладная генетика. - 2010. - Т. 11. - С. 54-67.
2. Артюхова, А. В. Разработка метода паспортизации сортов люпина / А. В. Артюхова, С. Ю. Гришин, М. С. Князькина, М. И. Лукашевич, В. В. Заякин, И. Я. Нам // Вестник Брянского государственного университета. - 2010. - № 4. - С. 81-84.
3. Гатаулина, Г. Г. За белым люпином будущее / Г. Г. Гатаулина // Белый люпин. - 2014. - № 1. - С. 2-6.
4. Лукашевич, М. И. Характеристика районированных сортов белого и узколистного люпина селекции Всероссийского НИИ люпина / М. И. Лукашевич, П. А. Агеева, М. В. Захарова // Стратегия и приоритеты развития земледелия и селекции в Беларуси. Достижения науки - производству: Материалы науч.-практ. конф., посвящ. 15-летию Научно-практического центра НАН Беларуси по земледелию, Жодино, 08-09 июля 2021 года. - Минск: ИВЦ Минфина, 2021. - С. 218-222.
5. Лукашевич, М. И. Урожайность и кормовая ценность сортов и перспективных образцов люпина белого селекции ВНИИ люпина / М. И. Лукашевич, М. В. Захарова, Т. В. Свириденко, Н. И. Хараборкина, Л. В. Трошина // Новые сорта люпина, технология их выращивания и переработки, адаптация в системы земледелия и животноводство. - Брянск, 2017. - С. 59-66.
6. Резвякова, С. В. Защита люпина белого от антракноза / С. В. Резвякова, А. С. Архангельская // Вестник аграрной науки. - 2018. - № 3(72). - С. 83-86. - DOI 10.15217.
7. Руцкая, В. И. Опыт использования люпина и продуктов его переработки в пищевой промышленности (Обзор) / В. И. Руцкая, Н. В. Гапонов // Зернобобовые и крупяные культуры. - 2021. - № 1(37). - С. 83-89. - DOI: 10.24412/2309-348X-2021-1-83-89.
8. Клименко, И. А. Идентификация и паспортизация сортов кормовых трав (клевера лугового, люцерны изменчивой, посевной и хмелевидной) на основе ДНК-маркеров. / И. А. Клименко, Н. Н. Козлов, С. И. Костенко, А. О. Шамустакимова, Ю. М. Мавлютов. - 2020. - DOI: 10.33814/978-5-6043194-9-9.
9. Aneja, B. Sequence-related amplified polymorphism (SRAP) molecular marker system and its applications in crop improvement / B. Aneja, N. R. Yadav, V. Chawla, & R.C. Yadav // Molecular breeding. - 2012. - Т. 30. - № 4. - P. 1635-1648.
10. Hale, A. L. Heterosis for horticultural traits in broccoli / A. L. Hale, M. W. Farnham, M. N. Nzaramba, & C. A. Kimbeng // Theoretical and Applied Genetics. - 2007. - V. 115. - No. 3. - P. 351-360.
11. Li, G. Sequence-related amplified polymorphism (SRAP), a new marker system based on a simple PCR reaction: its application to mapping and gene tagging in Brassica / G. Li, C.F. Quiros // Theoretical and applied genetics. - 2001. - V. 103. - No. 2. - P. 455-461.
12. Lin, Z. Construction of a genetic linkage map for cotton based on SRAP / Z. Lin, X. Zhang, Y. Nie, D. He, & M. Wu // Chinese Science Bulletin. - 2003. - V. 48. - P. 2064-2068.
13. Wei, B. Population structure of Euodia rutaecarpa in China revealed by amplified fragment length polymorphism (AFLP) and sequence-related amplified polymorphism (SRAP) / B. Wei, L. Cao, S. Li, D. Huang, G. Cai & X. Lu // Journal of Medicinal Plants Research. - 2011. - V. 5. - No. 30. - P. 6628-6635. - DOI: 10.5897/JMPR11.416.

Authors:

1. Dushkin Vladimir Aleksandrovich, Master, FSBSI "Williams FRC of Forage Production and Agroecology".
2. Shamustakimova Anastasiya Olegovna, Master, FSBSI "Williams FRC of Forage Production and Agroecology".
3. Klimenko Irina Aleksandrovna, PhD in Agriculture, FSBSI "Williams FRC of Forage Production and Agroecology".