<<<  Назад

2023 год, № 103

УДК: 634.1:631.52
ГРНТИ: 68.35.03

ОЦЕНКА ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНОВ MDEXP7, RVI6 ЯБЛОНИ ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИСХОДНЫХ ФОРМ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ

В современной селекции яблони перспективно использование методов ДНК-маркирования для выделения идентифицированного состава генофонда, маркер-опосредованного отбора по целевым признакам наиболее ценного исходного и нового селекционного материала, выявления комплексных доноров значимых хозяйственных признаков, в том числе устойчивости к грибным заболеваниям и качества плодов. Цель исследования - изучение аллельного полиморфизма генов MdEXP7 (плотности мякоти плодов), Rvi6 (устойчивости к парше) для формирования идентифицированной коллекции Malus Mill. и выделения доноров и комплексных доноров для ускорения процесса селекции яблони. В работе использовали общепринятые программы и методики селекции и сортоизучения яблони. Для экстракции ДНК был использован метод СТАВ. Для идентификации наличия гена устойчивости к парше Rvi6, использованы SSR-маркер CH-Vf1 и SCAR-маркер VfC, сцепленные с искомым геном. Определение размеров ПЦР продуктов по маркерам CH-Vf1 и Md-EXP7 выполнено с использованием фрагментного анализа на автоматизированном генетическом анализаторе Нанофор 5.0. Установлено, что значительная часть (41,86%) изученной выборки образцов - это носители гена Rvi6 устойчивости к парше, наиболее используемого и распространенного в мировой генплазме яблони. Выявлено, что SSR-маркер CH-Vf1 и SCAR-маркер VfC, сцепленные с геном Rvi6, идентифицированы в геноме 18 сортов и гибридов, в том числе: 3 элитных формы и 12 сортов отечественной селекции, 3 зарубежных сорта. Выделены перспективные для селекции образцы яблони - носители гена устойчивости к парше (Rvi6) и ценных аллельных комбинаций по гену Md-EXP7: Кандиль орловский, Crimson Crisp (198/198 п.н.); Жилинское (198/202 п.н.); Scarlett O’Hara, Егемен, Кенри, Веста, Стасовское, Марго, Заря Ставрополья, Ст-04-34, 12/2-20-75, Гранатовое (202/202 п.н.).
Ключевые слова: Сорт, элитная форма, яблоня, ген, ДНК-анализ, плотность мякоти плодов, устойчивость к парше.
DOI: 10.21515/1999-1703-103-159-165

Литература:

1. Седов, Е. Н. Инновации в изменении генома яблони. Новые перспективы в селекции / Е. Н. Седов, Г. А. Седышева, М. А. Макаркина и др. - Орел: ВНИИСП. - 2015. - 336 с.
2. Baumgartner, I. O. Breeding elite lines of apple carrying pyramided homozygous resistance genes against apple scab and resistance against powdery mildew and fire blight / I. O. Baumgartner, A. Patocchi, J. E. Frey, A. Peil, M. Kellerhals // Plant Mol Biol., 2015. - V. 33. - P. 1573-1583.
3. Савельева, Н. Н. Биологические и генетические особенности яблони и селекция иммунных к парше и колонновидных сортов / Н. Н. Савельева. - Мичуринск, 2016. - 280 с.
4. Khajuria, Y. P. Genetics of resistance in apple against Venturia inaequalis (Wint.) Cke. / Y. P. Khajuria, S. Kaul, A. A. Wani, M. K. Dhar // Tree Genetics & Genomes, 2018. - V. 14(2). - P. 16.
5. Лыжин, А. С. Полиморфизм сортов яблони по локусам моногенной устойчивости к парше / А. С. Лыжин, Н. Н Савельева. // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. - 2020. - Т. 181. - № 1. - С. 64-72.
6. Урбанович, О. Ю. Аллельный состав генов Md-ACO1, Md-ACS1 и Md-Exp7 сортов яблони (Malus domestica Borkh.) с различным сроком хранения плодов / О. Ю. Урбанович, З. А. Козловская, Е. А. Заблоцкая, Н. А. Картель // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Серыя біялагічных навук. - 2013. - № 3. - С. 47-55.
7. Shamshin, I. N. Ethylene and expansin biosynthesis related genes polymorphism in local apple (Malus domestica Borkh.) cultivars from VIR collection of plant genetic resources / I. N Shamshin, A. V Shlyavas, A. A. Trifonova, K. V. Boris, A. M. Kudryavtsev // Vavilov Journal of Genetics and Breeding. - 2018. - V. 22. - No. 6. - Р. 660-666.
8. Савельева, Н. Н. Маркер-контролируемый скрининг генотипов яблони с иммунитетом к парше / Н. Н. Савельева, А. С. Лыжин // Аграрная наука. - 2019. - Т. 3. - С. 135-137.
9. Лыжин, А. С. Полиморфизм дикорастущих видов р. Malus Mill. по генам устойчивости к мучнистой росе / А. С. Лыжин, Н. Н. Савельева // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Серыя аграрных навук. - 2021. - Т. 59. - № 1. - С. 62-70.
10. Лыжин, А. С. Маркер-опосредованный скрининг иммунных к парше (Rvi6+Rvi4) генотипов яблони / А. С. Лыжин, Н. Н. Савельева // Плодоводство и виноградарство Юга России. - 2021. - № 67(1). - С. 1-9.
11. Юшков, А. Н. Новые сорта яблони для современного садоводства / А. Н. Юшков, Н. Н. Савельева, А. С. Земисов // Актуальные проблемы общества, экономики и права в контексте глобальных вызовов. Сборник матер. XIII Междунар. науч.-практ. конф. - Санкт-Петербург, 2022. - С. 135-139.
12. Савельев, Н. И. Применение метода молекулярных маркеров для изучения генетического разнообразия плодовых культур / Н. И. Савельев, А. Н. Юшков, И. Н. Шамшин // Вестник МичГАУ. - 2011. - № 2(1). - С. 8-12.
13. Ульяновская, Е. В. Яблоня / Е. В. Ульяновская, С. Н. Артюх, И. Л. Ефимова // Современные методологические аспекты организации селекционного процесса в садоводстве и виноградарстве. - Краснодар: СКЗНИИСиВ, 2012. - С. 268-283.
14. Программа Северо-Кавказского центра по селекции плодовых, ягодных, цветочно-декоративных культур и винограда на период до 2030 года. - Краснодар, 2013. - 202 с.
15. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. - Орел, 1999. - 606 с.
16. Murray, M. G. Rapid isolation of high molecular weight plant DNA / M. G. Murray and W. F. Thompson // Nucleic Acids Research. - 1980. - V. 10. - P. 4321-4325.
17. Costa, F. Map position and functional allelic diversity of Md-Exp7, a new putative expansin gene associated with fruit softening in apple (Malus ½ domestica Borkh.) and pear (Pyrus communis) / F. Costa, W. E. Van de Weg, S. Stella, L. Dondini, D. Pratesi, S. Musacchi, S. Sansavini // Tree Genetics & Genomes. - 2008. - No. 4. - Р. 575-586.
18. Супрун, И. И. Идентификация аллелей генов Md-Exp7 и Md-PG1 в селекционных формах яблони, устойчивых к парше / И. И. Супрун, C. В. Токмаков, Е. А. Аль-Накиб, Е. В. Лободина // Вавиловский журнал генетики и селекции. - 2022. - № 26(7). - С. 645-651.
19. Zhao, J. Transcriptomic and metabolic analyses provide new insights into the apple fruit quality decline during long-term cold storage /j. Zhao, P. Quan, H. Liu, L. Li, S. Qi, M. Zhang, B. Zhang, H. Li, Y. Zhao, B. Ma, M. Han, H. Zhang, L. Xing // Journal of agricultural and food chemistry. - 2020. - V. 68. - No. 16. - Р. 4699-4716.
20. Супрун, И. И. Идентификация гена Md-EXP7, детерминирующего признаки качества плодов яблони у некоторых современных сортов яблони из коллекции генофонда СКФНЦСВВ / И. И. Супрун, И. В. Степанов, Е. В. Лободина // Научные труды СКФНЦСВВ. - 2019. - Т. 25. - С. 19-22.

Авторы:

1. Ульяновская Елена Владимировна, д-р с.-х. наук, ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия».
2. Чернуцкая Евгения Анатольевна, аспирант, мл. науч. сотрудник, ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия».
3. Балапанов Ильнур Маликович, науч. сотрудник, ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия».
4. Степанов Илья Владимирович, мл. науч. сотрудник, ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия».