<<<  Back

2022, № 99

UDC: 634.1:631.52
GSNTI: 68.35.03

Prospects for apple grade assortment breeding

The modern assortment of apple trees in the North Caucasus is quite extensive, there are 159 varieties of different ecological, geographical and genetic origin, ploidy, ripening dates; in 2022 was replenished with 20 new varieties. However, the high rates of renewal of the assortment do not fully solve the main problem of creating and cultivating varieties that combine the highest quality and commercially significant fruit characteristics with high adaptation to the stressors of the cultivation region. Under these conditions, it is promising to use DNA marking methods to speed up the selection process at its various stages, control the presence of target genes in the created domestic breeding material for further combining the most valuable of them in one genotype in a shorter time. The purpose of the research is to study biodiversity and form the identified collections of the genus Malus Mill. for the accelerated creation of high-quality domestic varieties for southern fruit growing. To carry generally accepted and modern programs and methods of selection and variety study of fruit plants were used. Determination of the size of the amplified fragments by DNA markers of the target genes MdEXP7, Md-PG1 was performed using fragment analysis on an automated genetic analyzer Nanofor 5.0. The CTAB method was used for DNA extraction. Based on the analysis of pedigrees and geographical remoteness of the origin of the new apple breeding material of the FSBSI NCFSCHVW, a sample for DNA analysis was formed - 32 genotypes from the families: Carmen ½ Gemeni, Champion ½ Modi, Honey Crisp ½ Fujion, Liberty ½ Renuartsiv, 12/1-21-63 (Golden Delicious tetraploid ½ 2034 (F2 M. floribunda ½ Golden Delicious) ½ Modi and others. It has been established that the majority (62.5%) of hybrids isolated by phenotype, taking into account precocity, low growth, resistance to scab, powdery mildew, were obtained by the method of geographically distant hybridization. Identified 17/1-6-73 (12/1-21-63 (Golden Delicious tetraploid ½ 2034 (F2 M. floribunda ½ Golden Delicious) ½ Modi), in which a microsatellite locus with a size of 198 b.p. was identified, linked to the allele of the Md-EXP7 gene (the largest the level of density of the fruit pulp). According to the results of fragment analysis of the Md-PG1 locus, genotypes were identified: 17/1-6-31, 17/1-6-36, 17/1-6-42 (Champion ½ Modi), 17/2-5-15 (Renouartziv ½ Carmen) as the most valuable fruits in terms of quality characteristics (AA - zero dose of allele 3).
Keywords: Grade, hybrid, apple tree, selection, gene, DNA analysis, fruit quality, scab resistance.
DOI: 10.21515/1999-1703-99-175-180

References:

1. Седов, Е. Н. Селекция и новые сорта яблони / Е. Н. Седов. - Орел: ВНИИСПК, 2011. - 624 с.
2. Ульяновская, Е. В. Современные методологические аспекты организации селекционного процесса в садоводстве и виноградарстве. Яблоня./ Е. В. Ульяновская, С. Н. Артюх, И. Л. Ефимова - Краснодар: СКЗНИИСиВ, 2012. - С. 268-283.
3. Программа Северо-Кавказского центра по селекции плодовых, ягодных, цветочно-декоративных культур и винограда на период до 2030 года. - Краснодар, 2013. - 202 с.
4. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Т.1. «Сорта растений» (официальное издание). - М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2022. - 646 с.
5. Егоров, Е. А. Отечественные сорта садовых культур и винограда для юга России / Е. А. Егоров, Р. Ш. Заремук, Е. В. Ульяновская и др. - Краснодар: ФГБНУ СКФНЦСВВ, 2019. - 197 с.
6. Помология: В 5-ти томах. Т. I. Яблоня / под общей редакцией академика РАН Седова Е.Н. - М.: РАН. - 2020 - 634 с.
7. 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.
8. Савельева, Н. Н. Биологические и генетические особенности яблони и селекция иммунных к парше и колонновидных сортов / Н. Н. Савельева. - Мичуринск, 2016. - 280 с.
9. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. - Орел, 1999. - 606 с.
10. 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.
11. Bus, V. G. M. Revision of the nomenclature of the differential host-pathogen interactions of Venturia inaequalis and Malus / V. G. M. Bus // Annual Review of Phytopathology. - 2011. - V. 49. - P. 391-413.
12. Урбанович, О. Ю. Молекулярные методы идентификации и генотипирования яблони и груши / О. Ю. Урбанович // Институт генетики и цитологии НАН Беларуси. - Минск: Право и экономика, 2013. - 210 с.
13. Дубравина, И. В. Изучение генофонда яблони для решения современных селекционных задач // Плодоводство и ягодоводство России. - 2013. - Т. 37. - № 1. - С. 91-97.
14. Дубравина, И. В. Отбор исходного материала яблони на этапе предварительной селекции / И. В. Дубравина, И. С. Чепинога // Селекция и сорторазведение садовых культур. Материалы Международной науч.-практ. конференции, посвящ. 170-летию ВНИИСПК, 2015. - С. 54-57.
15. Ульяновская, Е. В. Генетические ресурсы рода Malus для создания современных адаптивных сортов яблони / Е. В. Ульяновская, Е. А. Беленко // Плодоводство и виноградарство Юга России. - 2021. - № 72 (6). - С. 1-17.
16. Дубравина, И. В. Голден Делишес как исходная форма в селекции яблони / И. В. Дубравина, Г. В. Еремин // Плодоводство и ягодоводство России. - 2011. - Т. 28. - № 1. - С. 159-164.

Authors:

1. Ulyanovskaya Elena Vladimirovna, DSc in Agriculture, head of the laboratory, Federal State Budgetary Scientific Institution "North Caucasian Federal Scientific Center for Horticulture, Viticulture, Winemaking".
2. Chernutskaya Evgenia Anatolyevna, post-graduate student, junior scientific employee, Federal State Budgetary Scientific Institution "North Caucasian Federal Scientific Center for Horticulture, Viticulture, Winemaking".
3. Balapanov Ilnur Malikovich, junior scientific employee, Federal State Budgetary Scientific Institution "North Caucasian Federal Scientific Center for Horticulture, Viticulture, Winemaking".
4. Tokmakov Sergey Vyacheslavovich, PhD in Biology, head laboratory, Federal State Budgetary Scientific Institution "North Caucasian Federal Scientific Center for Horticulture, Viticulture, Winemaking".