<<<  Назад

2022 год, № 94

УДК: 575.113.2
ГРНТИ: 34.23.35

АНАЛИЗ ГЕНЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА НЕКОТОРЫХ АБОРИГЕННЫХ СОРТОВ ВИНОГРАДА РОССИЙСКОЙ АМПЕЛОГРАФИЧЕСКОЙ КОЛЛЕКЦИИ

В современной селекции винограда одним из ведущих направлений на данный момент является изучение аборигенных сортов. Данные сорта обладают ценными сельскохозяйственными признаками, которые успешно проявляют себя в винодельческой отрасли и помогают получать вина высокого качества. Несмотря на широкий общественный и научный интерес к аборигенным сортам, изученность данного генетического материала остается все еще на недостаточном уровне для полного понимания структуры разнообразия. Исходным материалом для исследования послужили верхушечные листья винограда, отобранные на Анапской зональной опытной станции. Нами был проведен генетический анализ данных методом полимеразной цепной реакции с использованием iPBS и ISSR маркеров. Для обработки полученных данных были использованы такие программы, как GelPro 3.1, GenAlEx 6.3 и MEGA7. В результате исследования был сгенерирован 461 ДНК-бенд, из которых 176 являются полиморфными (62,78%), что свидетельствует о достаточно невысоком генетическом разнообразии между сортами. При проведении кластерного анализа произошло разделение кластерного древа на три макрокластера, два из которых, в свою очередь, были разделены на подкластеры. В целом, результаты кластерного анализа свидетельствуют о том, что большинство сортов (или же основной кластер) в данном исследовании были разделены на основании их эколого-географического происхождения. Тем не менее, интересным результатом было то, что в данной выборке сорт Буковинка не был расположен рядом с сортами, имеющими донское происхождение. Анализ PCoA также выявил 3 пула генотипов, однако показал не только схожесть, но и различия в распределении сортов относительно кластеров.
Ключевые слова: Аборигенные сорта винограда, генетический анализ, селекция, IPBS, ДНК, ретротранспозоны.
DOI: 10.21515/1999-1703-94-268-276

Литература:

1. Айвазян, П. К. Селекция виноградной лозы / П. К. Айвазян, Е. Н. Докучаева // Киев: Изд-во Украинской академии сельскохозяйственных наук. - 1960. - С. 288-296.
2. Зармаев, А. А. Виноградарство с основами первичной переработки винограда: учебник для вузов / А. А. Зармаев. - 3-е изд., перераб. и доп. - Москва: Издательство Юрайт, 2020. - 683 с.
3. Ильницкая, Е. Т. Генотипирование растений винограда сорта «Качич» из разных мест произрастания / Е. Т. Ильницкая, М. В. Макаркина, С. В. Токмаков, А. А. Красильников, В. Ш. Айба, М. А. Авидзба // Плодоводство и виноградарство Юга России. - 2020. - № 61. - С. 33-43.
4. Ильницкая, Е. Т. Изучение генетического сходства донских аборигенных сортов винограда c применением SSR-анализа и по основным ампелографическим признакам листа / Е. Т. Ильницкая, С. В. Токмаков, И. И. Супрун, Л. Г. Наумова, В. А. Ганич // Сельскохозяйственная биология. - 2016. - Т. 51. - №1. - С. 60-67.
5. Ильницкая, Е. Т. Изучение Полиморфизма SSR-Локусов Южно-российских аборигенных Сортов Винограда / Е. Т. Ильницкая, С. В. Ток маков // Плодоводство и виноградарство Юга России. - 2014. - № 27(3). - С. 1-6.
6. Ильницкая, Е. Т. Микросателлитное генотипирование донских аборигенных сортов винограда (Vitis vinifera l.) / Е. Т. Ильницкая, С. В. Токмаков, И. И. Супрун // Вавиловский журнал генетики и селекции. - 2014. - Т. 18. - № 3. - С. 523-529.
7. Коновалов, Ю. Б. Общая селекция растений: Учебник. [Санкт-Петербург, 2021] / Ю. Б. Коновалов, В. В. Пыльнев, Т. И. Хупацария, В. С. Рубец // Электронно-библиотечная система издательства «Лань». URL: https://e.lanbook.com/.
8. Макаров, А. С. О возможности производства виноматериалов для игристых вин из аборигенных сортов винограда / А. С. Макаров, И. П.Лутков, А. Я. Яланецкий, Н. А. Шмигельская, Т. Р. Шалимова, В. А. Максимовская // Магарач. Виноградарство и виноделие. - 2019. - Т. 21. - №. 2. - С. 147-152.
9. Миндиарова, В. О. Анализ генетического материала аборигенных сортов винограда российской ампелографической коллекции / В. О. Миндиарова, Д. С. Савенкова, Ю. О. Филиппова, А. В. Милованов // Вестник аграрной науки. - 2020. - №. 5(86). - С. 51-58.
10. Носульчак, В. А. Генофонд винограда. Виноград. Современные методологические аспекты организации селекционного процесса в садоводстве и виноградарстве. Монография / В. А. Носульчак, Е. Т. Ильницкая, О. М. Ильяшенко. - Краснодар: ГНУ СКЗНИИСиВ, 2012.- С. 502-514.
11. Прохорова, В. В. Методические основы формирования винодельческого кластера на территории Краснодарского края / В. В. Прохорова, С. В. Алуян // Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 5: Экономика. - 2015. - №. 2(160).
12. Савенкова, Д. С. Изучение генетического разнообразия аборигенных сортов винограда / Д. С. Савенкова, А. В. Милованов // Научные труды Северо-Кавказского федерального научного центра садоводства, виноградарства, виноделия. - 2021. - Т. 33. - С. 18-24.
13. Смирнов, К. В. Виноградарство: учебник / К. В. Смирнов, Т. И. Калмыкова, Г. С. Морозова. - М.: Агропромиздат, 1987. - 368 с.
14. Егоров, Е. А. Современные методологические аспекты организации селекционного процесса в садоводстве и виноградарстве: монография / Е. А. Егоров, Г. В. Еремин, И. И. Супрун [и др.]. - Краснодар: Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия, 2012. - 569 с.
15. Толмачева, О. И. Виноградарство и виноделие Кубани: состояние и перспективы развития / О. И. Толмачева, С. А. Филатова // Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 5: Экономика. - 2011. - №. 2.
16. Трошин, Л. П. Методология клоновой селекции винограда / Л. П. Трошин // Формы и методы повышения экономической эффективности регионального садоводства и виноградарства. Организация исследований и их координация. Часть. - 2001. - Т. 2. - С. 92-94.
17. Трошин, Л. П. Новации виноградарства России. Клоновая селекция винограда / Л. П. Трошин, А. Б. Музыченко, А. И. Мисливский // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2009. - №. 54. - С. 219-247.
18. Шутова, И. А. Виноградарство и виноделие Краснодарского края / И. А. Шутова, А. В. Яни // Экономика и современный менеджмент: теория и практика. - 2013. - №. 26.
19. Энциклопедия виноградарства: в 3-х кн. Кн. 1 / Кишинёв: Гл. ред. Молд. Сов. Энциклопедии, 1986. - Т. 1. - 502 с.
20. Delame, M.Introgression reshapes recombination distribution in grapevine interspecific hybrids / M. Delame, E. Prado, S. Blanc, G. Robert-Siegwald, C. Schneider, P. Mestre, C.Rustenholz, D. Merdinoglu // Theoretical and applied genetics. - 2019. - Nо. 4. - Р. 1073-1087.
21. Flavell, A. J. Retrotransposon-based insertion polymorphisms (RBIP)for high throughput marker analysis / A. J. Flavell, M. R. Knox, S. R. Pearce, T. N. Ellis // The Plant Journal. - 1998. - Т. 16. - Nо. 5. - Р. 643-650.
22. Grigoriou, A. The Cypriot indigenous grapevine germplasm is a multi-clonal varietal mixture / A. Grigoriou, G. Tsaniklidis, M. Hagidimitriou, N. Nikoloudakis // Plants. - 2020. - Т. 9. - Nо. 8. - Р. 1034.
23. Huang, K. A generalized framework of AMOVA with any number of hierarchies and any level of ploidies / K. Huang, Y. Li, D. W. Dunn, P. Zhang, B. Li // bioRxiv. - 2019. - Р. 608117.
24. Jeffreys, A. J. Hypervariable minisatellite regions in human DNA / A. J. Jeffreys, V. Wilson Thein // Nature. - 1985. - Т. 314. - С. 65-73.
25. Kalendar, R. iPBS: a universal method for DNA fingerprinting and re-trotransposon isolation / R. Kalendar, K. Antonius, P. Smýkal, A. H. Schulman // Theoretical and Applied Genetics. - 2010. - Т. 121. - Nо. 8. - Р. 1419-1430.
26. Kalendar, R. Transposon-based tagging: IRAP, REMAP, and iPBS / R. Kalendar, A. H. Schulman // Molecular Plant Taxonomy. - Humana Press, Totowa, NJ, 2014. - Р. 233-255.
27. Kicherer, A. An automated field phenotyping pipeline for application in grapevine research / A. Kicherer, K. Herzog, M. Pflanz, M. Wieland, P. Rüger, S. Kecke // Sensors. - 2015. - Т. 15. - Nо. 3. - Р. 4823-4836.
28. Kumar, S. MEGA7: molecular evolutionary genetics analysis version 7.0 for bigger datasets / S. Kumar, G. Stecher, K. Tamura // Molecular biology and evolution. - 2016. - Т. 33. - Nо. 7. - Р. 1870-1874.
29. Maletić, E. Ampelographic and genetic characterization of Croatian grapevine varieties / E. Maletić, I. Pejić, J. K. Kontić, D. Zdunić, D. Preiner, S. ŠImon // Vitis-Journal of Grapevine Research. - 2015. - Т. 54. - Р. 93-98.
30. Mihaljević M. Ž. Molecular characterization of old local grapevine varieties from South East European countries / M. Ž. Mihaljević, S. ŠImon, I. Pejić, F. Carka, R. Sevo, A. Kojić // Vitis. - 2013. - Т. 52. - Nо. 2. - Р. 69-76.
31. Milišić, K. Ampelographic and molecular characterisation of grapevine varieties in the gene bank of the experimental vineyard ‘Radmilovac’-Serbia / K. Milišić, B. Sivčev, N. Štajner, J. Jakše, S. Matijašević, D. Nikolić // OENO One. - 2021. - Т. 55. - Nо. 4. - Р. 129-144.
32. Peakall, R. O. D. GENALEX 6: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research / R. O. D. Peakall, P. E. Smouse // Molecular ecology notes. - 2006. - Т. 6. - Nо. 1. - Р 288-295.
33. Pelsy, F. Molecular and cellular mechanisms of diversity within grapevine varieties / F. Pelsy // Heredity. - 2010. - Т. 104. - Nо. 4. - Р. 331-340.
34. Preston, J. M. Genetic analysis of a heritage variety collection /j. M. Preston, B. V. Ford-Lloyd, L. M. J. Smith, R. Sherman, N. Munro, N. Maxted // Plant Genetic Resources. - 2019. - Т. 17. - Nо. 3. - Р. 232-244.
35. Regner, F. Molecular markers for genotyping grapevine and for identifying clones of traditional varieties / F. Regner, A. Stadlbauer, C. Eisenheld // International Symposium on Molecular Markers for Characterizing Genotypes and Identifying Cultivars in Horticulture 546. - 2000. - Р. 331-341.
36. Vos, P. AFLP: a new technique for DNA fingerprinting / P. Vos, R. Hogers, M. Bleeker, M. Reijans, T. V. D. Lee, M. Hornes, M Zabeau // Nucleic acidsresearch. - 1995. - Т. 23. - Nо. 21. - С. 4407-4414.
37. Williams, J. G. K. DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers /j. G. Williams, A. R. Kubelik, K. J. Livak, J. A. Rafalski, S. V. Tingey // Nucleic acids research. - 1990. - Т. 18. - Nо. 22. - Р. 6531-6535.
38. Zimmer, E. A. Methods in the enzymology / E. A. Zimmer, E. H. Roalson // Molecular Evolution: Producing the Biochemical Data. - 2005. - Р. 134-135.

Авторы:

1. Милованов Александр Валериевич, канд. биол. наук, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина».
2. Трошин Леонид Петрович, д-р биол. наук, профессор, зав. кафедрой виноградарства, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина».
3. Елисютикова Анастасия Васильевна, студент, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина».
4. Попкова Екатерина Сергеевна, студент, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина».