Молекулярное маркирование. Рубрика в журнале - Сельскохозяйственная биология
RAPD-анализ коллекционных образцов дикой и культурной свеклы ( Beta L.)
Статья научная
Примитивные (переходные) формы и дикие виды свеклы близки к возделываемой культурной свекле (сахарная, столовая, кормовая и листовая), содержат полезные признаки, скрещиваются с культивируемой свеклой и могут непосредственно использоваться в селекционных программах. Трудности при определении статуса образцов и порядка их хранения в генном банке касаются прежде всего их таксономии и систематики, например правильности дискриминации В eta maritima vs В. vulgaris, а также установления отличий В. maritim а от В. adanensis или В. macrocarpa. В настоящей работе с использованием классического морфобиологического анализа и молекулярных RAPD-маркеров впервые уточнены филогенетические взаимоотношения внутри и между образцами дикой, примитивной и культурной свеклы Beta L. из мировой коллекции Всероссийского НИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова (ВИР). На основе полученных электрофоретических профилей с помощью метода невзвешенного парно-группового кластерного анализа с арифметическим усреднением (UPGMA) построены филогенетические древа. Полученное нами подтверждение предложенного в 1983 году филогенетического деления видов рода Beta L. еще раз указывает на правильность этой классификации.
Бесплатно
Статья научная
Характеристика геноресурсов субтропических культур в нетипичных регионах произрастания может пролить свет на молекулярные механизмы адаптации растений в неблагоприятных условиях и использоваться в селекционных программах. Северо-Западный Кавказ России как один из самых северных регионов промышленного чаеводства в мире может быть источником наиболее морозостойких форм чая. Однако до сих пор отсутствует понимание генетического разнообразия местных чайных плантаций, их молекулярно-генетическое описание, неизвестно происхождение местных сортов и форм. В представленном исследовании выявлены эффективные SNP- и InDel-маркеры для ядерного и хлоропластного геномов чайного растения, характеризующиеся высоким уровнем внутривидового полиморфизма. Из восьми универсальных пар праймеров к хлоропластному геному цветковых растений, наиболее эффективными оказались 23S, 4.5S/5S, 16S, rpl23/rpl2.l, rpoC1 intron, trnE-UUC/trnT-GUU, которые позволили выявить геномный полиморфизм среди отечественных сортов и форм чая. Отобранные эффективные маркеры ядерной и хлоропластной ДНК были секвенированы по Сэнгеру. С использованием этих маркеров проведена оценка генетического разнообразия растений чая, произрастающих на четырех производственных плантациях и в коллекции ФИЦ СНЦ РАН (г. Сочи). Внешними контролями служили образцы с промышленных плантаций из Республики Абхазия и Шри-Ланки. Для ядерных маркеров SNPs (наибольшая дискриминационная способность D = 0,90-0,92) уровень полиморфизма в среднем по всем популяциям составил P = 83 %, для хлоропластных маркеров SNPs/InDel (наибольшая дискриминационная способность D = 0,36-0,68) — в среднем P = 62 %. Самое высокое разнообразие установлено в селекционной коллекции чая (уровень полиморфизма Р = 100 %, h по хлоропластной и ядреной ДНК соответственно 0,330 и 0,335) и в популяции производственных плантаций п. Калиновое озеро (Р = 100 %, h соответственно 0,346 и 0,401). Выявлено сходство коллекционных генотипов и образцов из производственных популяций с контрольными образцами, контрастными по реакции на холодовое воздействие (сорт Колхида и форма А2019). Показана вариабельность генетического разнообразия внутри популяций чая с разной географической локализацией. Полученные результаты являются важным этапом в описании генетического разнообразия Camelliasinensis (L.) Kuntze во влажных субтропиках России и разработке современных селекционных программ по сохранению зародышевой плазмы перспективных генотипов. Выявленные генотип-специфичные SNP и InDel-маркеры также могут быть использованы для молекулярной паспортизации перспективных сортов и форм чая.
Бесплатно
Статья научная
К важнейшим признакам при подборе сортов роз для выращивания в условиях резко континентального климата относится цветение однолетних побегов. Такие сорта можно встретить в нескольких садовых группах (чайно-гибридные, флорибунда, грандифлора и кордезии). Сорта чайно-гибридной группы характеризуются необыкновенным богатством цветовой палитры, разнообразием форм цветка и ароматов, длинными цветоносами и продолжительным ремонтантным цветением. Группа чайно-гибридных роз полифилетична, а отнесение роз к садовым группам зачастую осуществлялось лишь по морфологическим признакам. Молекулярно-генетические методы типирования растительного материала, в частности применение молекулярных маркеров, позволяют рациональнее использовать имеющийся генофонд, оптимизируя подбор селекционного материала из коллекций. Целью работы было сравнение сортов роз чайно-гибридной группы по морфометрическим признакам, оценка адаптивного потенциала этих сортов в климатических условиях лесостепи Западной Сибири и анализ уровня их генетического полиморфизма с помощью ISSR маркеров. Проведенный анализ выявил широкий диапазон изменчивости по морфометрическим признакам. По размерам цветка (D) и числу лепестков (C) статистически достоверно выделились три сорта — Золотая осень (D = 5,54±0,13 см; C = 23,75±1,15 шт.) и Чайка (D = 7,62±0,19 см; C = 34,67±0,61 шт.) c самыми низкими значениями и Dame de Cœur (D = 11,71±0,14 см, C = 52,67±0,91 шт.) c наибольшими показателями. Самыми высокими в суровых климатических условиях Сибири оказались сорта Julie (75,00±1,95 см), Чатыр-Даг (72,24±1,65 см) и Tineke (72,34±2,45 см), причем два последних сорта оказались наиболее пригодными для срезки по показателю «длина цветоноса» — Чатыр-Даг (39,72±1,30 см) и Tineke (40,35±1,24 см). В настоящем исследовании выделено пять сортов с высоким адаптивным потенциалом (Краски осени, Утро Москвы, Crimson Glory, Dame de Cœur, Julie). Впервые показано, что в условиях Западной Сибири эти сорта могут завязывать семена, что дает возможность их вовлечения в селекционную работу, в том числе в качестве материнских форм. Эти сорта лучше остальных зимуют под воздушно-сухими укрытиями с сохранением живых почек в надземной части прошлогоднего побега и последующим завязыванием полноценных семян (плодов-орешков). По результатам молекулярно-генетического исследования обнаружено широкое генетическое разнообразие исследованных сортов чайно-гибридных роз. Два сорта отечественной селекции Утро Москвы и Чайка при анализе методом Neighbor-Joining показали наибольшее генетическое сходство, что вероятнее всего свидетельствует об общности происхождения их родительских форм.
Бесплатно
