Идентификация российских сортов фестулолиума с использованием микросателлитных маркеров
Автор: Мавлютов Ю.М.
Журнал: Вестник Омского государственного аграрного университета @vestnik-omgau
Рубрика: Агрономия
Статья в выпуске: 3 (51), 2023 года.
Бесплатный доступ
Использование современных молекулярно-генетических технологий позволяет существенно ускорить процесс селекции, упростить и повысить точность оценки исходного материала, оптимизировать систему госсортоиспытания при регистрации новых селекционных достижений. Цель настоящего исследования состояла в молекулярно-генетической идентификации российских сортов фестулолиума (× Festulolium F. Aschers. et Graebn.) с использованием микросателлитных маркеров. В нашем исследовании 6 SSR-локусов, разработанных на основе информации о геноме райграса пастбищного ( Lolium perenne L.), использовались для анализа коллекции из 10 российских сортов фестулолиума, представленных «балк-образцами» (30 генотипов от каждого сорта). По результатам тестирования отобраны 3 информативные комбинации SSR-праймеров (G03_089, AJ872206, LP165), позволяющие получить отчетливые и воспроизводимые ампликоны. В общей сложности с помощью данных локусов удалось обнаружить 31 полиморфный ПЦР-продукт. Полученные данные о распределении аллелей маркеров использовались для составления бинарных матриц и определения генетических дистанций между изучаемыми образцами. Особенности филогенетических связей сортов фестулолиума изучены с помощью дендрограммы, построенной методом ближайших соседей (Neighbor-Joining, NJ). По ее результатам образцы распределены в 3 выраженных кластера в соответствии с происхождением, морфотипом и хозяйственно-ценными признаками. На основе полученных данных о ДНК-профилях «балк-образцов» фестулолиума составлены молекулярно-генетические формулы. Сортоспецифичные ПЦР-продукты удалось обнаружить для 5 образцов (Пилигрим, Кафес, ВИК 90, Аэлита, Изумрудный) с использованием 2-х SSR-локусов (G03_089, AJ872206). При этом для всех сортов анализируемой коллекции выявлены уникальные ДНК-профили по совокупности информативных микросателлитных маркеров. Результаты исследования имеют практическую значимость для использования при сортовой идентификации с целью контроля генетической изменчивости сортов фестулолиума и защиты авторских прав селекционеров.
Фестулолиум, ssr-анализ, генетическая паспортизация, генотипирование, днк-технологии
Короткий адрес: https://sciup.org/142238711
IDR: 142238711
Список литературы Идентификация российских сортов фестулолиума с использованием микросателлитных маркеров
- Ghesquiere M., Humphreys M.W., Zwierzy-kowski Z. Festulolium. Fodder crops and amenity grasses. New York, NY: Springer New York, 2009. 311 c.
- Переправо Н.И., Косолапов В.М., Рябова В.Э., Золотарев В.Н., Карпин В.И., Лебедева Н.Н., Победнов Ю.А., Зотов А.А., Привало-ва К.Н., Проворная Е.Е., Уланов А.Н., Журавленва Е.Л., Фокин И.В., Бакулина Ю.В. Возделывание и использование новой кормовой культуры-фесту-лолиумана корм и семена: метод. пособие. Москва: ФГБОУ ВО РГАУ – МСХА им. К.А. Тимирязева, 2012. 28 с.
- Клименко И.А., Козлов Н.Н., Шамуста-кимова А.О. Изучение ДНК-полиморфизма сортов клевера лугового на основе микросателлитного анализа с целью их генетической паспортизации // Интеграция науки и высшего образования как основа инновационного развития аграрного производства: материалы Всерос. науч.-практ. конф. с международным участием. Ярославль, 2019. С. 73–74.
- Клименко И.А., Козлов Н.Н., Шамуста-кимова А.О., Душкин В.А. Изучение генетического разнообразия кормовых культур с помощью молекулярных ДНК-маркеров // Адаптивное кормопро-изводство. 2019. № 4. С. 89–100.
- Сухарева А.С., Кулуев Б.Р. ДНК-маркеры для генетического анализа сортов культурных растений // Биомика. 2018. Т. 10. № 1. С. 069–084.
- Сапрыкин С.В., Золотарев В.Н., Иванов И.С., Степанова Г.В., Сапрыкина Н.В., Лабинская Р.М. Научные основы селекции и семеноводства многолетних трав в Центрально-Черноземном регионе России. Воронеж: АО «Воронежская областная типография», 2020. 496 с.
- Хлесткина Е.К. Молекулярные маркеры в генетических исследованиях и в селекции // Ва-виловский журнал генетики и селекции. 2015. Т. 17. № 4/2. С. 1044–1054.
- Kubik C., Sawkins M., Meyer W.A., Gaut B.S. Genetic diversity in seven perennial ryegrass (Lolium perenne L.) cultivars based on SSR markers. Crop science. 2001;41(5):1565-1572.
- Wang J., Dobrowolski M.P., Cogan N.O., Forster J.W., Smith K.F. Assignment of individual genotypes to specific forage cultivars of perennial rye-grass based on SSR markers. Crop Science. 2009;49(1):49-58.
- Nie G., Huang T., Ma X., et al. Genetic variability evaluation and cultivar identification of tetraploid annual ryegrass using SSR markers. Peer J. 2019;7:e7742.
- Elazreg H., Ghariani S., Chtourou-Ghor-bel N., Chakroun M., Trifi-Farah N. SSRs transferabil-ity and genetic diversity of Tunisian Festuca arundi-nacea and Lolium perenne. Biochemical Systematics and Ecology. 2011;39(2):79-87.
- Fu K., Guo Z., Zhang X., Fan Y., Wu W., Li D., Peng Y., Huang L., Sun M., Bai S., Ma X. In-sight into the genetic variability analysis and cultivar identification of tall fescue by using SSR markers. Hereditas. 2016;153:1-9.
- Jiang L.F., Zhang X.Q., Ma X., et al. Iden-tification of orchardgrass (Dactylis glomerata L.) cul-tivars by using simple sequence repeat markers. Gene-tics and Molecular Research: GMR. 2013;12(4):5111-5123.
- Клименко И.А., Козлов Н.Н., Костенко С.И., Шамустакимова А.О., Мавлютов Ю.М. Идентификация и паспортизация сортов кормовых трав (клевера лугового, люцерны изменчивой, по-севной и хмелевидной) на основе ДНК-маркеров: метод. рекомендации. М.а: Угреша, 2020. 35 с.
- Studer B., Asp T., Frei U., et al. Expressed sequence tag-derived microsatellite markers of peren-nial ryegrass (Lolium perenne L.). Molecular Bree-ding. 2008;21:533-548.
- Lauvergeat V., Barre P., Bonnet M., Ghesquiere M. Sixty simple sequence repeat markers for use in the Festuca–Lolium complex of grasses. Molecular Ecology Notes. 2005;5(2):401-405.
- Perrier X., Jacquemoud-Collet J.P. DAR-win software. Paris: CIRAD, 2006. Available from: https://darwin.cirad.fr/.
