Полиморфизм микросателлитных локусов у сортов черной смородины ( Ribes nigrum L.) из коллекции ВНИИСПК

Полиморфизм микросателлитных локусов у сортов черной смородины ( Ribes nigrum L.) из коллекции ВНИИСПК

Автор: Пикунова А.В., Князев С.Д., Бахотская А.Ю., Кочумова А.А.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Молекулярная структура генома и селекция

Статья в выпуске: 1 т.50, 2015 года.

Бесплатный доступ

Черная смородина - ведущая ягодная культура в России. Необходимость совершенствования сортимента по целому ряду направлений требует привлечения новых эффективных методов в селекцию. Один из современных подходов при работе с генетическими ресурсами - применение ДНК-маркеров. Впервые в России мы использовали микросателлитные ДНК-маркеры для изучения черной смородины. В настоящей работе проведено генотипирование 27 сортообразцов этой культуры из коллекции Всероссийского НИИ селекции плодовых культур (ВНИИСПК) (в том числе 16 сортов селекции ВНИИСПК) по 14 микросателлитным локусам. Для анализа полиморфизма микросателлитных локусов использовали электрофоретическое разделение ПЦР-продуктов в 6 % денатурирующем полиакриламидном геле (ПААГ) с последующим окрашиванием нитратом серебра. Все локусы, кроме MS06g03, оказались полиморфными (в среднем было амплифицировано 4,9 аллеля на локус). С ДНК некоторых сортообразцов в одном локусе амплифицировалось три фрагмента, что, вероятно, связано с дупликацией этих микросателлитных локусов. Из 68 амплифицированных фрагментов 45 (66 %) были редкими аллелями с частотой £ 0,2. Обнаружено восемь уникальных фрагментов, амплифицированных только на ДНК одного из протестированных сортообразцов. Наблюдаемая гетерозиготность варьировала от 0,259 для локуса g2-H21 до 1 для локуса e4-D03 (в среднем составила 0,608). По сочетанию аллелей в локусе можно было различить от 3 (g2-H21, e1-O21) до 15 (g2-G12) генотипов. Минимальный набор из четырех локусов (e4-D03, g1-M07, g1-E03, g2-B20) позволил дифференцировать все протестированные сортообразцы, то есть для каждого образца был получен уникальный мультилокусный профиль. Коэффициенты попарного генетического сходства варьировали от 0,110 (между сортами Оджебин и Шаровидная) до 0,950 (между сортами Говтва и Ртищевская) и в среднем составили 0,346. Проведен кластерный анализ генетического сходства сортообразцов и построена дендрограмма, в которой выделились несколько кластеров с высокой бутстреп-поддержкой. Изучение потока аллелей через родословные проанализированных сортов показало, что в большинстве случаев распределение аллелей между родственными сортами не противоречило родословным, но были обнаружены и случаи расхождения сведений родословных и SSR-анализа. Так, у сорта Очарование (получен в скрещивании сеянец№1168 ½ сорт Экзотика) в трех локусах (e4-D03, g1-E03, g2-B20) не было общих аллелей с сортом Экзотика. Возможно, что в действительности произошло опыление другой пыльцой, нельзя также исключить ошибку при размножении и пересадке или мутации в указанных локусах. Сорта Оджебин и Бинар (выведен при скрещивании сортов Оджебин х Нарядная) тоже не имели общих аллелей в двух локусах (g1-M07, g1-E03). Полученные результаты свидетельствуют о перспективности применения протестированных маркеров для оценки генетического разнообразия отечественного генофонда черной смородины, а также для разработки методов идентификации и паспортизации ее сортов.

Еще

Черная смородина, днк-маркеры, микросателлиты, полиморфизм, идентификация, генофонд

Короткий адрес: https://sciup.org/142133568

IDR: 142133568   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2015.1.46rus

Список литературы Полиморфизм микросателлитных локусов у сортов черной смородины ( Ribes nigrum L.) из коллекции ВНИИСПК

  • Князев С.Д., Огольцова Т.П. Селекция смородины черной на современном этапе. Орел, 2004.
  • Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Т. 1. Сорта растений. М., 2013.
  • Вавилов Н.И. Теоретические основы селекции. М., 1987.
  • Lanham P., Brennan R.M., Hackett C., McNicol R.J. RAPD fingerprinting of blackcurrant (Ribes nigrum L.) cultivars. Theoretical and Applied genetics, 1995, 90: 166-172 ( ) DOI: 10.1007/BF00222198
  • Brennan R., Jorgensen L., Woodhead M., Russell J. Future perspectives in blackcurrant breeding. Acta Horticulture, 2002, 585: 39-45.
  • Brennan R., Jorgensen L., Hackett C., Woodhead M., Gordon S.L., Russell J. The development of a genetic linkage map of blackcurrant (Ribes nigrum L.) and the identification of regions associated with key fruit quality and agronomic traits. Euphytica, 2008, 161: 19-34 ( ) DOI: 10.1007/s10681-007-9412-8
  • Brennan R., Jorgensen L., Gordon S.L., Loades K., Hackett C., Russell J. The development of a PCR-based marker linked to resistance to the blackcurrant gall mite (Cecidophyopsis ribis Acari: Eriophyidae). Theor. Appl. Genet., 2009, 118: 205-211 ( ) DOI: 10.1007/s00122-008-0889-x
  • Пикунова А.В., Мартиросян Е.В., Князев С.Д., Рыжова Н.Н. Применение RAPD-анализа для изучения генетического полиморфизма и филогенетических связей у представителей рода Ribes L. Экологическая генетика, 2011, IX(2): 34-44.
  • Kalia R.K., Rai M.K., Kalia S., Singh R., Dhawan A.K. Microsatellite markers: an overview of the recent progress in plants. Euphytica, 2011, 177(3): 309-334 ( ) DOI: 10.1007/s10681-010-0286-9
  • Cavanna M., Marinoni D.T., Beccaro G.L., Bounous G. Microsatellite-based evaluation of Ribes spp. germplasm. Genome, 2009, 52: 839-848 ( ) DOI: 10.1139/G09-057
  • Antonius K., Karhu S., Kaldm H., Lacis G., Rugenius R., Baniulis D., Sasnauskas A., Schulte E., Kuras A., Korbin M., Gunnarsson A., Werlemark G., Ryliskis T.-A.T., Kokk L., Jarve K. Development of the Northern European Ribes core collection based on a microsatellite (SSR) marker diversity analysis. Plant Genetic Resources: Characterization and Utilization, 2012, 10: 70-73 ( ) DOI: 10.1017/S1479262111000980
  • Doyle J.J., Doyle J.L. Isolation of plant DNA from fresh tissue. Focus, 1990, 12: 13-15.
  • Liebhard R., Gianfranceschi L., Koller B., Ryder C.D., Tarchini R., Van de Weg E., Gessler C. Development and characterization of 140 new microsatellites in apple (Malus * domestica Borkh.). Mol. Breed., 2012, 10: 217-241.
  • Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование. М., 1984.
  • Гаевский Н.А. Знакомство с эволюционной генетикой. Красноярск, 2002.
  • Wilberg M.J., Dreher B.P. Genecap: a program for analysis of multilocus genotype data for non-invasive sampling and capture-recapture population estimation. Molecular Ecology Notes, 2004, 4(4): 783-785.
  • Jaccard P. Distribution de la flore alpine dans le Bassin des Dranses et dans quelques regions voisines. Bull. Soc. Vaudoise sci. Natur., 1901, 37(140): 241-272.
  • Hammer I., Harper D.A.T., Ryan P.D. PAST: Paleontological statistics software package for education and data analysis. Palaeontologia Electronica, 2001, 4(1): 9 (http://palaeo-electronica.org/2001_1/past/issue1_01.htm).
  • Sneath P.H.A., Sokal R.R. Numerical taxonomy: theprinciples and practice of numerical classification. San Francisco, 1973.
  • Galli Z., Halász G., Kiss E., Heszky L., Dobránszki J. Molecular identification of commercial apple cultivars with microsatellite markers. Horticult. Sci., 2005, 40: 1974-1977.
  • Reim S., Flachowsky H., Hanke M.V., Peil A. Verifying the parents of the Pillnitzer apple cultivars. Acta Horticulture, 2009, 814: 319-323.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp