vir-nwТруды по прикладной ботанике, генетике и селекцииProceedings on applied botany, genetics and breeding2227-88342619-0982N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources10.30901/2227-8834-2025-1-148-157vir-nw-2258Research ArticleГЕНЕТИКА КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ИХ ДИКИХ РОДИЧЕЙGENETICS OF CULTIVATED PLANTS AND THEIR WILD RELATIVESМолекулярный скрининг сортов и отборных форм смородины черной селекции ФНЦ имени И.В. Мичурина по устойчивости к почковому клещуMolecular screening of black currant cultivars and selected forms developed at the I.V. Michurin Federal Scientific Center for resistance to gall mitehttps://orcid.org/0000-0001-9770-8731ЛыжинА. С.LyzhinA. S.

Александр Сергеевич Лыжин, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

393774, Тамбовская область, Мичуринск, ул. Мичурина, 30

Alexander S. Lyzhin, Cand. Sci. (Agriculture), Leading Researcher

30 Michurina St., Michurinsk, Tambov Province 393774

Ranenburzhetc@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9543-7069ЖидехинаТ. В.ZhidekhinaT. V.

Татьяна Владимировна Жидехина, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник, заведующая отделом, заместитель директора по научной работе

393774, Тамбовская область, Мичуринск, ул. Мичурина, 30

Tatiana V. Zhidekhina, Cand. Sci. (Agriculture), Leading Researcher, Head of a Department, Deputy Director for Science

30 Michurina St., Michurinsk, Tambov Province 393774

berrys-m@mail.ruФедеральный научный центр имени И.В. МичуринаРоссияI.V. Michurin Federal Scientific CenterRussian Federation2025120420251861148157Copyright © Лыжин А.С., Жидехина Т.В., 20252025Лыжин А.С., Жидехина Т.В.Lyzhin A.S., Zhidekhina T.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://elpub.vir.nw.ru/jour/article/view/2258Актуальность

Актуальность. Почковый клещ (Cecidophyopsis ribis Westw.) – опасный вредитель черной смородины (Ribes nigrum L.), поэтому создание устойчивых к C. ribis сортов – важное направление многих селекционных программ. Цель исследования – идентификация аллелей гена устойчивости к почковому клещу Се у сортов и отборных сеянцев смородины черной селекции Федерального научного центра имени И.В. Мичурина.

Материалы и методы

Материалы и методы. Объектами исследования являлись 22 сорта и 41 отборная форма смородины черной. Выявление аллеля устойчивости Ce к почковому клещу проводили с использованием диагностических ДНК-маркеров GMresa и Ce-AFLP.

Результаты и выводы

Результаты и выводы. Изучаемые сорта смородины черной характеризовались отсутствием маркеров GMresa и CeAFLP (рецессивный гомозиготный генотип cece). Среди проанализированных отборных селекционных форм смородины черной доминантный аллель резистентности Ce идентифицирован у 51,2% форм. Результаты, полученные для маркеров GMresa и Ce-AFLP, характеризовались 100-процентным совпадением распределения целевых ампликонов в изучаемой выборке. Перспективными генетическими источниками устойчивости смородины черной к C. ribis, защищенными геном Ce, являются отборные формы 1448-6-49 (762-5-82 × ‘Экзотика’), 1511-4-68 (977-31-54 × 747-1270), 34-3-20 (‘Шалунья’ × ‘Грация’), 35-4-135 (‘Грация’ × ‘Сенсей’), 35-4-148 (‘Грация’ × ‘Чернавка’), 35-5-4 (‘Кипиана’ × ‘Диво Звягиной’), 35-5-36 (‘Кипиана’ × ‘Чернавка’), 35-5-147 (1448-6-49 × ‘Диво Звягиной’), имеющие гетерозиготный генотип (Cece), и сеянцы 31-1-72 (1511-4-68 × ‘Лючия’), 31-2-33, 31-2-35 (‘Кипиана’ × св. оп.), 34-2-36 (‘Грация’ × св. оп.), 356-138 (1448-6-49 × самоопыление), 38-10-1, 38-10-5, 38-10-7, 38-10-9, 38-10-13, 38-10-16, 38-10-17 (‘Грация’ × ‘Дар Смольяниновой’), характеризующиеся гетерозиготным или доминантным гомозиготным генотипом (Cece или CeCe).

Background

Background. The gall mite (Cecidophyopsis ribis Westw.) is a dangerous pest of black currant (Ribes nigrum), therefore the development of cultivars resistant to C. ribis is an important trend in many breeding programs. The objective of the study was to identify alleles of the gall mite resistance Ce gene in black currant cultivars and selected seedlings released at the I.V. Michurin Federal Scientific Center.

Materials and methods

Materials and methods. The tested material included 22 cultivars and 41 selected forms of black currant. The gall mite resistance allele of the Ce gene was identified using diagnostic DNA markers: GMresa and Ce-AFLP.

Results and conclusion

Results and conclusion. The studied black currant cultivars were characterized by the absence of the GMresa and Ce-AFLP markers (recessive homozygous genotype cece). Among the analyzed selected forms of black currant, the dominant resistance allele Ce was identified in 51.2% of forms. The results obtained for the GMresa and Ce-AFLP markers showed 100% matching in the distribution of target amplicons within the studied sample. Promising genetic sources of black currant resistance to C. ribis protected by the Ce gene were identified: 1448-6-49 (762-5-82 × ‘Ekzotika’), 1511-4-68 (977-31-54 × 747-1270), 34-320 (‘Shalunya’ × ‘Gratsiya’), 35-4-135 (‘Gratsiya’ × ‘Sensey’), 35-4-148 (‘Gratsiya’ × ‘Chernavka’), 35-5-4 (‘Kipiana’ × ‘Divo Zvyaginoy’), 35-5-36 (‘Kipiana’ × ‘Chernavka’), and 35-5-147 (1448-6-49 × ‘Divo Zvyaginoy’), with a heterozygous genotype (Cece), as well as seedlings 31-1-72 (1511-4-68 × ‘Lyuchiya’), 31-2-33, 31-2-35 (‘Kipiana’ × open pollination), 34-2-36 (‘Gratsiya’ × open pollination), 35-6-138 (1448-6-49 × self-pollination), 38-10-1, 38-10-5, 38-10-7, 38-10-9, 38-10-13, 38-10-16, and 38-10-17 (‘Gratsiya’ × ‘Dar Smolyaninovoy’), with a heterozygous or dominant homozygous genotype (Cece or CeCe).

 

 

Ribes nigrumCecidophyopsis ribisгенотипмолекулярные маркерыустойчивостьген CeRibes nigrumCecidophyopsis ribisgenotypemolecular markersresistanceCe geneРабота выполнена в рамках проекта Минобрнауки России по соглашению № 075-15-2021-1050 и тематического плана ФНЦ имени И.В. Мичурина по проекту FGSU-2022-0001.The research was performed within the framework of the project of the Ministry of Science and Higher Education of Russia under Agreement No. 075-15-2021-1050 and the theme plan of the I.V. Michurin Federal Scientific Center, Project No. FGSU-2022-0001.ReferencesAnderson M.M. Resistance to gall mite (Phytoptus ribes Nal.) in the Eucorcosma section of Ribes. Euphytica. 1971;20:422426. DOI: 10.1007/BF00035668Anderson M.M. Resistance to gall mite (Phytoptus ribes Nal.) in the Eucorcosma section of Ribes. Euphytica. 1971;20:422426. DOI: 10.1007/BF00035668Bendokas V., Mazeikiene I., Baniulis D., Stanys V., Siksnianas T. Application of P gene donors in breeding of black currant resistant to gall mite. Acta Horticulturae. 2013;976:523-527. DOI: 10.17660/ActaHortic.2013.976.74Bendokas V., Mazeikiene I., Baniulis D., Stanys V., Siksnianas T. Application of P gene donors in breeding of black currant resistant to gall mite. Acta Horticulturae. 2013;976:523-527. DOI: 10.17660/ActaHortic.2013.976.74Brennan R., Jorgensen L., Gordon S., 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). Theoretical and Applied Genetics. 2009;118(2):205-211. DOI: 10.1007/s00122-008-0889-xBrennan R., Jorgensen L., Gordon S., 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). Theoretical and Applied Genetics. 2009;118(2):205-211. DOI: 10.1007/s00122-008-0889-xJuškytė A.D., Mažeikienė I., Stanys V. An effective method of Ribes spp. inoculation with blackcurrant reversion virus under in vitro conditions. Plants. 2022;11(13):1635. DOI: 10.3390/plants11131635Juškytė A.D., Mažeikienė I., Stanys V. An effective method of Ribes spp. inoculation with blackcurrant reversion virus under in vitro conditions. Plants. 2022;11(13):1635. DOI: 10.3390/plants11131635Kikas A., Laurson P., Libek A. Evaluation of Belorussian and Estonian blackcurrant Ribes nigrum L. cultivars in Estonia. Fruit Growing. 2019;31(1):134-138.Kikas A., Laurson P., Libek A. Evaluation of Belorussian and Estonian blackcurrant Ribes nigrum L. cultivars in Estonia. Fruit Growing. 2019;31(1):134-138.Knight R.L., Keep E., Briggs J.B., Parker J. Transference of resistance to black currant gall mite Cecidophyopsis ribis, from gooseberry to black currant. Annals of Applied Biology. 1974;76(1):123-130. DOI: 10.1111/j.1744-7348.1974.tb01362.xKnight R.L., Keep E., Briggs J.B., Parker J. Transference of resistance to black currant gall mite Cecidophyopsis ribis, from gooseberry to black currant. Annals of Applied Biology. 1974;76(1):123-130. DOI: 10.1111/j.1744-7348.1974.tb01362.xLyzhin A., Luk’yanchuk I. Marker-assisted screening of promising forms in the strawberry breeding. E3S Web of Conferences. 2021;254:03002. DOI: 10.1051/e3sconf/202125403002Lyzhin A., Luk’yanchuk I. Marker-assisted screening of promising forms in the strawberry breeding. E3S Web of Conferences. 2021;254:03002. DOI: 10.1051/e3sconf/202125403002Лыжин А.С. Создание генетических паспортов подвойных форм яблони на основе анализа полиморфизма микросателлитных последовательностей ДНК. Достижения науки и техники АПК. 2019;33(2):11-13. DOI: 10.24411/0235-2451-201910203Lyzhin A.S. Creation of genetic passports of apple rootstock forms on the basis of microsatellite DNA polymorphism. Achievements of Science and Technology of AIC. 2019;33(2):11-13. [in Russian]. DOI: 10.24411/0235-2451-201910203Лыжин А.С., Лукъянчук И.В. Аллельное разнообразие гена FaOMT (биосинтез мезифурана) у перспективных сортов и отборных форм земляники селекции Федерального научного центра имени И.В. Мичурина. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2022;183(2):122-128. DOI: 10.30901/2227-8834-20222-122-128Lyzhin A.S., Luk’yanchuk I.V. Allelic diversity of the FaOMT gene (mesifurane biosynthesis) in promising strawberry cultivars and selected forms developed at the I.V. Michurin Federal Science Center. Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding. 2022;183(2):122-128. [in Russian] DOI: 10.30901/2227-8834-20222-122-128Mazeikiene I., Bendokas V., Baniulis D., Staniene G., Juskyte D.A., Sasnauskas A. et al. Genetic background of resistance to gall mite in Ribes species. Agricultural and Food Science. 2017;26(2):111-117. DOI: 10.23986/afsci.59410Mazeikiene I., Bendokas V., Baniulis D., Staniene G., Juskyte D.A., Sasnauskas A. et al. Genetic background of resistance to gall mite in Ribes species. Agricultural and Food Science. 2017;26(2):111-117. DOI: 10.23986/afsci.59410Mazeikiene I., Juskyte A.D., Stanys V. Application of markerassisted selection for resistance to gall mite and blackcurrant reversion virus in Ribes genus. Zemdirbyste – Agriculture. 2019;106(4):359-366. DOI: 10.13080/z-a.2019.106.046Mazeikiene I., Juskyte A.D., Stanys V. Application of markerassisted selection for resistance to gall mite and blackcurrant reversion virus in Ribes genus. Zemdirbyste – Agriculture. 2019;106(4):359-366. DOI: 10.13080/z-a.2019.106.046Межнина О.А., Урбанович О.Ю. Идентификация сортов смородины черной (Ribes nigrum) и выявление генов хозяйственно-ценных признаков с помощью технологии молекулярных маркеров. Молекулярная и прикладная генетика. 2017;22:104-110.Mezhnina O.A., Urbanovich O.Yu. Identification of black currant cultivars (Ribes nigrum) and the detection of genes associated with agronomic valuable traits using the molecular markers technology. Molecular and Applied Genetics. 2017;22:104-110. [in Russian].Moročko-Bičevska I., Stalažs A., Lācis G., Laugale V., Baļķe I., Zuļģe N. et al. Cecidophyopsis mites and blackcurrant reversion virus on Ribes hosts: Current scientific progress and knowledge gaps. Annals of Applied Biology. 2022;180(1):2643. DOI: 10.1111/aab.12720Moročko-Bičevska I., Stalažs A., Lācis G., Laugale V., Baļķe I., Zuļģe N. et al. Cecidophyopsis mites and blackcurrant reversion virus on Ribes hosts: Current scientific progress and knowledge gaps. Annals of Applied Biology. 2022;180(1):2643. DOI: 10.1111/aab.12720Pikunova A.V., Knyazev S., Golyaeva O., Bahotskaya A., Kalinina O. Genome studies by means of DNA markers of the blackcurrant. Russian Journal of Genetics. 2019;55(9):10611071. DOI: 10.1134/S1022795419090102Pikunova A.V., Knyazev S., Golyaeva O., Bahotskaya A., Kalinina O. Genome studies by means of DNA markers of the blackcurrant. Russian Journal of Genetics. 2019;55(9):10611071. DOI: 10.1134/S1022795419090102Пикунова А.В., Князев С.Д., Павловская Н.Е., Андрианова А.Ю. Маркер-опосредованная селекция чёрной смородины. Плодоводство и ягодоводство России. 2012;32(1):329-335.Pikunova A.V., Knyazev S.D., Pavlovskaya N.E., Andrianova A. Yu. Marker-assisted breeding of black currant (Markeroposredovannaya selektsiya chyornoy smorodiny). Pomiculture and Small Fruits Culture in Russia. 2012;32(1):329-335. [in Russian.Savel’ev N.I., Shamshin I.N., Savel’eva N.N., Lyzhin A.S. Polymorphism of the Md-Exp7 gene for the biosynthesis of expansin in wild species of the genus Malus Mill. Russian Journal of Genetics: Applied Research. 2015;5(3):216-219. DOI: 10.1134/S2079059715030156Savel’ev N.I., Shamshin I.N., Savel’eva N.N., Lyzhin A.S. Polymorphism of the Md-Exp7 gene for the biosynthesis of expansin in wild species of the genus Malus Mill. Russian Journal of Genetics: Applied Research. 2015;5(3):216-219. DOI: 10.1134/S2079059715030156Сазонов Ф.Ф. Использование генетических ресурсов в селекции смородины чёрной на устойчивость к патогенам и почковому клещу. Плодоводство и ягодоводство России. 2016;44:210-214.Sazonov F.F. The use of genetic resources in breeding of black currant on the resistance to pathogens and big bud mites. Pomiculture and Small Fruits Culture in Russia. 2016;44:210-214. [in Russian].Шавыркина М.А., Князев С.Д., Пикунова А.В. Молекулярногенетические методы отбора устойчивых к почковому клещу (Cecidophyopsis ribis) генотипов черной смородины. Современное садоводство. 2015;4(16):31-35.Shavyrkina M.A., Knyazev S.D., Pikunova A.V. Molecular and genetic methods of selection of blackcurrant genotypes resistant to gall mite (Cecidophyopsis ribis). Contemporary Horticulture. 2015;4(16):31-35. [in Russian].Государственный реестр сортов и гибридов сельскохозяйственных растений, допущенных к использованию: официальное издание. Москва: Росинформагротех; 2024.State Register of Varieties and Hybrids of Agricultural Plants Admitted for Usage (National List): official publication. Moscow; Rosinformagrotekh; 2024. [in Russian].Таловина Г.В., Жидехина Т.В., Дунаева С.Е., Гурьева И.В., Родюкова О.С., Клименко Н.С. и др. Номенклатурные стандарты сортов смородины черной, созданных в «Федеральном научном центре им. И.В. Мичурина». Vavilovia. 2023;6(2):3-32. DOI: 10.30901/2658-3860-2023-2-o2Talovina G.V., Zhidekhina T.V., Dunaeva S.E., Gur’eva I.V., Rodiukova O.S., Klimenko N.S., et al. Nomenclatural standards of black currant cultivars bred by the I.V. Michurin Federal Scientific Center. Vavilovia. 2023;6(2):3-32. [in Russian]. DOI: 10.30901/2658-3860-2023-2-o2Ярцева М.А. Смородина черная в условиях Мурманской области. Результаты изучения коллекционного образца черной смородины сорта Кипиана в филиале Полярной ОС ВИР. Вестник науки и образования. 2019;13-1(67):70-74. DOI: 10.24411/2312-8089-201911304Yartseva M.A. Black currant in the Murmansk region. The results of the study of the collection of a sample of black currant varieties Kipiani in the Polar Branch of VIR OS. Bulletin of Science and Education. 2019;13-1(67):70-74. [in Russian]. DOI: 10.24411/2312-8089-201911304Юхачева Е.Я., Акуленко Е.Г., Яговенко Г.Л. Оценка адаптивности и продуктивности отборных гибридных форм смородины черной. Садоводство и виноградарство. 2021;(3):11-15. DOI: 10.31676/0235-2591-2021-3-11-15Yukhacheva E.Ya., Akulenko E.G., Yagovenko G.L. Evaluation of adaptivity and productivity of selected black currants hybrids. Horticulture and Viticulture. 2021;(3):11-15. [in Russian] (Юхачева Е.Я., Акуленко Е.Г., Яговенко Г.Л. Оценка адаптивности и продуктивности отборных гибридных форм смородины черной. Садоводство и виноградарство. 2021;(3):11-15). DOI: 10.31676/0235-2591-2021-3-11-15Zhidyokhina T., Rodyukova O., Laugale V. Performance of blackcurrant cultivars bred at I.V. Michurin All-Russia Research Institute for Horticulture. Proceedings of the Latvian Academy of Sciences. Section B. Natural, Exact, and Applied Sciences. 2013;67(2):184-187. DOI: 10.2478/prolas-2013-0029.Zhidyokhina T., Rodyukova O., Laugale V. Performance of blackcurrant cultivars bred at I.V. Michurin All-Russia Research Institute for Horticulture. Proceedings of the Latvian Academy of Sciences. Section B. Natural, Exact, and Applied Sciences. 2013;67(2):184-187. DOI: 10.2478/prolas-2013-0029.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.