Preview

Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции

Расширенный поиск

Аллельное разнообразие гена FaOMT (биосинтез мезифурана) у перспективных сортов и отборных форм земляники селекции Федерального научного центра имени И.В. Мичурина

https://doi.org/10.30901/2227-8834-2022-2-122-128

Полный текст:

Аннотация

Актуальность. Аромат плодов – важный потребительский признак сортов земляники. Идентификация генотипов, несущих гены ароматического комплекса, является важным этапом создания сортов земляники с ароматными плодами. Цель исследования – анализ аллельного состояния гена FaOMT ароматического комплекса плодов у сортов и отборных гибридных сеянцев земляники, полученных в Федеральном научном центре имени И.В. Мичурина, для идентификации генотипов, перспективных для вовлечения в селекционные программы по совершенствованию аромата плодов.

Материалы и методы. Объектами исследования являлись сорта и перспективные гибридные сеянцы земляники, созданные в Федеральном научном центре имени И.В. Мичурина с использованием методов интрогрессивной и межсортовой гибридизации. Оценку аллельного состояния гена FaOMT проводили с использованием кодоминантного маркера FaOMT-SI/NO.

Результаты и выводы. У изучаемых сортов и форм земляники ген FaOMT ароматического комплекса плодов представлен тремя вариантами комбинации аллелей: гомозиготное состояние функционального аллеля, гетерозиготное сочетание аллелей и гомозиготное состояние нефункционального аллеля. Сорта ‘Рубиновый каскад’, ‘Привлекательная’ и ‘Фейерверк’ характеризуются гетерозиготным сочетанием аллелей гена FaOMT, сорта ‘Ласточка’, ‘Памяти Зубова’, ‘Флора’, ‘Яркая’ и ‘Урожайная ЦГЛ’ имеют гомозиготный генотип по аллелю FaOMT+. Отборные формы 928-12, 26-5, 72-71, 62-41 имеют гетерозиготный генотип; гибриды 298-19-9-43 и 932-29 – гомозиготный генотип по функциональному аллелю FaOMT+; отборные формы 61-12 и 65-26 характеризуются гомозиготным состоянием нефункционального аллеля FaOMT–. Выявлены перспективные для вовлечения в селекционный процесс формы земляники, характеризующиеся наличием функционального аллеля FaOMT+ в гомозиготной форме: сорта ‘Ласточка’, ‘Памяти Зубова’, ‘Флора’, ‘Яркая’, ‘Урожайная ЦГЛ’ и отборные формы 298-19-9-43, 932-29.

Об авторах

А. С. Лыжин
Федеральный научный центр имени И.В. Мичурина
Россия

Лыжин Александр Сергеевич - кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник.

393760 , Тамбовская  область,  Мичуринск,  ул. Мичурина, 30.



И. В. Лукъянчук
Федеральный научный центр имени И.В. Мичурина
Россия

Лукъянчук Ирина Васильевна - кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник.

393760, Тамбовская область, Мичуринск, ул. Мичурина, 30.



Список литературы

1. Baumgartner I.O., Patocchi A., Frey J.E., Peil A., Kellerhals M. Breeding elite lines of apple carrying pyramided homozygous resistance genes against apple scab and resistance against powdery mildew and fire blight. Plant Molecular Biology. 2015;33(5):1573-1583. DOI: 10.1007/s11105-015-0858-x

2. Bianchi G., Lucchi P., Maltoni M.L., Fagherazzi A.F., Baruzzi G. Analysis of aroma compounds in new strawberry advanced genotypes. Acta Horticulturae. 2017;1156:673-678. DOI: 10.17660/ActaHortic.2017.1156.98

3. Cruz-Rus E., Sesmero R., Ángel-Pérez J.A., Sánchez-Sevilla J.F., Ulrich D., Amaya I. Validation of a PCR test to predict the presence of flavor volatiles mesifurane and γ-decalactone in fruits of cultivated strawberry (Fragaria × ananassa). Molecular Breeding. 2017;37(10):131. DOI: 10.1007/s11032-017-0732-7

4. Duan W., Sun P., Chen L., Gao S., Shao W., Li J. Comparative analysis of fruit volatiles and related gene expression between the wild strawberry Fragaria pentaphylla and cultivated Fragaria × ananassa. European Food Research and Technology. 2018;244:57-72. DOI: 10.1007/s00217-017-2935-x

5. Härtl K., Kalinowski G., Hoffmann T., Preuss A., Schwab W. RNAi-mediated endogene silencing in strawberry fruit: detection of primary and secondary siRNAs by deep sequencing. Plant Biotechnology Journal. 2017;15(5):658-668. DOI: 10.1111/pbi.12664

6. Кузнецов М.Н., Грюнер Л.А. История и научные достижения Всероссийского НИИ селекции плодовых культур (к 165-летию учреждения). Достижения науки и техники АПК. 2010;(4):5-8.

7. Li Y., Zhang Y., Liu X., Xiao Y., Zhang Z., Shi Y. et al. Cultivation conditions change aroma volatiles of strawberry fruit. Horticulturae. 2021;7(4):81. DOI: 10.3390/horticulturae7040081

8. Luk’yanchuk I.V., Lyzhin A.S., Kozlova I.I. Analysis of strawberry genetic collection (Fragaria L.) for Rca2 and Rpf1 genes with molecular markers. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2018;22(7):795-799. DOI: 10.18699/VJ18.423

9. Лыжин А.С., Лукъянчук И.В. Генетическое разнообразие дикорастущих видов и сортов земляники по гену FanAAMT ароматического комплекса плодов. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2021;182(2):72-80. DOI: 10.30901/2227-8834-2021-2-72-80

10. Lyzhin A.S., Luk’yanchuk I.V., Zhbanova E.V. Polymorphism of the FaOMT and FaFAD1 genes for fruit flavor volatiles in strawberry varieties and wild species from the genetic collection of the Michurin Federal Research Center. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2020;24(1):5-11. DOI: 10.18699/VJ20.588

11. Oh Y., Barbey C.R., Chandra S., Bai J., Fan Z., Plotto A. et al. Genomic characterization of the fruity aroma gene, FaFAD1, reveals a gene dosage effect on γ-decalactone production in strawberry (Fragaria × ananassa). Frontiers in Plant Science. 2021;12:639345. DOI: 10.3389/fpls.2021.639345

12. Ulrich D., Komes D., Olbricht K., Hoberg E. Diversity of aroma patterns in wild and cultivated Fragaria accessions. Genetic Resources and Crop Evolution. 2007;54(6):1185-1196. DOI: 10.1007/s10722-006-9009-4

13. Urrutia M., Rambla J.L., Alexiou K.G., Granell A., Monfort A. Genetic analysis of the wild strawberry (Fragaria vesca) volatile composition. Plant Physiology and Biochemistry. 2017;121:99-117. DOI: 10.1016/j.plaphy.2017.10.015

14. Wein M., Lavid N., Lunkenbein S., Lewinsohn E., Schwab W., Kaldenhoff R. Isolation, cloning and expression of a multifunctional O-methyltransferase capable of forming 2, 5-dimethyl-4-methoxy-3 (2H)-furanone, one of the key aroma compounds in strawberry fruits. The Plant Journal. 2002;31(6):755-765. DOI: 10.1046/j.1365-313X.2002.01396.x

15. Yamada A., Ishiuchi K.I., Makino T., Mizukami H., Terasaka K. A glucosyltransferase specific for 4-hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)-furanone in strawberry. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 2019;83(1):106-113. DOI: 10.1080/09168451.2018.1524706

16. Zorrilla-Fontanesi Y., Rambla J.L., Cabeza A., Medina J.J., Sánchez-Sevilla J.F., Valpuesta V. et al. Genetic analysis of strawberry fruit aroma and identification of O-methyltransferase FaOMT as the locus controlling natural variation in mesifurane content. Plant physiology. 2012;159(2):851-870. DOI: 10.1104/pp.111.188318


Рецензия

Для цитирования:


Лыжин 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. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2022-2-122-128

For citation:


Lyzhin 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 Russ.) https://doi.org/10.30901/2227-8834-2022-2-122-128

Просмотров: 69


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2227-8834 (Print)
ISSN 2619-0982 (Online)