Идентификация локусов Rpv3 и Rpv12 в потомках сорта винограда ‘Талисман’

В настоящее время при реализации селекционных программ по созданию устойчивых к патогенам генотипов винограда используют методику ДНК-маркерной оценки как непосредственно в селекционном отборе, так и при оценке исходного генофонда. Сорт винограда ‘Талисман’, обладая высокими потребительскими характеристиками, устойчивостью к болезням и морозу и функционально женским типом цветка, является привлекательным для селекции. Нами выполнена ДНК-маркерная оценка генотипа ‘Талисман’ и сортов, а также новых гибридных форм винограда, созданных с участием сорта ‘Талисман’ на наличие локусов устойчивости к милдью Rpv3 и Rpv12. Известно, что наличие этих двух генов в одном генотипе винограда имеет аддитивный эффект. Согласно родословной сорта ‘Талисман’ (Фрумоаса Албэ × Восторг), можно предполагать наличие данных генов в исследуемой выборке. Исследование проведено методом ПЦР с анализом результатов на автоматическом генетическом анализаторе. ДНК выделяли из молодых побегов анализируемых растений методом ЦTAБ. В работе использованы тесно сцепленные микросателлитные маркеры, рекомендованные для ДНК-идентификации аллельного состояния генов Rpv3 (UDV305, UDV737) и Rpv12 (UDV343, UDV360). Одновременное присутствие Rpv3 и Rpv12 определено только в генотипе сорта ‘Талисман’. При анализе генотипов – потомков сорта ‘Талисман’ наличие гена устойчивости к милдью Rpv3 определено в гибридах винограда под наименованиями «Агат дубовский», «Пёстрый» и гена Rpv12 – в генотипах ‘Виктор’, ‘Преображение’. ДНК-маркерный анализ подтверждает перспективность генотипа ‘Талисман’ для селекции столовых сортов как донора генов устойчивости к милдью Rpv3 и Rpv12.

1. Alleweldt G., Possingham J.V. Progress in grapevine breeding. Theoretical and Applied Genetics. 1988;75:669-673.

2. Di Gaspero G., Copetti D., Coleman C., Castellarin S.D., Eibach R., Kozma P. et al. Selective sweep at the Rpv3 locus during grapevine breeding for downy mildew resistance. Theoretical and Applied Genetics. 2012;124(2):277-286. DOI: 10.1007/s00122-011-1703-8

3. Eibach R., Zyprian E., Welter L., Töpfer R. The use of molecular markers for pyramiding resistance genes in grapevine breeding. VITIS – Journal of Grapevine Research. 2007;46(3):120-124. DOI: 10.5073/vitis.2007.46.120-124

4. Ilnitskaya E., Makarkina M., Tokmakov S., Kotlyar V. DNAmarker identification of Rpv3 and Rpv12 resistance loci in genotypes of table and seedless grape varieties. BIO Web of Сonferences. 2020;25:03004. DOI: 10.1051/bioconf/20202503004

5. Ilnitskaya Е., Tokmakov S., Makarkina M., Suprun I. Identification of downy mildew resistance genes Rpv10 and Rpv3 by DNA-marker analysis in a Russian grapevine germplasm collection. Acta Horticulturae. 2018;1248:129-134. DOI: 10.17660/ActaHortic.2019.1248.19

6. Kosev K., Simeonov I., Ivanov M., Nakov Z., Hvarleva T. Phenotypic and molecular characterization of 18 Bulgarian newly bred grapevine varieties in relation to their resistance to downy mildew. Biotechnology and Biotechnological Equipment. 2017;31(1):68-74. DOI: 10.1080/13102818.2016.1259019

7. Красохина С.И., Кострикин И.А. Новый столовый сорт винограда Талисман. Садоводство и виноградарство. 2006;(1):23.

8. Merdinoglu D., Schneider C., Prado E., Wiedemann-Merdinoglu S., Mestre P. Breeding for durable resistance to downy and powdery mildew in grapevine. OENO One. 2018;52(3):203-209. DOI: 10.20870/oeno-one.2018.52.3.2116

9. Rogers S.O., Bendich A.J. Extraction of DNA from milligram amounts of fresh, herbarium and mummified plant tissues. Plant Molecular Biology. 1985;5(2):69-76. DOI: 10.1007/BF00020088

10. Ruiz-García L., Gago P., Martínez-Mora C., Santiago J. L., Ferná-dez-López D.J., Martínez M.D.C. et al. Evaluation and preselection of new grapevine genotypes resistant to downy and powdery mildew, obtained by cross-breeding programs in Spain. Frontiers in Plant Science. 2021;12:674510. DOI: 10.3389/fpls.2021.674510

11. Saifert L., Sánchez M.F., Assumpção W., Zanghelini J., Giacometti R., Novak E. et al. Marker-assisted pyramiding of resistance loci to grape downy mildew. Pesquisa Agropecuária Brasileira. 2018;53:602-610. DOI: 10.1590/s0100-204x2018000500009

12. Sánchez-Mora F.D., Saifert L., Zanghelini J., Assumpção W.T., Guginski-Piva C.A., Giacometti R. et al. Behavior of grape breeding lines with distinct resistance alleles to downy mildew (Plasmopara viticola). Crop Breeding and Applied Biotechnology. 2017;17:141-149. DOI: 10.1590/1984-70332017v17n2a21

13. Schneider C., Onimus C., Prado E., Dumas V., WiedemannMerdinoglu S., Dorne M.A. et al. INRA-ResDur: the French grapevine breeding programme for durable resistance to downy and powdery mildew. Acta Horticulturae. 2019;1248:207-214. DOI: 10.17660/ActaHortic.2019.1248.30

14. Schwander F., Eibach R., Fechter I., Hausmann L., Zyprian E., Töpfer R. Rpv10: a new locus from the Asian Vitis gene pool for pyramiding downy mildew resistance loci in grapevine. Theoretical and Applied Genetics. 2012;124(1):163-176. DOI: 10.1007/s00122-011-1695-4

15. Venuti S., Copetti D., Foria S., Falginella L., Hoffmann S., Bellin D. et al. Historical introgression of the downy mildew resistance gene Rpv12 from the Asian species Vitis amurensis into grapevine varieties. PLoS ONE. 2013;8(4):e61228. DOI: 10.1371/journal.pone.0061228

16. Vezzulli S., Dolzani C., Migliaro D., Banchi E., Stedile T., Zatelli A. et al. The Fondazione Edmund Mach grapevine breeding program for downy and powdery mildew resistances: toward a green viticulture. Acta Horticulturae. 2019;1248:109-114. DOI: 10.17660/ActaHortic.2019.1248.16

17. VITIS International variety catalogue VIVC. Table of loci for traits in grapevine relevant for breeding and genetics. Julius Kühn Institut; 2022. Available from: https://www.vivc.de/docs/dataonbreeding/20220218_Table%20of%20Loci%20for%20Traits%20in%20Grapevine.pdf [accessed Apr. 26, 2022].

18. Wan Y., Schwaninger H., He P., Wang Y. Comparison of resistance to powdery mildew and downy mildew in Chinese wild grapes. VITIS – Journal of Grapevine Research. 2007;46(3):132-136.

19. Zini E., Dolzani C., Stefanini M., Gratl V., Bettinelli P., Nicolini D. et al. R-loci arrangement versus downy and powdery mildew resistance level: a Vitis hybrid survey. International Journal of Molecular Sciences. 2019;20(14):3526. DOI: 10.3390/ijms20143526