Молекулярный скрининг сортов и отборных форм смородины черной селекции ФНЦ имени И.В. Мичурина по устойчивости к почковому клещу

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. 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. 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).

1. Anderson M.M. Resistance to gall mite (Phytoptus ribes Nal.) in the Eucorcosma section of Ribes. Euphytica. 1971;20:422426. DOI: 10.1007/BF00035668

2. Bendokas 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.2013.976.74

3. Brennan 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-x

4. Juškytė 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/plants11131635

5. 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.

6. 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.x

7. Lyzhin 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/202125403002

8. Лыжин 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: 10.24411/0235-2451-201910203

9. 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. DOI: 10.30901/2227-8834-20222-122-128

10. Mazeikiene 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.59410

11. Mazeikiene 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.2019.106.046

12. Межнина 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.

13. 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.12720

14. Pikunova 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/S1022795419090102

15. Пикунова 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.

16. 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/S2079059715030156

17. Сазонов Ф.Ф. Использование генетических ресурсов в селекции смородины чёрной на устойчивость к патогенам и почковому клещу. Плодоводство и ягодоводство России. 2016;44:210-214.

18. 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.

19. Государственный реестр сортов и гибридов сельскохозяйственных растений, допущенных к использованию: официальное издание. Москва: Росинформагротех; 2024.

20. 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-o2

21. Ярцева 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: 10.24411/2312-8089-201911304

22. 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: 10.31676/0235-2591-2021-3-11-15

23. 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.