Полиморфизм сортов яблони по локусам моногенной устойчивости к парше
Аннотация
Актуальность. Моногенная устойчивость к парше – важный селекционный признак яблони. Использование ДНК-маркеров позволяет с высокой надежностью дифференцировать сорта яблони по отдельным детерминантам устойчивости и выявить перспективные генотипы. В представленном исследовании показаны результаты молекулярно-генетического анализа сортов яблони по локусам Rvi2, Rvi4, Rvi6, Rvi8 моногенной устойчивости к парше.
Материалы и методы. Объектами исследования являлись сорта яблони различного эколого-географического происхождения. Экстракция геномной ДНК сортов яблони проводилась из молодых листьев согласно протоколу Diversity Arrays Technology P/L (DArT, 2014). Для идентификации гена Rvi6 использовали STS-маркер VfC и SCAR-маркер AL07, гена Rvi4 – мультиаллельный SCAR-маркер AD13, генов Rvi2 и Rvi8 – SCAR-маркер OPL19.
Результаты и выводы. Ген Rvi6 идентифицирован у 54,4% генотипов, из которых 91,9% являются гетерозиготами, а 8,1% (сорта ‘Свежесть’, ‘Freedom’, ‘GoldRush’) – доминантными гомозиготами по этому локусу. Маркер AD13-SCAR выявлен у 25,0% изучаемых форм (предполагаемый генотип по гену устойчивости – Rvi4Rvi4 или Rvi4rvi4). Маркер OPL19-SCAR (гены Rvi2 и Rvi8) присутствует у 73,5% проанализированных форм. У 86,8% генотипов присутствует хотя бы один из изучаемых молекулярных маркеров. Сорта яблони ‘Кандиль орловский’, ‘Красуля’, ‘Созвездие’, ‘Galarina’, ‘Priam’, ‘Redfree’, ‘Witos’ характеризуются сочетанием в одном генотипе маркеров VfC, AL07-SCAR, AD13-SCAR и OPL19-SCAR (предполагаемый генотип по генам устойчивости – Rvi2(Rvi8)Rvi4Rvi6rvi6). Сорта ‘Антоновка зимняя’, ‘Антоновка красная, ‘Беркутовское’, ‘Гейзер’, ‘Памяти Нестерова’, ‘Ренет Симиренко’, ‘Терентьевка’, ‘Golden Delicious’, ‘Telemon’ предположительно имеют рецессивный гомозиготный генотип по изучаемым локусам устойчивости.
Об авторах
А. С. Лыжин
Федеральный научный центр имени И. В. Мичурина
Россия
Россия
393760 Тамбовская обл., г. Мичуринск, ул. Мичурина, 30
Н. Н. Савельева
Федеральный научный центр имени И. В. Мичурина
Россия
Россия
393760 Тамбовская обл., г. Мичуринск, ул. Мичурина, 30
Список литературы
1. Afunian M.R., Goodwin P.H., Hunter D.M. Linkage Vfa4 in Malus × domestica and Malus floribunda with Vf resistance to the apple scab pathogen Venturia inaequalis. Plant Pathology. 2004;53(4):461-467. DOI: 10.1111/j.1365-3059.2004.01047.x
2. Boudichevskaia A., Flachowsky H., Peil A., Fischer C., Dunemann F. Development of a multiallelic SCAR marker for the scab resistance gene Vr1/Vh4/Vx from R12740-7A apple and its utility for molecular breeding. Tree Genetics & Genomes. 2006;2(4):186-195. DOI: 10.1007/s11295-006-0043-3
3. Bus V.G.M., Laurens F.N.D., van de Weg W.E., Rusholme R.L., Rikkerink E.H.A., Gardiner S.E. et al. The Vh8 locus of a new gene-for-gene interaction between Venturia inaequalis and the wild apple Malus sieversii is closely linked to the Vh2 locus in Malus pumila R12740-7A. New Phytologist. 2005a;166(3):1035-1049. DOI: 10.1111/j.1469-8137.2005.01395.x
4. Bus V.G.M., Rikkerink E.H.A., Caffier V, Durel C.-E., Plummer K.M. Revision of the nomenclature of the differential host-pathogen interactions of Venturia inaequalis and Malus. Annual Review of Phytopathology. 2011;49(1):391-413. DOI: 10.1146/annurev-phyto-072910-095339
5. Bus V.G.M., Rikkerink E.H.A., van de Weg W.E., Rusholme R.L., Gardiner S.E., Bassett H.C.M. et al. The Vh2 and Vh4 scab resistance genes in two differential hosts derived from Russian apple R12740-7A map to the same linkage group of apple. Molecular Breeding. 2005b;15:103-116. DOI: 10.1007/s11032-004-3609-5
6. DArT, 2014. Diversity Array Technology. Available from: https://www.diversityarrays.com/orderinstructions/plant-dna-extraction-protocol-for-dart/ [accessed Dec. 20, 2019].
7. Dunemann F., Gläss R., Bartsch S., Eldin M.A.S., Peil A., Bus V.G.M. Molecular cloning and analysis of apple HcrVf resistance gene paralogs in a collection of related Malus species. Tree Genetics & Genomes. 2012;8(5):1095-1109. DOI: 10.1007/s11295-012-0489-4
8. Khajuria Y.P., Kaul S., Wani A.A., Dhar M.K. Genetics of resistance in apple against Venturia inaequalis (Wint.) Cke. Tree Genetics & Genomes. 2018;14(2):16. DOI: 10.1007/s11295-018-1226-4
9. Laurens F. Review of the current apple breeding programmes in the world: objectives for scion cultivar improvement. Acta Horticulturae. 1998;484:163-170. DOI: 10.17660/ActaHortic.1998.484.26
10. Лыжин А.С., Савельева Н.Н. Идентификация генов устойчивости к парше у сортов и гибридных форм яблони с использованием молекулярных маркеров. Плодоводство и виноградарство Юга России. 2018;53(5):1-14. DOI: 10.30679/2219-5335-2018-5-53-1-14
11. Лыжин А.С., Савельева Н.Н. Использование ДНК-маркеров в селекции яблони на устойчивость к парше. Плодоводство и ягодоводство России. 2017;48(2):173-176.
12. Malnoy M., Xu M., Borejsza-Wysocka E., Korban S.S., Aldwinckle H.S. Two receptor-like genes, Vfa1 and Vfa2, confer resistance to the fungal pathogen Venturia inaequalis inciting apple scab disease. Molecular Plant-Microbe Interactions. 2008;21(4):448-458. DOI: 10.1094/MPMI-21-4-0448
13. Насонов А.И., Супрун И.И. Парша яблони: особенности возбудителя и патогенеза. Микология и фитопатология. 2015;49(5):275-285.
14. Patrascu B., Pamfil D., Sestras R.E., Botez C., Gaboreanu I., Barbos A. et al. Marker assisted selection for response attack of Venturia inaequalis in different apple genotypes. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca. 2006;34(1):121-133. DOI: 10.15835/nbha341306
15. Patzak J., Paprštein F., Henychová A. Identification of apple scab and powdery mildew resistance genes in Czech apple (Malus × domestica) genetic resources by PCR molecular markers. Czech Journal of Genetics and Plant Breeding. 2011;47(4):156-165. https://doi.org/10.17221/140/2011-CJGPB
16. Savel’ev N.I., Lyzhin A.S., Savel’eva N.N. Genetic diversity of genus Malus Mill. for scab resistance genes. Russian Agricultural Sciences. 2016;42(5):310-313. DOI: 10.3103/S1068367416050189
17. Shupert D., Smith A.P., Janick J., Goldsbrough P.B., Hirst P.M. Segregation of scab resistance in three apple populations: molecular marker and phenotypic analyses. HortScience. 2004;39(6):1183-1184. DOI: 10.21273/HORTSCI.39.6.1183
18. Tartarini S., Gianfranceschi L., Sansavini S., Gessler C. Development of reliable PCR markers for the selection of the Vf gene conferring scab resistance in apple. Plant Breeding. 1999;118(2):183-186. DOI: 10.1046/j.1439-0523.1999.118002183.x
19. Urbanovich O., Kazlovskaya Z. Identification of scab resistance genes in apple trees by molecular markers. Scientific Works of the Lithuanian Institute of Horticulture and Lithuanian University of Agriculture. 2008; 27:347-357.
20. Vinatzer B.A., Patocchi A. Gianfranceschi L., Tartarini S., Zhang H.B., Gessler C. et al. Apple contains receptor-like genes homologous to the Cladosporium fulvum resistance gene family of tomato with a cluster of genes cosegregating with Vf apple scab resistance. Molecular Plant-Microbe Interactions. 2001;14(4):505-515. DOI: 10.1094/MPMI.2001.14.4.508
21. Xu M.L., Korban S.S. Saturation mapping of the apple scab resistance gene Vf using AFLP markers. Theoretical and Applied Genetics. 2000;101(5-6):844-851. DOI: 10.1007/s001220051551
22. Якуба Г.В. Экологизированная защита яблони от парши в условиях климатических изменений: монография. Краснодар: ГНУ СКЗНИИСиВ; 2013.
Рецензия
При поддержке: Исследование выполнено при финансовой поддержке Тамбовской области в рамках научного проекта № 23-МУ-19 (02).
Для цитирования:
Лыжин А.С., Савельева Н.Н. Полиморфизм сортов яблони по локусам моногенной устойчивости к парше. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2020;181(1):64-72. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2020-1-64-72
For citation:
Lyzhin A.S., Savel’eva N.N. Polymorphism of monogenic scab resistance loci in apple varieties. Proceedings on applied botany, genetics and breeding. 2020;181(1):64-72. (In Russ.) https://doi.org/10.30901/2227-8834-2020-1-64-72
Просмотров: 750
Послать статью по эл. почте 