Эффективность SSR- и PawS-маркеров для оценки генетического полиморфизма сортов клевера лугового (Trifolium pratense L.)
https://doi.org/10.30901/2227-8834-2020-3-100-109
Аннотация
Ключевые слова
Об авторах
И. А. КлименкоФедеральный научный центр кормопроизводства и агроэкологии имени В.Р. Вильямса
Россия
141055 Московская обл., г. Лобня, Научный городок, корп. 1; Лаборатория молекулярно-генетических исследований кормовых культур ФНЦ «ВИК им. В.Р. Вильямса»; старший научный сотрудник, заведующая лабораторией; к.с.-х.н.
С. И. Костенко
Федеральный научный центр кормопроизводства и агроэкологии имени В.Р. Вильямса
Россия
141055 Московская обл., г. Лобня, Научный городок, корп. 1; Лаборатория селекции злаковых трав ФНЦ «ВИК им. В.Р. Вильямса»; заведующий лабораторией; к.с.-х.н.
Ю. М. Мавлютов
Федеральный научный центр кормопроизводства и агроэкологии имени В.Р. Вильямса
Россия
141055 Московская обл., г. Лобня, Научный городок, корп. 1; Лаборатория молекулярно-генетических исследований кормовых культур ФНЦ «ВИК им. В.Р. Вильямса»; младший научный сотрудник
А. О. Шамустакимова
Федеральный научный центр кормопроизводства и агроэкологии имени В.Р. Вильямса
Россия
141055 Московская обл., г. Лобня, Научный городок, корп. 1; Лаборатория молекулярно-генетических исследований кормовых культур ФНЦ «ВИК им. В.Р. Вильямса»; научный сотрудник
Список литературы
1. Berzina I., Zhuk A., Veinberga I., Rasha I., Rungis D.D. Genetic fingerprinting of Latvian red clover (Trifolium pratense L.) varieties using simple sequence repeat (SSR) markers: comparisons over time and space. Latvian Journal of Agronomy. 2008;11:28-32.
2. Безлепкина Е.В., Гуляева А.А., Галькова А.А. Применение ретротранспозона PawS5 в качестве ДНК-маркера при генотипировании сортообразцов абрикоса обыкновенного (Prunus armenica L.) из коллекции ВНИИСПК. Современное садоводство. 2019;3:9- 15. DOI: 10.24411/2312-6701-2019-10302
3. Бирюкова В.А. Оценка генетического разнообразия сортов картофеля и родственных видов Solanum методом анализа умеренно повторяющихся последовательностей генома: дис. … канд. биол. наук. Москва; 2006.
4. Боронникова С.В. Молекулярное маркирование и генетическая паспортизация ресурсных и редких видов растений с целью оптимизации сохранения их генофондов. Аграрный вестник Урала. 2009;2(56):57-59.
5. Брик А.Ф., Календарь Р.Н., Стратула О.Р., Сиволап Ю.М. IRAP- и REMAP-анализ сортов ячменя Одесской селекции. Цитология и генетика. 2006;3:24-33.
6. Dellaporta S.L., Wood J., Hicks J.B. A plant DNA minipreparation: Version II. Plant Molecular Biology Reporter. 1983;1(4):19-21. DOI: 10.1007/BF02712670
7. Dias P.M.B., Julier B., Sampoux J.P., Barre P., Dall’Agnol M. Genetic diversity in red clover (Trifolium pratense L.) revealed by morphological and microsatellite (SSR) markers. Euphytica. 2008;160(2):189-205. DOI: 10.1007/s10681-007-9534-z
8. Don R.H., Cox P.T., Wainwright B.J., Baker K., Mattick J.S. ‘Touchdown’ PCR to circumvent spurious priming during gene amplification. Nucleic Acids Research. 1991;19(14):4008. DOI: 10.1093/nar/19.14.4008
9. Dugar Y.N., Popov V.N. Genetic structure and diversity of Ukrainian red clover cultivars revealed by microsatellite markers. Open Journal of Genetics. 2013;3:235-242. DOI: 10.4236/ojgen.2013.34026
10. Федулова Т.П., Федорин Д.Н. Анализ генетического разнообразия сортотипов корнеплодной свеклы (Beta vulgaris L.) на основе ДНК-маркеров. Auditorium электронный научный журнал Курского государственного университета. 2014;4(4). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/analiz-geneticheskogo-raznoobraziya-sortotipov-korneplodnoy-svekly-beta-vulgaris-l-na-osnovednk-markerov [дата обращения: 10.06.2020].
11. Gao D., Chen J., Chen M., Meyers B.C., Jackson S. A highly conserved, small LTR retrotransposon that preferentially targets genes in grass genomes. PLoS ONE. 2012;7(2):e32010. DOI: 10.1371/journal.pone.0032010
12. Gilbert J.E., Lewis R.V., Wilkinson M.J., Caligari P.D.S. Developing an appropriate strategy to assess genetic variability in plant germplasm collections. Theoretical and Applied Genetics. 1999;98(6-7):1125-1131. DOI: 10.1007/s001220051176
13. Глазко В.И., Елькина М.А., Глазко Т.Т. Гомологичные нуклеотидные последовательности фланга ретротранспозона PawS5 из семейства R173 в геномах животных и растений. Сельскохозяйственная биология. 2012;4:36-41. DOI: 10.15389/agrobiology.2012.4.36rus
14. Gupta M., Sharma V., Singh S.K., Chahota R.K., Sharma T.R. Analysis of genetic diversity and structure in a genebank collection of red clover (Trifolium pratense L.) using SSR markers. Plant Genetic Resources. 2016;15(4):376-379. DOI: 10.1017/S1479262116000034
15. Herrmann D., Boller B., Widmer F., Kölliker R. Optimization of bulked AFLP analysis and its application for exploring diversity of natural and cultivated populations of red clover. Genome. 2005;48(3):474-486. DOI: 10.1139/g05-011
16. Karim K., Rawda A., Hatem C.M. Genetic diversity in local Tunisian barley based on RAPD and SSR analysis. Biological Diversity and Conservation. 2009;2(1):27-35.
17. Хавкин Э.Е. Молекулярная селекция растений: ДНК-технологии создания новых сортов сельскохозяйственных культур. Сельскохозяйственная биология. 2003;38(3):26-41.
18. Хлесткина Е.K. Молекулярные маркеры в генетических исследованиях и в селекции. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2013;17(4/2):1044-1054.
19. Хлесткина Е.K. Молекулярные методы анализа структурно-функциональной организации генов и геномов высших растений. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2011;15(4):757-768.
20. Клименко И.А., Козлов Н.Н. Оценка сортообразцов клевера лугового на основе микросателлитного анализа. В кн.: Многофункциональное адаптивное кормопроизводство: сборник научных трудов. Выпуск 19(67). Москва; 2018.
21. Клименко И.А., Шамустакимова А.О., Капустина Н.В., Макаренков М.А. Микросателлитное генотипирование сортов клевера лугового и люцерны селекции ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса. Актуальная биотехнология. 2019;3(30):180-182.
22. Kölliker R., Hermann D., Boller B., Widmer F. Swiss Mattenklee landraces, a distinct and diverse genetic resource of red clover (Trifolium pratense L.). Theoretical and Applied Genetics. 2003;107:306-315.
23. Kölliker R., Jones E.S., Jahufer M.Z.Z., Forster J.W. Bulked AFLP analysis for the assessment of genetic diversity in white clover (Trifolium repens L.). Euphytica. 2001;121:305-315.
24. Kongkiatngam P., Waterway M.J., Fortin M.G., Coulman B.E. Genetic variation within and between two cultivars of red clover (Trifolium pratense L.): comparisons of morphological, isozyme, and RAPD markers. Euphytica. 1995:84:237-246. DOI: 10.1007/BF01681816
25. Korir N.K., Han J., Shangguan L., Wang C., Kayesh E., Zhang Y. et al. Plant variety and cultivar identification: advances and prospects. Critical Reviews in Biotechnology. 2012;33(2):111-125. DOI: 10.3109/07388551.2012.675314
26. Kumar A., Bennetzen J.L. Plant retrotransposons. Annual Review of Genetics. 1999;33:479-532.
27. Kumar A., Hirochika H. Application of retrotransposons as genetic tools in plant biology. Trends in Plant Science. 2001;6(3):127-134. DOI: 10.1016/S1360-1385(00)01860-4
28. Lazar I., Zwecker-Lazar I., Lazar R.H. GelAnalyzer 2010a: Freeware 1D gel electrophoresis image analysis software. ScienceOpen, Inc.; 2010.
29. Liu S., Feuerstein U., Luesink W., Schulze S., Asp T., Studer B. et al. DArT, SNP, and SSR analyses of genetic diversity in Lolium perenne L. using bulk sampling. BMC Genetics. 2018;19(1):10. DOI: 10.1186/s12863-017-0589-0
30. Michelmore R.W., Paran I., Kesseli R.V. Identification of markers linked to disease-resistance genes by bulked segregant analysis: a rapid method to detect markers in specific genomic regions by using segregating populations. PNAS. 1991,88(21):9828-9832. DOI: 10.1073/pnas.88.21.9828
31. Новоселов М.Ю. Клевер луговой (Trifolium pratense L.). В кн.: Основные виды и сорта кормовых культур. Москва: Наука; 2015. С.26-30.
32. Park S. MStools v. 3 (Excel Spreadsheet Toolkit for Data Conversion). Dublin: Trinity College; 2001. Radinovic I., Vasiljevic S., Brankovic G., Salem-Ahsyee R., Momirovic U., Perovic D. et al. Molecular characterization of red clover genotypes utilizing microsatellite markers. Chilean Journal of Agricultural Research. 2017;77(1):41-47. DOI: 10.4067/S0718-58392017000100005
33. Рамазанова С.А., Гучетль С.З., Челюстникова Т.А., Антонова Т.С. Идентификация сортов сои российской селекции на основе анализа микросателлитных (SSR) локусов ДНК. Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. 2008;2(139):56-58.
34. Rogowsky P.M., Shepherd K.W., Langridge P. Polymerase chain reaction based mapping of rye involving repeated DNA sequences. Genome. 1992;35(4):621-626. DOI: 10.1139/g92-093
35. Sato S., Isobe S., Asamizu E., Ohmido N., Kataoka R., Nakamura Y. et al. Comprehensive structural analysis of the genome of red clover (Trifolium pratense L.). DNA Research. 2005;12(5):301-364. DOI: 10.1093/dnares/dsi018
36. Schulman A.H. Molecular markers to assess genetic diversity. Euphytica. 2007;158:313-321. DOI: 10.1007/s10681-006-9282-5
37. Sokal R.R., Michener C.D. A statistical methods for evaluating relationships. University of Kansas Science Bulletin. 1958;38:1409-1448.
38. Tam S.M., Mhiri C., Vogelaar A., Kerkveld M., Pearce S.R., Grandbastien M.A. Comparative analyses of genetic diversities within tomato and pepper collections detected by retrotransposon-based SSAP, AFLP and SSR. Theoretical and Applied Genetics. 2005;110(5):819–831. DOI: 10.1007/s00122-004-1837-z
39. Tautz D., Renz M. Simple sequences are ubiquitous repetitive components of eukaryotic genomes. Nucleic Acids Research. 1984;12(10):4127-4138. DOI: 10.1093/nar/12.10.4127
40. Vymyslicky T., Smarda P., Pelikan J., Cholastova T., Nedelnik J., Moravcova H. et al. Evaluation of the Czech core collection of Trifolium pratense, including morphological, molecular and phytopathological data. African Journal of Biotechnology. 2012;11(15):3583-3595. DOI: 10.5897/AJB11.3085
41. Зайцев В.С., Хавкин Э.Е. Идентификация генотипов растений с помощью ПЦР-анализа рассеянных повторяющихся последовательностей R173. Доклады РАСХН. 2001;2:3-5.
Рецензия
Для цитирования:
Клименко И.А., Костенко С.И., Мавлютов Ю.М., Шамустакимова А.О. Эффективность SSR- и PawS-маркеров для оценки генетического полиморфизма сортов клевера лугового (Trifolium pratense L.). Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2020;181(3):100-109. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2020-3-100-109
For citation:
Klimenko I.A., Kostenko S.I., Mavlyutov Yu.M., Shamustakimova A.O. Efficiency of SSR and PawS markers for evaluation of genetic polymorphism among red clover (Trifolium pratense L.) cultivars. Proceedings on applied botany, genetics and breeding. 2020;181(3):100-109. (In Russ.) https://doi.org/10.30901/2227-8834-2020-3-100-109