Изучение генетического разнообразия образцов малины с использованием SSR-маркеров

Современный уровень развития селекции и внедрение новых технологий требует усиления контроля за качеством и подлинностью селекционных достижений. В этих условиях особую актуальность приобретает создание молекулярно-генетических паспортов сортов как хранилища оригинальной генетической информации, подтверждающего подлинность селекционного продукта.
В РУП «Институт плодоводства» с 2019 г. начата работа по созданию базы молекулярно-генетических паспортов коллекционных образцов отечественных и зарубежных сортов малины летнего срока созревания, необходимых для контроля процесса включения новых образцов в коллекцию во избежание предотвращения дублирования, а также установления внутривидовых связей и видового родства генотипов с использованием SSR-анализа, что значительно расширяет возможности верификации сортов.
Для создания паспортов были использованы 8 микросателлитных SSR-маркеров. В результате показан высокий уровень полиморфизма 8 микросателлитных локусов у 47 сортов и гибридов малины различного географического происхождения и выявлен 101 аллель. В зависимости от локуса число аллелей варьировало от 7 до 19. Наиболее полиморфным оказался локус RhM043, а наименее – локус RhM001.
С использованием данных SSR-анализа составлены генетические паспорта 47 образцов малины летнего срока созревания (40 сортов, 7 гибридов), среди которых 9 – белорусской селекции, 24 – российской, 4 – украинской, 2 – казахской, 4 – румынской, 1 – польской и 3 – английской селекции. Среди оцененных генотипов 3 образца отличаются желтой окраской ягод. По результатам исследований построена дендрограмма, показывающая генетическое родство между генотипами малины летнего срока созревания.

1. Шамшин, И. Н. Создание генетических паспортов сортов яблони на основе анализа полиморфизма микросателлитных локусов генома: методика / И. Н. Шамшин, А. М. Кудрявцев, Н. И. Савельев. – Мичуринск: Мичур. гос. аграр. ун-т, 2013. – 44 с.

2. Соболев, В. В. Использование метода полимеразной цепной реакции для генетического маркирования ремонтантной малины: автореф. … дис. канд. биол. наук: 03.00.23 / В. В. Соболев ; М. с.-х. акад. им. К. А. Тимирязева. – М., 2004. – 17 с.

3. Isolation and characterization of simple sequence repeat loci in R. hochstetterorum and their use in other species from the Rosaceae family / M. Lopes [et al.] // Molecular Ecology Notes. – 2006. – Vol. 6. – P. 750–752. https://doi.org/10.1111/j.1471-8286.2006.01329.x

4. Dossett, M. SSR fingerprinting of black raspberry cultivars shows discrepancies in identification / M. Dossett, N. V. Bassil, C. E. Finn // Acta Horticulturae. – 2012. – Vol. 946. – P. 49–53. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2012.946.4

5. Microsatellite markers for raspberry and blackberry / N. R. F. Castillo [et al.] // J. of the Amer. Soc. for Horticultural Sci. – 2010. – Vol. 135. – P. 271–278.

6. López, A. Evaluation of SSR and SNP markers in Rubus glaucus Benth progenitors’ selection / A. López, C. Barrera, M. Marulanda // Rev. Brasil. de Fruticultura. – 2019. – Vol. 41 (1). – P. 1–14. https://doi.org/10.1590/0100-29452019081

7. A blackberry (Rubus L.) expressed sequence tag library for the development of simple sequence repeat markers / K. Lewers [et al.] // BMC Plant Biology. – 2008. – Vol. 8. – 69 p. https://doi.org/10.1186/1471-2229-8-69

8. Анализ микросателлитных локусов как первый этап на пути к маркерной селекции малины и земляники / В. Г. Лебедев [и др.] // Селекция и сорторазведение садовых культур. – 2018. – Т. 5. – № 1. – С. 65–68.

9. Assessment of genetic diversity in Bulgarian raspberry germplasm collection by microsatellite markers (SSR) / I. Badjakov [et al.] // Biotechnology a. Biotechnological Equipment. – 2005. – Vol. 19. – № 1. – P. 43–47.

10. Investigation of genetic diversity in Russian collections of raspberry and blue honeysuckle / D. Lamoureux [et al.] // Plant Genetic Resources. – 2011. – Vol. 9, № 2. – P. 202–205. https://doi.org/10.1017/S1479262111000323

11. SSR fingerprinting of a German Rubus collection and pedigree based evaluation on trueness-to-type / G. Girichev [et al.] // Genetic Resources a. Crop Evolution. – 2015. – Vol. 64. – P. 89–103. https://doi.org/10.1007/s10722-015-0345-0

12. Lacis, G. Evaluation of red raspberry cultivars used for breeding and commercial growing in the Baltic region / G. Lacis, I. Kota-Dombrovska, S. Strautina // Proc. of the Latv. Acad. of Sci. Sect. B Natural Exact and Appl. Sci. – 2017. – Vol. 71. – № 3. – P. 203–210.

13. Genetic diversity in wild and cultivated black raspberry (Rubus occidentalis L.) evaluated by simple sequence repeat markers / M. Dossett [et al.] // Genetic Resources a. Crop Evolution. – 2012. – Vol. 59. – P. 1849–1865.

14. New insight into wild red raspberry populations using simple sequence repeat markers / J. Graham [et al.] // J. of the Amer. Soc. for Horticultural Sci. – 2009. – Vol. 134. – № 1. – P. 109–119.

15. Genetic diversity of Philippine Rubus moluccanus L. (Rosaceae) populations examined with VNTR DNA probes / D. T. Bussemeyer [et al.] // J. of Tropical Biology. – 1997. – Vol. 14. – P. 867–884. https://doi.org/10.1017/S0266467400011044

16. Genetic diversity and population structure of Rubus accessions using simple sequence repeat markers / K. J. Lee [et al.] // Plant Breeding a. Biotechnology. – 2016. – Vol. 4. – № 3. – P. 345–351. https://doi.org/10.9787/PBB.2016.4.3.345

17. Фролова, Л. В. Современные направления селекции малины / Л. В. Фролова, Т. А. Гашенко, О. А. Гашенко // Плодоводство: сб. науч. тр. / Ин-т плодоводства ; редкол.: А. А. Таранов (гл. ред.) [и др.]. – Минск, 2021. – Т. 33. – С. 211–226.

18. Гашенко, Т. А. Молекулярно-генетическая паспортизация районированного сортимента малины в Беларуси / Т. А. Гашенко, Л. В. Фролова, З. А. Козловская // Современные технологии сельскохозяйственного производства: сб. науч. ст. XXIV Междунар. науч.-практ. конф., Гродно, 23 марта, 14 мая 2021 г. / Гродн. гос. аграр. ун-т; отв. за вып. О. В. Вертинская. – Гродно, 2021. – С. 65–66.

19. Graham, J. DNA Markers for Use in Raspberry Breeding / J. Graham, K. Smith // Acta Horticulturae. – 2002. – Vol. 585. – P. 51–56.