Results of marker-assisted pear breeding in Belarus
Abstract
DNA markers represent an alternative to classical breeding for the selection of cultivars and hybrids based on economically valuable traits. This article presents the results of applying a marker-assisted selection (MAS) method for the identification of pear genotypes in the national collection of the Republic of Belarus. Genetic profiles were obtained for 47 pear accessions using the EDPGR-recommended set of markers, which enables generation of comparable data across laboratories worldwide, thus contributing to a more efficient evaluation of Belarusian genetic resources, variety protection, and coordinated international data exchange. The markers were grouped into duplex and triplex multiplex sets to improve the efficiency of genotyping through simultaneous analysis at multiple loci using fragment analysis. Cluster analysis revealed intraspecific genetic relationships among the studied pear cultivars. A dendrogram illustrating genetic similarity was constructed.
About the Authors
T. N. Marcinkevich
РУП «Институт плодоводства»
Belarus
Belarus
T. A. Gashenko
РУП «Институт плодоводства»
Belarus
Belarus
O. A. Yakimovich
РУП «Институт плодоводства»
Belarus
Belarus
Yu. G. Kondratenok
РУП «Институт плодоводства»
Belarus
Belarus
A. M. Rymko
ООО «АртБиоТех»
Belarus
Belarus
References
1. Якимович, О. А. Коллекция груши РУП «Институт плодоводства» − национальное достояние Республики Беларусь / О. А. Якимович // Биология растений и садоводство: теория, инновации : сб. науч. тр. / НБС-ННЦ ; редкол.: Ю. В. Плугатарь (гл. ред.) [и др.]. – Крым, 2017. – Т. 144, № 1. – С. 83–87.
2. Varshney, R. K. Genomics-assisted breeding for crop improvement / R. K. Varshney, A. Graner, M. E. Sorrells // Trends in Plant Science. – 2005. – Vol. 10, № 12. – P. 621–630.
3. 15 years of GDR: new data and functionality in the genome database for Rosaceae / S. Jung, T. Lee, C. H. Cheng [et al.] // Nucleic Acids Research. – 2019. – Vol. 47, № D1. – P. 1137–1145.
4. The comparison of RFLP, RAPD, AFLP and SSR (microsatellite) markers for germplasm analysis / W. Powell, M. Morgante, C. Andre [et al.] // Molecular Breeding. – 1996. – Vоl. 2. – P. 225–238.
5. Mapping of disease-related genes in Japanese pear using a molecular linkage map with RAPD markers / H. Iketani, K. Abe, T. Yamamoto [et al.] // Breeding Science. − 2001. – Vol. 51. – P. 179–184.
6. Identification of Asian pear varieties by SSR analysis / T. Kimura, Y. Z. Shi, M. Shoda [et al.] // Breeding Science. – 2002. – Vol. 52. – P. 115–121.
7. Development and characterisation of 140 new microsatellites in apple (Malus × domestica Borkh.) / R. Liebhard, L. Gianfranceschi, B. Koller [et al.] // Molecular Breeding. – 2002. – Vol. 10, № 4. – P. 217–241.
8. Полиморфизм SSR-аллелей сортов груши, выращиваемых в Беларуси / О. Ю. Урбанович, 3. А. Козловская, О. А. Якимович, Н. А. Картель // Генетика. – 2011. – Т. 47, № 3. – С. 349–358.
9. Анализ полиморфизма микросателлитных локусов сортов и видов груши (Pyrus) / Н. А. Яковин, И. А. Фесенко, А. В. Исачкин, Г. И. Карлов // Генетика. – 2011. – Т. 47, № 5. – С. 643–650.
10. Development of microsatellite markers in the Japanese pear (Pyrus pyrifolia Nakai) / T. Yamamoto, T. Kimura, M. Shoda [et al.] // Molecular Ecology Notes. – 2002. – Vol. 2, № 1. – P. 14–16.
11. Genetic diversity in collection of European pear (Pyrus communis) cultivars determined with SSR markers chosen by ECPGR / J. Senic, L. Garkava-Gustavsson, F. Fernández-Fernández, H. Nybom // Scientia Horticulturae. – 2012. – № 145. – P. 39–45.
12. Genetic diversity and similarity of pear (Pyrus L.) cultivars native to East Asia revealed by SSR (simple sequence repeat) markers / L. Bao, K. Chen, D. Zhang [et al.] // Genetic Resources and Crop Evolution. – 2007. – Vol. 54. – P. 959–971.
13. Evans, K. M. Harmonising fingerprinting protocols to allow comparisons between germplasm collections – Pyrus / K. M. Evans, F. Fernández-Fernández, C. Govan // Acta Horticulturae. – 2009. – Vol. 814. – P. 103–106.
14. Генетические ресурсы растений в Беларуси: мобилизация, сохранение, изучение и использование / НАН Беларуси, НПЦ НАН Беларуси по земледелию ; редкол.: Ф. И. Привалов (гл. ред.) [и др.]. – Минск : Четыре четверти, 2019. – 452 с.
15. Nei, M. Mathematical model for studying genetic variation in terms of restriction endonucleases / M. Nei, W. H. Li // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. – 1979. – Vol. 76. – P. 5269–5273.
16. Марцинкевич, Т. Н. Оценка гибридного потомства сорта Талгарская красавица на устойчивость к парше груши и выявление фрагмента гена устойчивости / Т. Н. Марцинкевич, О. А. Якимович, З. А. Козловская // Плодоводство : сб. науч. тр. / НАН Беларуси, Ин-т плодоводства ; редкол.: В. А. Самусь (гл. ред.) [и др.]. – Минск, 2017. – Т. 29. – С. 41–47.
Review
For citations:
Marcinkevich T.N., Gashenko T.A., Yakimovich O.A., Kondratenok Yu.G., Rymko A.M. Results of marker-assisted pear breeding in Belarus. Fruit Growing. 2025;37:26-35. (In Russ.)
Views:
14
Email this article 