vstispСадоводство и виноградарствоHorticulture and viticulture0235-25912618-9003Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture»10.31676/0235-2591-2023-6-10-17vstisp-1094Research ArticleГЕНЕТИКА, СЕЛЕКЦИЯ, СЕМЕНОВОДСТВОGENETICS, BREEDING, SEED PRODUCTIONИзучение полиморфизма сортов и гибридов малины (Rubus idaeus L.) методом ISSR-PCR и поиск форм, потенциально устойчивых к вирусу кустистой карликовости (RBDV)Polymorphism study of raspberry (Rubus idaeus L.) cultivars and hybrids using ISSR-PCR method: identifying forms potentially resistant to Raspberry bushy dwarf virushttps://orcid.org/0009-0008-9412-4579ТарасоваЕ. В.TarasovaE. V.

Тарасова Е. В. – младший научный сотрудник, лаборатория репродуктивной биотехнологии

ул. Загорьевская, 4, г. Москва, 115598

Tarasova E. V., Junior Researcher, Laboratory of Reproductive Biotechnology

4, Zagorevskaya str., Moscow, 115598

https://orcid.org/0000-0003-3629-4461КапитоваИ. А.КapitovaI. A.

Капитова И. А. – кандидат химических наук, старший научный сотрудник, заведующий лабораторией репродуктивной биотехнологии

ул. Загорьевская, 4, г. Москва, 115598

Kapitova I. A., PhD (Chem.), Senior Researcher, Head of Laboratory of Reproductive Biotechnology

4, Zagorevskaya str., Moscow, 115598

kiastandart@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-9187-7593ЕвдокименкоС. Н.EvdokimenkoS. N.

Евдокименко С. Н. ‒ доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник

ул. Загорьевская, 4, г. Москва, 115598

Evdokimenko S. N., Dr. Sci. (Agric.), Chief Researcher

4, Zagorevskaya str., Moscow, 115598

https://orcid.org/0000-0002-6518-7799НемцоваЕ. В.NemtsovaE. V.

Немцова Е. В. ‒ кандидат биологических наук, доцент

Брянск

Nemtsova E. V., PhD (Biol.), Docent

Bryansk

Федеральный научный селекционно-технологический центр садоводства и питомниководстваРоссияFederal Horticultural Research Center for Breeding, Agrotechnology and NurseryRussian FederationБрянский государственный университет имени академика И. Г. ПетровскогоРоссияBryansk State University named aft er Academician I. G. PetrovskyRussian Federation202320122023061017Copyright © Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture», 20232023Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture»Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture»https://www.sadivin.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.sadivin.com/jour/article/view/1094

В статье приводятся результаты молекулярно-генетического исследования 21 сорта малины методом ISSR-PCR. Целью работы было изучение генетического полиморфизма и поиск генотипов, потенциально устойчивых к вирусу кустистой карликовости малины Raspberry bushy dwarf virus. В процессе исследования выявлено, что перспективные гибриды ремонтантной малины (Rubus idaeus L.) 9-155-1, 11-165-10 и 9-163-1 обладали наибольшим генетическим родством с устойчивыми к RBDV сортами. Родственные гибриды 9-163-1 и 11-165-10, одной из родительских форм которых являлся гибрид 13-118-1, группировались с устойчивым к RBDV сортом ‘Поклон Казакову’. Данные формы имели сходство с устойчивыми сортами ‘Метеор’, ‘Атлант’, а также с чувствительными сортами ‘Евразия’ и ‘Подарок Кашину’. Гибрид 9-155-1 характеризовался генетической близостью с чувствительными сортами ‘Подарок Кашину’ и ‘Евразия’, а также устойчивыми сортами ‘Метеор’, ‘Атлант’, ‘Жар-Птица’ и ‘Heritage’. Сорт ‘Heritage’ известен как устойчивый к RBDV за счёт наличия гена Bu. Этот ген обуславливает устойчивость к вирусу, в том числе к наиболее опасному изоляту R15. Анализ построенных дендритов позволил предположить наличие устойчивости к RBDV у гибрида 9-155-1.

The article presents the results of DNA testing for 21 raspberry cultivars using the ISSR-PCR method to study genetic polymorphism and identify genotypes potentially resistant to the raspberry bushy dwarfvirus (RBDV). It was revealed that promising hybrids of everbearing raspberry (Rubus idaeus L.), including 9-155-1, 11-165-10 and 9-163-1, exhibited significant genetic relations with RBDV-resistant cultivars. Hybrids 9-163-1 and 11-165-10, both having the hybrid 13-118-1 as one of the parent forms, were grouped with the RBDV-resistant cultivar ‘Poklon Kazakovu’. These forms showed similarities with the resistant cultivars ‘Meteor’ and ‘Atlant’, as well as the sensitive cultivars ‘Evrasia’ and ‘Podarok Kashinu’. The hybrid 9-155-1 was characterized by genetic proximity with the sensitive cultivars ‘Podarok Kashinu’ and ‘Evrasia’, as well as the resistant cultivars ‘Meteor’, ‘Atlant’, ‘Zhar-Ptitsa’, and ‘Heritage’. The Heritage variety is known to be resistant to RBDV, attributed to the Bu gene. This gene is responsible for the resistance to the virus, including the most dangerous isolate R15. The analysis of the constructed dendrites suggested the potential resistance to RBDV in the hybrid 9-155-1.

RubusRBDVISSR-PCRвыделение ДНКпраймерыселекцияRubusRBDVISSR-PCRDNA isolationprimersselectionReferencesУпадышев М. Т., Петрова А. Д. Биоэкология вирусов малины Rubus idaeus L. и оздоровление методом суховоздушной термотерапии. Плодоводство и ягодоводство России. 2022;68:94-98. DOI: 10.31676/2073-4948-2022-68-94-98. Upadyshev M. T., Petrova, A. D. Bioecology of raspberry Rubus idaeus L. viruses and improvement by the method of dry thermotherapy. Pomiculture and small fruits culture in Russia. 2022:68:94-98. (In Rus.)Упадышев М. Т., Петрова А. Д. Биоэкология вирусов малины Rubus idaeus L. и оздоровление методом суховоздушной термотерапии. Плодоводство и ягодоводство России. 2022;68:94-98. DOI: 10.31676/2073-4948-2022-68-94-98. Upadyshev M. T., Petrova, A. D. Bioecology of raspberry Rubus idaeus L. viruses and improvement by the method of dry thermotherapy. Pomiculture and small fruits culture in Russia. 2022:68:94-98. (In Rus.)Mavrič Pleško I., Lamovšek J., Lešnik A. et al. Raspberry bushy dwarf virus in Slovenia – geographic distribution, genetic diversity and population structure. Eur J Plant Pathol. 2020;158:1033-1042. DOI: 10.1007/s10658-020-02115-5.Mavrič Pleško I., Lamovšek J., Lešnik A. et al. Raspberry bushy dwarf virus in Slovenia – geographic distribution, genetic diversity and population structure. Eur J Plant Pathol. 2020;158:1033-1042. DOI: 10.1007/s10658-020-02115-5.Mathew L., Tiffi n H., Erridge Z. et al. Effi ciency of eradication of Raspberry bushy dwarf virus from infected raspberry (Rubus idaeus) by in vitro chemotherapy, thermotherapy and cryotherapy and their combinations. Plant Cell Tiss Organ Cult. 2021;144:133-141. DOI: 10.1007/s11240-020-01829-y.Mathew L., Tiffi n H., Erridge Z. et al. Effi ciency of eradication of Raspberry bushy dwarf virus from infected raspberry (Rubus idaeus) by in vitro chemotherapy, thermotherapy and cryotherapy and their combinations. Plant Cell Tiss Organ Cult. 2021;144:133-141. DOI: 10.1007/s11240-020-01829-y.Isogai M., Yoshikoshi M., Seki K. et al. Seed transmission of raspberry bushy dwarf virus is blocked in Nicotiana benthamiana plants by preventing virus entry into the embryo from the infected embryo sac and endosperm. Arch Virol 2023;168:138. DOI: 10.1007/s00705-023-05767-w.Isogai M., Yoshikoshi M., Seki K. et al. Seed transmission of raspberry bushy dwarf virus is blocked in Nicotiana benthamiana plants by preventing virus entry into the embryo from the infected embryo sac and endosperm. Arch Virol 2023;168:138. DOI: 10.1007/s00705-023-05767-w.Martin R. R., MacFarlane S., Sabanadzovic S., Quito D., Poudel B., & Tzanetakis I. E. Viruses and virus diseases of Rubus. Plant disease. 2013;97(2):168-182. DOI: 10.1094/PDIS-04-12-0362-FE.Martin R. R., MacFarlane S., Sabanadzovic S., Quito D., Poudel B., & Tzanetakis I. E. Viruses and virus diseases of Rubus. Plant disease. 2013;97(2):168-182. DOI: 10.1094/PDIS-04-12-0362-FE.Miljanić V., Rusjan D., Škvarč A., Chatelet P., Štajner N. Elimination of Eight Viruses and Two Viroids from Preclonal Candidates of Six Grapevine Varieties (Vitis vinifera L.) through In Vivo Th ermotherapy and In Vitro Meristem Tip Micrograft ing. Plants. 2022;11(8):1064. https://doi.org/10.3390/plants11081064.Miljanić V., Rusjan D., Škvarč A., Chatelet P., Štajner N. Elimination of Eight Viruses and Two Viroids from Preclonal Candidates of Six Grapevine Varieties (Vitis vinifera L.) through In Vivo Th ermotherapy and In Vitro Meristem Tip Micrograft ing. Plants. 2022;11(8):1064. https://doi.org/10.3390/plants11081064.Çağlayan K., Gazel M., Roumi V., Lamovsek J., Beber A., & Pleško I. M. Sweetcherry. A new host of raspberry bushy dwarf virus. Journal of Plant Pathology. 2022;105 (1):307-311.Çağlayan K., Gazel M., Roumi V., Lamovsek J., Beber A., & Pleško I. M. Sweetcherry. A new host of raspberry bushy dwarf virus. Journal of Plant Pathology. 2022;105 (1):307-311.Zhou C., da Graça J. V., Freitas-Astúa J., Vidalakis G., Duran-Vila N., & Lavagi, I. Citrus viruses and viroids. Th e Genus Citrus, 2020, 391-410. DOI: 10.1016/b978-0-12-812163-4.00019-x. 10.1016/B978-0-12-812163-4.00019-X.Zhou C., da Graça J. V., Freitas-Astúa J., Vidalakis G., Duran-Vila N., & Lavagi, I. Citrus viruses and viroids. Th e Genus Citrus, 2020, 391-410. DOI: 10.1016/b978-0-12-812163-4.00019-x. 10.1016/B978-0-12-812163-4.00019-X.Frercks, Birutė & Gelvonauskienė, Dalia & Juškytė, Ana & Sikorskaite, Sidona & Mazeikiene, Ingrida & Bendokas, Vidmantas & Graham, Julie. Development of Biotic Stress Tolerant Berries. 2022. DOI: 10.1007/978-3-030-91802-6_9.Frercks, Birutė & Gelvonauskienė, Dalia & Juškytė, Ana & Sikorskaite, Sidona & Mazeikiene, Ingrida & Bendokas, Vidmantas & Graham, Julie. Development of Biotic Stress Tolerant Berries. 2022. DOI: 10.1007/978-3-030-91802-6_9.Кольченко М., Копытина А., Керимбек Н., Пожарский А., Низамдинова Г., Хуснитдинова М., Тасужина А., Гриценко Д. Генетическая характеристика вируса малины кустистой карликовой, выделенного из красной малины в Казахстане. Вирусы. 2023;15(4):975. DOI: 10.3390/v15040975 Kolchenko M., Kapytina A., Kerimbek N., Pozharskiy A., Nizamdinova G., Khusnitdinova M., Taskuzhina A., Gritsenko D. Genetic Characterization of Raspberry Bushy Dwarf Virus Isolated from Red Raspberry in Kazakhstan. Viruses. 2023;15(4):975. (In Rus.)Кольченко М., Копытина А., Керимбек Н., Пожарский А., Низамдинова Г., Хуснитдинова М., Тасужина А., Гриценко Д. Генетическая характеристика вируса малины кустистой карликовой, выделенного из красной малины в Казахстане. Вирусы. 2023;15(4):975. DOI: 10.3390/v15040975 Kolchenko M., Kapytina A., Kerimbek N., Pozharskiy A., Nizamdinova G., Khusnitdinova M., Taskuzhina A., Gritsenko D. Genetic Characterization of Raspberry Bushy Dwarf Virus Isolated from Red Raspberry in Kazakhstan. Viruses. 2023;15(4):975. (In Rus.)Упадышев М. Т., Тихонова К. О., Метлицкая К. В. Изучение вредоносности вирусов на малине в полевых условиях. Плодоводство и ягодоводство России. 2016;45:188-192. Upadyshev M. T., Tikhonova K. O., Metlitskaya K. V. Study of viruses harmfulness on red raspberry in the fi eld conditions. Fruit growing and berry growing in Russia. 2016;45:188-192. (In Rus.)Упадышев М. Т., Тихонова К. О., Метлицкая К. В. Изучение вредоносности вирусов на малине в полевых условиях. Плодоводство и ягодоводство России. 2016;45:188-192. Upadyshev M. T., Tikhonova K. O., Metlitskaya K. V. Study of viruses harmfulness on red raspberry in the fi eld conditions. Fruit growing and berry growing in Russia. 2016;45:188-192. (In Rus.)Колбанова Е. В., Божидай Т. Н. Возможность определения вируса кустистой карликовости малины (RBDV) у растений-регенерантов малины в культуре in vitro методом DAS-ELISA теста. Плодоводство. 2018;30(1):131-135. Kolbanova E. V., Bozhiday T. N. Th e possibility of detection of Raspberry bushy dwarf virus (RBDV) in microshoots of raspberry plants in culture in vitro by DAS-ELISA. Fruit growing. 2018;30(1):131-135. (In Rus.)Колбанова Е. В., Божидай Т. Н. Возможность определения вируса кустистой карликовости малины (RBDV) у растений-регенерантов малины в культуре in vitro методом DAS-ELISA теста. Плодоводство. 2018;30(1):131-135. Kolbanova E. V., Bozhiday T. N. Th e possibility of detection of Raspberry bushy dwarf virus (RBDV) in microshoots of raspberry plants in culture in vitro by DAS-ELISA. Fruit growing. 2018;30(1):131-135. (In Rus.)Sproģe L., Strautiņa S. Infl uence of Raspberry bushy dwarf virus on pollination of red raspberry (Rubus idaeus L.) cultivars. Agronomy Research. 2020;18(S4):2776-2784. DOI: 10.15159/ar.20.227.Sproģe L., Strautiņa S. Infl uence of Raspberry bushy dwarf virus on pollination of red raspberry (Rubus idaeus L.) cultivars. Agronomy Research. 2020;18(S4):2776-2784. DOI: 10.15159/ar.20.227.Mathew L., Tiffi n H., Erridge Z., McLachlan A., Hunter D., & Pathirana R. Effi ciency of eradication of Raspberry bushy dwarf virus from infected raspberry (Rubus idaeus) by in vitro chemotherapy, thermotherapy and cryotherapy and their combinations. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC). 2021;144(1):133-141.Mathew L., Tiffi n H., Erridge Z., McLachlan A., Hunter D., & Pathirana R. Effi ciency of eradication of Raspberry bushy dwarf virus from infected raspberry (Rubus idaeus) by in vitro chemotherapy, thermotherapy and cryotherapy and their combinations. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC). 2021;144(1):133-141.Isogai M., Matsudaira T., Miyoshi K., Shimura T., Torii S., Yoshikawa N. Th e raspberry bushy dwarf virus 1b gene enables pollen grains to function effi ciently in horizontal pollen transmission. Virology. 2020;542:28-33. DOI: 10.1016/j.virol.2020.01.005.Isogai M., Matsudaira T., Miyoshi K., Shimura T., Torii S., Yoshikawa N. Th e raspberry bushy dwarf virus 1b gene enables pollen grains to function effi ciently in horizontal pollen transmission. Virology. 2020;542:28-33. DOI: 10.1016/j.virol.2020.01.005.Jones A. T. Important virus diseases of cane fruit crops and their control. Integrated Plant Protection in Orchards – Soft Fruits IOBC/wprs Bull. 2003;26(2):169-175.Jones A. T. Important virus diseases of cane fruit crops and their control. Integrated Plant Protection in Orchards – Soft Fruits IOBC/wprs Bull. 2003;26(2):169-175.Orzeł A., Lech W., Jagła J., Danek K. B. and Bieniasz M. Biology of fl owering as an element in the red raspberry breeding, focused on avoiding interference in embryo sac development and reduction in drupelet numbers. Acta Hortic. 2020:1277;375-380. DOI: 10.17660/ActaHortic.2020.1277.53.Orzeł A., Lech W., Jagła J., Danek K. B. and Bieniasz M. Biology of fl owering as an element in the red raspberry breeding, focused on avoiding interference in embryo sac development and reduction in drupelet numbers. Acta Hortic. 2020:1277;375-380. DOI: 10.17660/ActaHortic.2020.1277.53.Антонова О. Ю., Дунаева С. Е., Ухатова Ю. В., Камылина Н. Ю., Долганова Н. А., Лисицына О.В., Гавриленко Т.А. Оздоровление малины от вируса кустистой карликовости (RBDV) методом комплексной терапии в культуре in vitro. Достижения науки и техники АПК. 2015;29(7):61-64. Antonova O. Yu., Dunaeva S. E., Ukhatova Yu. V., Kamylina N. Yu., Dolganova N. A., Lisitsyna O. V., Gavrilenko T. A. Recovery of raspberries from bushy dwarf virus (RBDV) using the method of complex therapy in in vitro culture. Achievements of science and technology of the agro-industrial complex. 2015;29(7):61-64. (In Rus.)Антонова О. Ю., Дунаева С. Е., Ухатова Ю. В., Камылина Н. Ю., Долганова Н. А., Лисицына О.В., Гавриленко Т.А. Оздоровление малины от вируса кустистой карликовости (RBDV) методом комплексной терапии в культуре in vitro. Достижения науки и техники АПК. 2015;29(7):61-64. Antonova O. Yu., Dunaeva S. E., Ukhatova Yu. V., Kamylina N. Yu., Dolganova N. A., Lisitsyna O. V., Gavrilenko T. A. Recovery of raspberries from bushy dwarf virus (RBDV) using the method of complex therapy in in vitro culture. Achievements of science and technology of the agro-industrial complex. 2015;29(7):61-64. (In Rus.)Martin R. R., Keller K. E. and Mathews H. Development of resistance to raspberrybushy dwarf virus in Meeker red raspberry. Acta Hort. 2004;656:165-169.Martin R. R., Keller K. E. and Mathews H. Development of resistance to raspberrybushy dwarf virus in Meeker red raspberry. Acta Hort. 2004;656:165-169.Stephens M. J., Buck E. J., Tahir Jirana. Mapping a potential resistance gene for Raspberry bushy dwarf virus in red raspberry. Acta Horticulturae. 2016;1133:121-128.Stephens M. J., Buck E. J., Tahir Jirana. Mapping a potential resistance gene for Raspberry bushy dwarf virus in red raspberry. Acta Horticulturae. 2016;1133:121-128.Дрейпер Дж., Скотт Р., Армитидж Ф., Уолден Р. Генная инженерия растений: Лабораторное руководство: под ред. Дж. Дрейпера. Пер. с англ. М.: Мир, 1991. 408 с. Draper J., Armitage F., Dury G., Jacob L., Walden R., Kumar A., Jeff erson R., Hamil D. Plant genetic transformation and gene expression. A laboratory manual. Oxford; Boston: Blackwell Scientifi c Publications, 1988, 366 p. (In Rus.)Дрейпер Дж., Скотт Р., Армитидж Ф., Уолден Р. Генная инженерия растений: Лабораторное руководство: под ред. Дж. Дрейпера. Пер. с англ. М.: Мир, 1991. 408 с. Draper J., Armitage F., Dury G., Jacob L., Walden R., Kumar A., Jeff erson R., Hamil D. Plant genetic transformation and gene expression. A laboratory manual. Oxford; Boston: Blackwell Scientifi c Publications, 1988, 366 p. (In Rus.)Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Методы генетической инженерии: Молекулярное клонирование. М.: Мир, 1984, 479 с. Maniatis T., Fritsch E. E., Sambrook J. Molecular cloning Cold Spring Harbor lab., 1984, 479 р. (In Rus.)Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Методы генетической инженерии: Молекулярное клонирование. М.: Мир, 1984, 479 с. Maniatis T., Fritsch E. E., Sambrook J. Molecular cloning Cold Spring Harbor lab., 1984, 479 р. (In Rus.)Лукашов В. В. Молекулярная эволюция и филогенетический анализ: учебное пособие. Издательство: БИНОМ, М, 2009. 256 с. Lukashov V. V. Molecular evolution and phylogenetic analysis: textbook. BINOM, M. 2009, 256 p. (In Rus.)Лукашов В. В. Молекулярная эволюция и филогенетический анализ: учебное пособие. Издательство: БИНОМ, М, 2009. 256 с. Lukashov V. V. Molecular evolution and phylogenetic analysis: textbook. BINOM, M. 2009, 256 p. (In Rus.)Павлинов И. Я. Введение в современную филогенетику (кладогенетический аспект). М.: изд-во КМК, 2005, 51 с. Pavlinov I. Ya. Introduction to modern phylogenetics (cladogenetic aspect). M.: KMK publishing house, 2005, 51 p. (In Rus.)Павлинов И. Я. Введение в современную филогенетику (кладогенетический аспект). М.: изд-во КМК, 2005, 51 с. Pavlinov I. Ya. Introduction to modern phylogenetics (cladogenetic aspect). M.: KMK publishing house, 2005, 51 p. (In Rus.)Немцова Е. В., Мытницкая Ю. Ф., Заякин В. В., Нам И. Я. Характеристика изолятов вируса кустистой карликовости малины, распространенных в Брянской области. Вестник БГУ. 2015;2:425-428. Nemtsova E. V., Mytnitskaya Yu. F., Zayakin V. V., Nam I. Ya. Characteristics of raspberry bushy dwarf virus isolates distributed in the Bryansk region. Bulletin of BSU. 2015;2:425-428. (In Rus.)Немцова Е. В., Мытницкая Ю. Ф., Заякин В. В., Нам И. Я. Характеристика изолятов вируса кустистой карликовости малины, распространенных в Брянской области. Вестник БГУ. 2015;2:425-428. Nemtsova E. V., Mytnitskaya Yu. F., Zayakin V. V., Nam I. Ya. Characteristics of raspberry bushy dwarf virus isolates distributed in the Bryansk region. Bulletin of BSU. 2015;2:425-428. (In Rus.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.