vstispСадоводство и виноградарствоHorticulture and viticulture0235-25912618-9003Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture»10.31676/0235-2591-2018-5-5-9vstisp-258Research ArticleГЕНЕТИКА, СЕЛЕКЦИЯ, СЕМЕНОВОДСТВОGENETICS, BREEDING, SEED PRODUCTIONПолиморфизм микросателлитных локусов сортов вишни (Prunus cerasus L.) современной селекции Всероссийского селекционно-технологического института садоводства и питомниководстваMicrosatellite loci polymorphism in contemporary Russian sour cherry (Prunus cerasus L.) varieties bred in All-Russian Horticultural Institute for Breeding, Agrotechnology and NurseryКуликовИ. М.KulikovI. M.

Академик РАН, директор 

г. Москва

Academician of the Russian Academy of Sciences, Director

КудрявцевВ. М.KudryavtsevA. M.

Доктор биологических наук, директор 

г. Москва

Dr. Sci. (Biol.), Director

Moscow

МарченкоЛ. А.MarchenkoA.

Кандидат сельскохозяйственных наук, зам. директора по научной работе 

г. Москва

PhD (Agric), Deputi Director

Moscow

МорозоваН. Г.MorozovaN. G.

Кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник 

г. Москва

PhD (Agric), Leading Researcher

Moscow

БорисК. В.BorisK. V.

Кандидат биологических наук, научный сотрудник 

Aдрес для переписки: Борис Ксения Витальевна – ФГБУН «Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН», 119991, Россия, ГСП-1 Москва, ул. Губкина, д. 3.

PhD (Biol.), Researcher

Adress for correspondence: Boris Ksenia V. – Vavilov Institute of General Genetics, Russian Academy of Sciences, 119991, GSP-1, 3, Gubkina str., Moscow

docboris@mail.ruТрифоноваА. А.TrifonovaA. A.

Младший научный сотрудник 

г. Москва

Junior Researcher

Moscow

 

ДедоваЛ. В.DedovaL. V.

Младший научный сотрудник 

г. Москва

Junior Researcher

Moscow

ФГБНУ «Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства»РоссияAll-Russian Horticultural Institute for Breeding, Agrotechnology and NurseryRussian FederationФГБУН «Институт общей генетики им. Н. И. Вавилова РАН»РоссияVavilov Institute of General Genetics, Russian Academy of SciencesRussian Federation2018271020180559Copyright © Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture», 20182018Autonomous 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/258

Плодовые культуры рода Prunus (персик, слива, абрикос, черешня, вишня, миндаль) имеют большое экономическое значение. Среди наиболее изученных представителей рода можно выделить персик (P. persica), для которого были разработаны серии SSR-маркеров, впоследствии успешно примененные и для исследования других видов Prunus. Микросателлитные маркеры успешно использовались и для исследования генетического разнообразия и паспортизации американской коллекции тетраплоидной вишни, коллекций сортов вишни из Латвии и Ирана. Однако следует отметить, что отечественный генофонд вишни мало изучался с использованием современных молекулярно-генетических подходов. Работа по фенотипической оценке сортов вишни селекции Всероссийского селекционно-технологического института садоводства и питомниководства проводится на протяжении многих лет. В результате изучения выделены растения, для которых стало актуальным получение идентификационных паспортов с использованием ДНК маркеров. Целью данной работы было SSR-генотипирование 10 сортов вишни селекции и оценка их генетического разнообразия на базе Института общей генетики им. Н. И. Вавилова Российской академии наук. Для анализа были выбраны 6 SSR-маркеров: UDP96-001, UDP96-003, UDP96-005, UDP97-402, UDP97-403, UDP98-406,по каждому из которых получены четкие и воспроизводимые результаты фрагментного анализа. В результате было выявлено 28 аллелей по шести изученным локусам. Количество аллелей на локус варьировало от 4 (UDP96-001, UDP96-003, UDP97-403) до 6 (UDP97-402), и в среднем составило 4,7 аллелей на локус. Значение показателя информативности (PIC) в среднем составило 0,64. Выбранные маркеры оказались достаточно эффективны для исследования генетического разнообразия отечественных сортов вишни обыкновенной. Для каждого сорта показано наличие уникальной для данной выборки комбинации аллелей, которая может быть использована для идентификации и паспортизации данных сортов. Полученные результаты также могут быть использованы для сохранения и поддержания генетической коллекции косточковых.

Species of genus Prunus (peach, plum, apricot, cherry and almond) are of great economic importance. Peach (P. persica) is one of the most well studied representatives of the genus, for which a series of SSR-markers has been developed. These markers were subsequently successfully applied to study other Prunus species. Microsatellite markers have also been successfully used for certification and genetic diversity studies of the American tetraploid cherry collection, collections of cherry varieties from Latvia and Iran. However, it should be noted that there were practically no studies of the Russian sour cherry gene pool using modern molecular genetic approaches. Work on the phenotypic evaluation of sour cherry varieties bred in All-Russian Horticultural Institute for Breeding, Agrotechnology and Nursery is carried out for many years. As a result, for a number of varieties, obtaining identification passports using DNA markers became relevant. The aim of this work was the genetic diversity study of 10 sour cherry varieties bred in All-Russian Horticultural Institute for Breeding, Agrotechnology and Nursery and SSR genotyping on the basis of Vavilov Institute of General Genetics of Russian Academy of Sciences. Six SSR-markers were used for the analysis: UDP96-001, UDP96-003, UDP96-005, UDP97-402, UDP97-403 and UDP98-406, for each of the markers stable, clearly reproducible results were obtained. As a result, 28 alleles were identified at six studied loci. The number of alleles per locus varied from 4 (UDP96-001, UDP96-003, UDP97-403) to 6 (UDP97-402), and on average was amounted to 4.7 alleles per locus. The polymorphism information content (PIC) averaged 0,64. The selected markers proved to be quite effective for the study of the Russian sour cherry varieties genetic diversity. For each studied variety, a unique combination of alleles was detected that can be used to identify and certify these varieties. The results can also be used to preserve and maintain the genetic collection of sour cherry.

: вишнясортамикросателлитные маркерыДНК-паспортизацияsour cherryvarietiesmicrosatellite markersDNAfi ngerprintingReferencesКуликов И. М., Марченко Л. А. Значение генетических коллекций плодовых культур для инновационного развития отрасли, Вестник Российской академии наук. 2015; 85(1):18-18.Kulikov I. M., Marchenko L. A. The importance of genetic collections of fruit crops for the innovative development of the branch, Vestnik Rossiyskoy akademii nauk. 2015;85 (1):18-18. (in Russian)Куликов И. М., Морозова Н. Г., Симонов В. С., Сорокопудова О. А. Развитие научной школы по садоводству профессора В. В. Кичины, выдающегося генетика и селекционера, Плодоводство и ягодоводство России. 2017;49:186-195.Kulikov I. M., Morozova N. G., Simonov V. S., Sorokopudova O. A. Development of the scienti fi c school on horticulture of professor V. V. Kichina, an prominent genetics and breeder, Plodovodstvo i yagodovodstvo Rossii. 2017;49:186-195. (in Russian)Cipriani G., Lot G., Huang W. G., Marrazzo M. T., Peterlunger E., Testolin R. AC/GT and AG/CT microsatellite repeats in peach (Prunus persica (L) Batsch): isolation, characterisation and cross-species ampli fi cation in Prunus, Theoretical and Applied Genetics. 1999;99:65-72.Cipriani G., Lot G., Huang W. G., Marrazzo M. T., Peterlunger E., Testolin R. AC/GT and AG/CT microsatellite repeats in peach (Prunus persica (L) Batsch): isolation, characterisation and cross-species ampli fi cation in Prunus, Theoretical and Applied Genetics. 1999;99:65-72.Dirlewanger E., Cosson P., Tavaud M., Aranzana J., Poizat C., Zanetto A., Arús P., Laigret F. Development of microsatellite markers in peach (Prunus persica (L.). Batsch) and their use in genetic diversity analysis in peach and sweet cherry (Prunus avium L.), Theoretical and Applied Genetics. 2002;105(1):127-138.Dirlewanger E., Cosson P., Tavaud M., Aranzana J., Poizat C., Zanetto A., Arús P., Laigret F. Development of microsatellite markers in peach (Prunus persica (L.). Batsch) and their use in genetic diversity analysis in peach and sweet cherry (Prunus avium L.), Theoretical and Applied Genetics. 2002;105(1):127-138.Aranzana M. J., Carbó J., Arús P. Microsatellite variability in peach (Prunus persica (L.) Batsch): cultivar identi fi cation marker mutation pedigree inferences and population structure. Theoretical and Applied Genetics. 2003;106(8):1341-1352.Aranzana M. J., Carbó J., Arús P. Microsatellite variability in peach (Prunus persica (L.) Batsch): cultivar identi fi cation marker mutation pedigree inferences and population structure. Theoretical and Applied Genetics. 2003;106(8):1341-1352.Cantini C., Iezzoni A.F., Lamboy W. F., Boritzki M., Struss D. DNA Fingerprinting of Tetraploid Cherry Germplasm Using Simple Sequence Repeats. Journal of American Society of Horticultural Sciences. 2001;126(2):205-209.Cantini C., Iezzoni A.F., Lamboy W. F., Boritzki M., Struss D. DNA Fingerprinting of Tetraploid Cherry Germplasm Using Simple Sequence Repeats. Journal of American Society of Horticultural Sciences. 2001;126(2):205-209.Lacis G., Kota I. SSR marker-based fi ngerprinting for sour cherry (Prunus cerasus) genetic resources identi fi cation and management, XIII Eucarpia Symposium on Fruit Breeding and Genetics 2011;976:251-256.Lacis G., Kota I. SSR marker-based fi ngerprinting for sour cherry (Prunus cerasus) genetic resources identi fi cation and management, XIII Eucarpia Symposium on Fruit Breeding and Genetics 2011;976:251-256.Najafzadeh R., Arzani K., Bouzari N., Saei A. Genetic variation and identi fi cation of promising sour cherries inferred from microsatellite markers, Russian Journal of Genetics. 2016;52(1):64-73.Najafzadeh R., Arzani K., Bouzari N., Saei A. Genetic variation and identi fi cation of promising sour cherries inferred from microsatellite markers, Russian Journal of Genetics. 2016;52(1):64-73.Doyle J. DNA Protocols for Plants, Molecular Techniques in Taxonomy NATO ASI Series. 1991;57:283-93.Doyle J. DNA Protocols for Plants, Molecular Techniques in Taxonomy NATO ASI Series. 1991;57:283-93.Peakall R., Smouse P. E. GenALEx 6.5: Genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research-an update. Bioinformatics. 2012;28(19):2537-2539.Peakall R., Smouse P. E. GenALEx 6.5: Genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research-an update. Bioinformatics. 2012;28(19):2537-2539.Nagy S., Poczai P., Cernak I., Gorji A.M., Hegedus G., Taller J. PICcalc: an online program to calculate polymorphic information content for molecular genetic studies. Biochemical Genetics. 2012;50:670-672.Nagy S., Poczai P., Cernak I., Gorji A.M., Hegedus G., Taller J. PICcalc: an online program to calculate polymorphic information content for molecular genetic studies. Biochemical Genetics. 2012;50:670-672.Урбанович О. Ю., Кузмицкая П. В., Козловская З. А., Таранов А. А. Разнообразие SSR-аллелей сортов вишни обыкновенной (Prunus cerasus). Вестник национальной академии наук Беларуси. 2014;2:64-69.Urbanovich O. Yu., Kuzmitskaya P. V., Kozlovskaya Z. A., Taranov A. A. Diversity of SSR alleles of the cherry (Prunus cerasus) varieties. Vestnik natsional’noy akademii nauk Belarusi. 2014;2:64-69. (in Russian)

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