vstispСадоводство и виноградарствоHorticulture and viticulture0235-25912618-9003Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture»10.31676/0235-2591-2020-1-5-8vstisp-473Research ArticleГЕНЕТИКА, СЕЛЕКЦИЯ, СЕМЕНОВОДСТВОGENETICS, BREEDING, SEED PRODUCTIONФенотипическое и генетическое изучение бессемянности у сортов виноградаPhenotypic and genetic study of seedlessness in grape varietieshttps://orcid.org/0000-0002-2446-0971ИльницкаяЕ. Т.IlnitskayaE. T.

Ильницкая Елена Тарасовна, кандидат биологических наук, заведующий лабораторией сортоизучения и селекции винограда, ул. им. 40-летия Победы, 39, Краснодар, 350901, Россия

Elena T. Ilnitskaya, PhD (Biol.), Head of laboratory of variety study and breeding of grapes, 39, 40-letya Pobedy St., Krasnodar, 350901, Russia

ilnitskaya79@mail.ruПятаЕ. Г.PyataE. G.

аспирант, младший научный сотрудник, лаборатория сортоизучения и селекции винограда, Краснодар, Россия

Graduate student, Junior Research associate of laboratory of variety study and breeding of grapes, Krasnodar, Russia

https://orcid.org/0000-0002-3397-0666МакаркинаМ. В.MakarkinaM. V.

младший научный сотрудник, лаборатория сортоизучения и селекции винограда, Краснодар, Россия

Junior Research associate of laboratory of variety study and breeding of grapes, Krasnodar, Russia

МарморштейнА. А.MarmorshteinA. A.

аспирант, лаборант-исследователь лаборатории управления воспроизводством в ампелоценозах и экосистемах, Краснодар, Россия

Graduate student, laboratory assistantresearcher of laboratory of reproduction control in the ampeloсenosis and ecological systems, Krasnodar, Russia

КозинаТ. Д.KozinaT. D.

студент, кафедра генетики, микробиологии и биохимии, Краснодар, Россия

Student, faculty of genetic, microbiology and biochemistry, Krasnodar, Russia

ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия»РоссияNorth Caucasian Federal Scientifi c Center of Horticulture, Viticulture, Wine-makingRussian FederationФГБОУ ВО «Кубанский государственный университет»РоссияKuban State UniversityRussian Federation2020190420200159Copyright © Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture», 20202020Autonomous 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/473

Бессемянность у винограда является особой формой стерильности и характеризуется полным отсутствием семян в ягоде или наличием их зачатков. Проведено фенотипическое и генетическое изучение 20 бессемянных сортов винограда, произрастающих в Анапской ампелографической коллекции. Проявление степени бессемянности может зависеть от условий произрастания и климатических особенностей при формировании урожая. В погодно-климатических условиях 2019 г., которые характеризовались повышенным температурным режимом, определена степень бессемянности ягод изучаемых сортов. Генетические исследования выполнены на основе полимеразной цепной реакции (ПЦР), с разделением продуктов реакции методом капиллярного электрофореза и с использованием автоматического генетического анализатора ABI Prism 3130. В работе использован ДНК-маркер p3-VvAGL11, тесно сцепленный с локусом VvAGL11, влияющим на формирование бессемянности у винограда. Массу рудиментов определяли путём извлечения зачатков семян из ягод и их дегидратации в сушильном шкафу до конечной неизменяемой массы. В сортах Кишмиш Согдиана, Remaily Seedless и Кишмиш Круглый рудименты практически отсутствовали. В условиях вегетации 2019 г. наибольшая масса рудиментов в ягоде (свыше 14,1 мг) отмечена у сортов Памяти Смирнова, Янги Ер, Vanessa Seedless, Кишмиш Лучистый. Кроме степени развитости рудиментов семени, у бессемянных столовых сортов винограда важным показателем является и размер ягоды, что в целом влияет на потребительский выбор того или иного сорта. По средней массе ягоды выделился сорт Кишмиш Лучистый (5,05 г), наименьшая масса ягоды отмечена у сортов Розовый Бисер, Кишмиш Сиех, Кишмиш Круглый, Кишмиш Крупный, Бессемянный Ранний (менее 1,5 г). При ДНК-анализе с использованием маркера p3-VvAGL11 во всех генотипах обнаружено наличие ПЦР-продукта размером 198 пар нуклеотидов, что соответствует литературным данным о корреляции данного размера ПЦР-продукта с бессемянностью ягод.

The phenomenon of seedlessness in grapes is a special form of sterility and it is characterized by the complete absence of seeds in the berry or the presence of their primordia. A phenotypic and genetic studies of 20 varieties of seedless grape growing at the Anapa ampelographic collection were carried out. The manifestation of the degree of seedlessness may depend on growing conditions and climatic peculiarities during crop formation. In the weather and climate conditions of 2019, which were characterized by an increased temperature regime, the degree of seedless berries of the studied varieties was determined. Genetic studies were performed on the basis of polymerase chain reaction (PCR) with the separation of reaction products by capillary electrophoresis using the automatic genetic analyzer ABI Prism 3130. The DNA-marker p3-VvAGL11, closely linked to the VvAGL11 locus, which influences to the formation of seedlessness in grapes, was used in the work. The mass of rudiments was determined by extracting seed primordia from berries and their dehydration in a drying cabinet to final unchanged mass of rudiments. In the varieties Kishmish Sogdiana, Remaily Seedless and Kishmish Kruglyi rudiments were practically absent. The greatest mass of rudiments in the berry (over 14.1 mg) was observed in the varieties Pamyati Smirnova, Yangi Yer, Vanessa Seedless, Kishmish Luchistyi. In addition to the degree of development of seed rudiments, in seedless table grape varieties, an important indicator is the size of the berry, which generally affects the consumer choice of a particular variety. By the average weight of the berry, Kishmish Luchistyi variety (5.05 g) was distinguished. The smallest mass of berries observed in varieties Rozovyi Biser, Kishmish Siyekh, Kishmish Kruglyi, Kishmish Krupnyi, Bessemyannyi Ranniy (less than 1.5 g). DNA analysis using the p3-VvAGL11 marker revealed in all genotypes the presence of a PCR-product with a size of 198 nucleotide pairs, which corresponds to published data on the correlation of this size of the PCR-product with seedless berries.

виноградбессемянностьмасса рудиментовлокус VvAGL11ПЦРgrapeseedlessnessmass of rudimentsVvAGL11 locusPCRРабота выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и Администрации Краснодарского края (грант № 19-416-230051 р_а).This work was financially supported by the Russian Foundation for Basic Research and the Administration of the Krasnodar Territory (grant No. 19-416-230051 r_a).ReferencesLi Z., Li T., Wang Y., Xu Y. Breeding new seedless grapes using in ovulo embryo rescue and marker-assisted selection, In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant. 2015;51(3):241-248. DOI 10.1007/s11627-015-9677-x.Li Z., Li T., Wang Y., Xu Y. Breeding new seedless grapes using in ovulo embryo rescue and marker-assisted selection, In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant. 2015;51(3):241-248. DOI 10.1007/s11627-015-9677-x.Karaagac E., Vargas A.M., de Andrés M. T., Carreño I., Ibáñez J., Carreño J., Martínez-Zapater J. M., Cabezas J. A. Marker assisted selection for seedlessness in table grape breeding, Tree genetics & genomes. 2012;8(5):1003-1015. DOI 10.1007/s11295-012-0480-0.Karaagac E., Vargas A.M., de Andrés M. T., Carreño I., Ibáñez J., Carreño J., Martínez-Zapater J. M., Cabezas J. A. Marker assisted selection for seedlessness in table grape breeding, Tree genetics & genomes. 2012;8(5):1003-1015. DOI 10.1007/s11295-012-0480-0.Майстренко Л. А., Дуран Н. А., Медютова Е. Н., Мезенцева Л. Н. Итоги селекции бессемянных сортов винограда, Русский виноград. 2017;5:29-39.Maistrenko L. A., Duran N. A., Medyutova E. N., Mezentseva L. N. Breeding results of seedless grape varieties, Russkiy vinograd. 2017;5:29-39. (In Russ.)Потапенко А. И. Русский зимостойкий виноград. Смоленск: Универсум, 2007, 160 с.Potapenko A.I. Russian winter-hardy grapes. Smolensk: Universum, 2007, 160 p. (In Russ.)Mejía N., Soto B., Guerrero M., Casanueva X., Houel C., de los Ángeles Miccono M., Ramos R., Le Cunff L., Boursiquot J.-M., Hinrichsen P., Adam-Blondon A.-F. Molecular, genetic and transcriptional evidence for a role of VvAGL11 in stenospermocarpic seedlessness in grapevine, BMC Plant Biol. 2011;11:57-18. DOI: 10.1186/1471-2229-11-57.Mejía N., Soto B., Guerrero M., Casanueva X., Houel C., de los Ángeles Miccono M., Ramos R., Le Cunff L., Boursiquot J.-M., Hinrichsen P., Adam-Blondon A.-F. Molecular, genetic and transcriptional evidence for a role of VvAGL11 in stenospermocarpic seedlessness in grapevine, BMC Plant Biol. 2011;11:57-18. DOI: 10.1186/1471-2229-11-57.Майстренко Л. А. Интродукция и селекция бессемянных сортов винограда в условиях северной зоны промышленного виноградарства Российской Федерации: aвтореф. дис. … к. с.-х. наук. Новочеркасск, 1998, 27 с.Maystrenko L. A. Introduction and breeding of seedless grape varieties in the northern zone of commercial viticulture of the Russian Federation: abstract of PhD dissertation in agricultural sciences. Novocherkassk, 1998, 27 p. (In Russ.)Анапская ампелографическая коллекция (биологические растительные ресурсы): монография / Е. А. Егоров и др.; отв. ред. В. С. Петров; Краснодар: ФГБНУ Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия, 2018. 194 с.Anapa ampelographic collection (biological plant resources): monograph / E. A. Egorov et al; ed. V. S. Petrov. Krasnodar: FGBNU Severo-Kavkazskiy federal’nyy nauchnyy tsentr sadovodstva, vinogradarstva, vinodeliya, 2018. 194 p. (In Russ.)Rogers S. O., Bendich A. J. Extraction of DNA from milligram amounts of fresh, herbarium and mummifi ed plant tissues, Plant Molecular Biology. 1985;19(1):69-76. DOI: 10,1007/BF00020088.Rogers S. O., Bendich A. J. Extraction of DNA from milligram amounts of fresh, herbarium and mummifi ed plant tissues, Plant Molecular Biology. 1985;19(1):69-76. DOI: 10,1007/BF00020088.Ильницкая Е. Т., Макаркина М. В., Токмаков С. В., Barba P., Weber J. P. Апробация ДНК-маркера P3_VVAGL11, сцепленного с признаком бессемянности винограда, Научные труды Северо-Кавказского федерального научного центра садоводства, виноградарства, виноделия. 2018;19:109-112.Ilnitskaya E. T., Makarkina M. V., Tokmakov S. V., Barba P., Weber J. P. Testing of the P3_VVAGL11 DNA marker linked to the seedless sign of grapes. Scientifi c works of the North Caucasian federal scientifi c center of horticulture, viticulture, wine-making. 2018;19: 109-112. (In Russ.)

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