vstispСадоводство и виноградарствоHorticulture and viticulture0235-25912618-9003Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture»10.31676/0235-2591-2022-5-10-16vstisp-918Research ArticleГЕНЕТИКА, СЕЛЕКЦИЯ, СЕМЕНОВОДСТВОGENETICS, BREEDING, SEED PRODUCTIONИзучение генотипа винограда Кишмиш № 342 и проявления бессемянности в условиях Анапской ампелографической коллекцииStudying genotype of Kishmish No. 342 and manifestation of parthenocarpy under conditions of the Anapa ampelographic collectionИльницкаяЕ. Т.IlnitskayaE. T.

Ильницкая Е. Т. – кандидат биологических наук, заведующая лабораторией сортоизучения и селекции винограда

Краснодар

Ilnitskaya E. T., PhD of biology, Head of Laboratory of Cultivar’s Study and Breeding of Grapes

Krasnodar

ilnitskaya79@mail.ruМакаркинаМ. В.MakarkinaM. V.

Макаркина М. В. – младший научный сотрудник лаборатории сортоизучения и селекции винограда

Краснодар

Makarkina M. V., Junior Research Associate of Laboratory of Cultivar’s Study and Breeding of Grapes

Krasnodar

ПятаЕ. Г.PyataE. G.

Пята Е. Г. – младший научный сотрудник лаборатории сортоизучения и селекции винограда

Краснодар

Pyata E. G., Junior Research Associate of Laboratory of Cultivar’s Study and Breeding of Grapes

Krasnodar

КурденковаЕ. К.KurdenkovaE. K.

Курденкова Е. К. – младший научный сотрудник лаборатории виноградарства и виноделия

Анапа

Kurdenkova E. K., Junior Research Associate of Viticulture and Wine-making Laboratory

Anapa

КозинаТ. Д.KozinaT. D.

Козина Т. Д. – лаборант-исследователь лаборатории сортоизучения и селекции винограда

Краснодар

Kozina T. D., Laboratory Assistant-Researcher of Laboratory of Cultivar’s Study and Breeding of Grapes

Krasnodar

 

Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделияРоссияNorth Caucasian Federal Scientific Center of Horticulture, Viticulture, Wine-makingRussian FederationСеверо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия,РоссияNorth Caucasian Federal Scientific Center of Horticulture, Viticulture, Wine-makingRussian FederationАнапская зональная опытная станция виноградарства и виноделия – филиал ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия»РоссияAnapa Zonal Experimental Station of Viticulture and Wine-making – Branch of FSBSI North-Caucasus Federal Scientific Center of Horticulture, Viticulture, Wine-makingRussian Federation202201112022051016Copyright © Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture», 20222022Autonomous 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/918

Проведено изучение генотипа винограда Кишмиш № 342 (Кишмиш Венгерский), а также морфологии проявления признака бессемянности у данного сорта. В исследования были включены растения винограда сорта Кишмиш № 342, произрастающие в Анапской ампелографической коллекции. Оценку категории бессемянности проводили в течение трёх лет и сопоставляли с данными погодных условий. Определение массы рудиментов проводили путём извлечения зачатков семян из ягод и их поэтапной дегидратации в сушильном шкафу до неизменяемой конечной массы. Экстракцию ДНК проводили методикой на основе использования буфера ЦТАБ. Генетические исследования выполнены методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). ДНК-профилирование проводили с использованием SSR-маркеров (VVS2, VVMD5, VVMD7, VVMD27, VVMD25, VVMD32, VrZAG62, VrZAG79), стандартных для ДНК-паспортизации сортов винограда. Для идентификации аллельного состояния локусов устойчивости к милдью (Rpv3, Rpv12) и оидиуму (Ren1, Ren3, Ren9) в работе были использованы тесно сцепленные микросателлитные маркеры – UDV305, UDV737 (Rpv3) и UDV343, UDV360 (Rpv12), SC8-0071-014, SC47-18 (Ren1), ScORGF15-02, GF15-42 (Ren3) и CenGen6 (Ren9), рекомендованные для подобных работ. Результаты ПЦР-анализа оценивали методом капиллярного электрофореза с использованием автоматического генетического анализатора «Нанофор-05». В результате исследования выявлено варьирование категории бессемянности в погодно-климатических условиях города Анапы в 2019-2021 гг. – от 2 до 4 категории; наибольшая масса рудиментов отмечена в год с наиболее жаркими условиями цветения и с наибольшим накоплением активных температур до периода цветения. Сформирован ДНК-паспорт сорта Кишмиш № 342 (VVS2133 143 VVMD5236 238 VVMD7251 253 VVMD27182 182 VrZAG62188 194 VrZAG79247 255 VVMD25241 255 VVMD32240 272), подтверждено происхождение генотипа (Villard Blanc×Perlette) по данным ДНК-анализа. По результатам ДНК-маркерного анализа показано наличие локусов устойчивости к милдью (Rpv3) и оидиуму (Ren3 и Ren9) в генотипе Кишмиш № 342.

Тhe genotype of Kishmish No. 342 (Hungarian Kishmish), along with the manifestation of parthenocarpy in this variety, was studied. Тhe research included plants of the Kishmish grape variety No. 342 growing in the Anapa ampelographic collection. Тhe evaluation of the parthenocarpy category was carried out for three years; the results were compared with the data on weather conditions. Тhe mass of vestigial structures was determined by the extraction of the ovules from berries and their gradual dehydration in a drying cabinet until constant weight. DNA extraction was carried out using a CTAB buffer. Genetic studies were performed by polymerase chain reaction (PCR). DNA profiling was performed using SSR markers (VVS2, VVMD5, VVMD7, VVMD27, VVMD25, VVMD32, VrZAG62, VrZAG79) standard for DNA certification of grape varieties. Closely coupled microsatellite markers, including UDV305, UDV737 (Rpv3) and UDV343, UDV360 (Rpv12), SC8-0071-014, SC47-18 (Ren1), ScORGF15, were used to identify the allele status of gene loci resistance to mildew (Rpv3, Rpv12) and powdery mildew (Ren1, Ren3, Ren9).02, GF15-42 (Ren3) and CenGen6 (Ren9), recommended for such work. Тhe results of PCR analysis were evaluated by capillary electrophoresis using a Nanophor-05 sequencer. Тhe research results show the variation in the parthenocarpy classes from 2 to 4 under the weather and climate conditions of Anapa in 2019–2021; the largest mass of vestigial structures was observed for the year characterised by the hottest flowering conditions and the greatest heat summation prior to the flowering period. A DNA certificate of the Kishmish variety No. 342 was established (VVS2133 143 VVMD5236 238 VVMD7251 253 VVMD27182 182 VrZAG62188 194 VrZAG79247 255 VVMD25241 255 VVMD32240 272); the origin of the genotype (Villard blanc x Perlette) was confirmed according to DNA analysis. On the basis of the DNA marker analysis, the presence of gene loci resistant to mildew (Rpv3) and powdery mildew (Ren3 and Ren9) in the genotype of Kishmish No. 342 was shown.

виноградкатегория бессемянностиПЦРлокусы устойчивостиДНК-профильgrapesparthenocarpy classPCRresistance lociDNA profileРабота выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и администрации Краснодарского края (грант № 19-416-230051 р_а)Тhe work was funded by the Russian Foundation for Basic Research and the Administration of the Krasnodar Krai (grant No. 19-416-230051 р_а)ReferencesCostantini L., Moreno-Sanz P., Nwafor C. C., Lorenzi S., Marrano A., Cristofolini F., Gottardini E., Raimondi S., Ruffa P., Gribaudo I., Schneider A., Grando M. S. Somatic variants for seed and fruit set in grapevine, BMC plant biology. 2021;21(1):1-33. DOI: 10.1186/s12870-021-02865-2.Costantini L., Moreno-Sanz P., Nwafor C. C., Lorenzi S., Marrano A., Cristofolini F., Gottardini E., Raimondi S., Ruffa P., Gribaudo I., Schneider A., Grando M. S. Somatic variants for seed and fruit set in grapevine, BMC plant biology. 2021;21(1):1-33. DOI: 10.1186/s12870-021-02865-2.Майстренко Л. А. Интродукция и селекция бессемянных сортов винограда в условиях северной зоны промышленного виноградарства РФ: автореферат диссертации. Новочеркасск, 1998, 27 с.Maistrenko L. A. Introduction and selection of seedless grape varieties in the conditions of the northern zone of industrial viticulture of the Russian Federation: abstract of the dissertation. Novocherkassk, 1998, 27 p. (In Russ.)Смирнов К. В. Бессемянные сорта винограда: Энциклопедия виноградарства. Кишинев: Гл. ред. Молд. Сов. Энциклоледии, 1986;1:155-156.Smirnov K. V. Seedless grape varieties: Encyclopedia of Viticulture. Chisinau: Gl. ed. Mold. Sov. Encyclopedias. 1986;1:155-156.. (In Russ.)Кострикин И. А., Красохина С. И., Ключиков Е.А. Ультраранние и сверхранние сорта и гибридные формы винограда: Часть XVI, Издательство «Эверест», г. Ростов-на-Дону, 2008, 36 с.Kostrikin I. A., Krasokhina S. I., Klyuchikov E.A. Ultrarannye and sverhranye varieties and hybrid forms of grapes: Part XVI, Everest Publishing House, Rostov-on-Don, 2008, 36 p. (In Russ.)Трошин Л. П., Радчевский П.П. Виноград: иллюстрированный каталог. Районированные, перспективные, тиражные сорта. Ростов н/Д:Феникс, 2010, 271 с.Troshin L. P., Radchevsky P.P. Vinograd: an illustrated catalog. Zoned, promising, circulation varieties. Rostov n/A:Phoenix, 2010, 271 p. (In Russ.)Кишмиш № 342, 2022, URL: https://vinograd.info/sorta/bessemyannye/kishmish--342.html. Ссылка активна на 06.10.2022.Kishmish No. 342, 2022, URL: https://vinograd.info/sorta/bessemyannye/kishmish--342.html . Тhe link is active on 06.10.2022. (In Russ.)Кислов А. В. Климатология: учебник для студ. учреждений высш. проф. образования. М.: Издательский центр «Академия», 2011, 224 с.Kislov A.V. Climatology: textbook for students. institutions of higher Prof. M.: Publishing Center “Academy”, 2011, 224 p. (In Russ.)Егоров Е. А., Ильина И. А., Петров В. С. и др. Анапская ампелографическая коллекция (биологические растительные ресурсы): монография. Краснодар: ФГБНУ Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия, 2018, 194 с.Egorov E. A., Ilyina I. A., Petrov V. S. and others. Anapa Ampelographic Collection (biological plant resources): monograph. Krasnodar: North Caucasus Federal Research Center of Horticulture, Viticulture, Winemaking, 2018, 194 p. (In Russ.)Rogers S. O., Extraction of DNA from milligram amounts of fresh, herbarium and mummified plant tissues, Plant Molecular Biology. 1985;19(1):69-76. DOI: 10.1007/ BF00020088.Rogers S. O., Extraction of DNA from milligram amounts of fresh, herbarium and mummified plant tissues, Plant Molecular Biology. 1985;19(1):69-76. DOI: 10.1007/ BF00020088.Zini E., Dolzani C., Stefanini M., Gratl V., Bettinelli P., Nicolini D., Betta G., Dorigatti C., Velasco R., Letschka T., Vezzulli S. R-loci arrangement versus downy and powdery mildew resistance level: a Vitis hybrid survey. International journal of molecular sciences. 2019;20(14):3526. DOI: 10.3390/ijms20143526.Zini E., Dolzani C., Stefanini M., Gratl V., Bettinelli P., Nicolini D., Betta G., Dorigatti C., Velasco R., Letschka T., Vezzulli S. R-loci arrangement versus downy and powdery mildew resistance level: a Vitis hybrid survey. International journal of molecular sciences. 2019;20(14):3526. DOI: 10.3390/ijms20143526.Riaz S., Menéndez C. M., Tenscher A., Pap D., Walker M. A. Genetic mapping and survey of powdery mildew resistance in the wild Central Asian ancestor of cultivated grapevines in Central Asia, Horticulture research. 2020;7:104. DOI: 10.1038/s41438-020-0335-z.Riaz S., Menéndez C. M., Tenscher A., Pap D., Walker M. A. Genetic mapping and survey of powdery mildew resistance in the wild Central Asian ancestor of cultivated grapevines in Central Asia, Horticulture research. 2020;7:104. DOI: 10.1038/s41438-020-0335-z.Lukšić K., Zdunić G., Hančević K., Mihaljević M. Ž., Mucalo A., Maul E., Riaz S., Pejić I. Identification of powdery mildew resistance in wild grapevine (Vitis vinifera subsp. sylvestris Gmel Hegi) from Croatia and Bosnia and Herzegovina, Scientific reports. 2022;12(1), 1-13. DOI: 10.1038/s41598-022-06037-6.Lukšić K., Zdunić G., Hančević K., Mihaljević M. Ž., Mucalo A., Maul E., Riaz S., Pejić I. Identification of powdery mildew resistance in wild grapevine (Vitis vinifera subsp. sylvestris Gmel Hegi) from Croatia and Bosnia and Herzegovina, Scientific reports. 2022;12(1), 1-13. DOI: 10.1038/s41598-022-06037-6.Wang Z., Wang Y., Cao X., Wu D., Hui M., Han X., Yao F., Li Y., Li. H., Wang H. Screening and Validation of SSR Molecular Markers for Identification of Downy Mildew Resistance in Intraspecific Hybrid F1 Progeny (V. vinifera), Horticulturae. 2022;8(8):706. DOI: 10.3390/horticulturae8080706.Wang Z., Wang Y., Cao X., Wu D., Hui M., Han X., Yao F., Li Y., Li. H., Wang H. Screening and Validation of SSR Molecular Markers for Identification of Downy Mildew Resistance in Intraspecific Hybrid F1 Progeny (V. vinifera), Horticulturae. 2022;8(8):706. DOI: 10.3390/horticulturae8080706.Coleman C., Copetti D., Cipriani G., Hoffmann S., Kozma P., Kovács L., Morgante M., Testolin R., Di Gaspero G. Тhe powdery mildew resistance gene Ren1 co-segregates with an NBSLRR gene cluster in two Central Asian grapevines, BMC Genet. 2009;10:89. DOI: 10.1186/1471-2156-10-89.Coleman C., Copetti D., Cipriani G., Hoffmann S., Kozma P., Kovács L., Morgante M., Testolin R., Di Gaspero G. Тhe powdery mildew resistance gene Ren1 co-segregates with an NBSLRR gene cluster in two Central Asian grapevines, BMC Genet. 2009;10:89. DOI: 10.1186/1471-2156-10-89.Zendler D., Schneide P., Töpfe R., Zyprian E. Fine mapping of Ren3 reveals two loci mediating hypersensitive response against Erysiphe necator in grapevine, Euphytica. 2017;213(68):1029. DOI:10.1007/s10681-017-1857-9.Zendler D., Schneide P., Töpfe R., Zyprian E. Fine mapping of Ren3 reveals two loci mediating hypersensitive response against Erysiphe necator in grapevine, Euphytica. 2017;213(68):1029. DOI:10.1007/s10681-017-1857-9.Van Heerden C. J., Burger P., Vermeulen A., Prins R. Detection of downy and powdery mildew resistance QTL in a ‘Regent’ х ‘RedGlobe’ population, Euphytica. 2014;200:281-295. DOI: 10.1007/s10681-014-1167-4.Van Heerden C. J., Burger P., Vermeulen A., Prins R. Detection of downy and powdery mildew resistance QTL in a ‘Regent’ х ‘RedGlobe’ population, Euphytica. 2014;200:281-295. DOI: 10.1007/s10681-014-1167-4.Zendler D., Töpfer R., Zyprian E. Confirmation and fine mapping of the resistance locus Ren9 from the grapevine cultivar ‘Regent’, Plants. 2020;10(1):24. DOI: 10.3390/plants10010024.Zendler D., Töpfer R., Zyprian E. Confirmation and fine mapping of the resistance locus Ren9 from the grapevine cultivar ‘Regent’, Plants. 2020;10(1):24. DOI: 10.3390/plants10010024.Di Gaspero G., Copetti D., Coleman C., Castellarin S. D., Eibach R., Kozma P., Lacombe T., Gambetta G., Zvyagin A., Cindrić P., Kovács L., Morgante M., Testolin R. Selective sweep at the Rpv3 locus during grapevine breeding for downy mildew resistance, Тheor. Appl. Genet. 2012;124:227-286. DOI: 10.1007/ s00122-011-1703-8.Di Gaspero G., Copetti D., Coleman C., Castellarin S. D., Eibach R., Kozma P., Lacombe T., Gambetta G., Zvyagin A., Cindrić P., Kovács L., Morgante M., Testolin R. Selective sweep at the Rpv3 locus during grapevine breeding for downy mildew resistance, Тheor. Appl. Genet. 2012;124:227-286. DOI: 10.1007/s00122-011-1703-8.Venuti S., Copetti D., Foria S., Falginella L., Hoffmann S., Bellin D., Cindric P., Kozma P., Scalabrin S., Morgante M., Testolin R., Di Gaspero G. Historical introgression of the downy mildew resistance gene Rpv12 from the Asian species Vitis amurensis into grapevine varieties, PLoSONE. 2013;8(4):e61228. DOI: 10.1371/journal.pone.0061228.Venuti S., Copetti D., Foria S., Falginella L., Hoffmann S., Bellin D., Cindric P., Kozma P., Scalabrin S., Morgante M., Testolin R., Di Gaspero G. Historical introgression of the downy mildew resistance gene Rpv12 from the Asian species Vitis amurensis into grapevine varieties, PLoSONE. 2013;8(4):e61228. DOI: 10.1371/journal.pone.0061228.Julius Kuhn-Institut. International Variety Catalogue VIVC, URL: http://www.vivc.de. Ссылка активна на 24. 08. 2022.Julius Kuhn-Institut. International Variety Catalogue VIVC, URL: http://www.vivc.de. Ссылка активна на 24. 08. 2022.Агрометеорологические бюллетени по территории Краснодарского края. Краснодар: Краснодарский краевой центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, 2019-2021, 580 с.Agrometeorological bulletins on the territory of the Krasnodar Territory. Krasnodar: Krasnodar Regional Center for Hydrometeorology and Environmental Monitoring, 2019-2021, 580 p. (In Russ.)Cadle-Davidson L., Chicoine D., Consolie N. Variation within and among Vitis spp. for foliar resistance to the powdery mildew pathogen Erysiphe necator, Plant disease. 2011;95(2):202-211. DOI: 10.1094/PDIS-02-10-0092.Cadle-Davidson L., Chicoine D., Consolie N. Variation within and among Vitis spp. for foliar resistance to the powdery mildew pathogen Erysiphe necator, Plant disease. 2011;95(2):202-211. DOI: 10.1094/PDIS-02-10-0092.Buonassisi D., Colombo M., Migliaro D., Dolzani C., Peressotti E., Mizzotti C., Velasco R., Masiero S., Perazzolli M., Vezzulli S. Breeding for grapevine downy mildew resistance: a review of “omics” approaches, Euphytica. 2017;213(5):1-21. DOI: 10.1007/s10681-017-1882-8.Buonassisi D., Colombo M., Migliaro D., Dolzani C., Peressotti E., Mizzotti C., Velasco R., Masiero S., Perazzolli M., Vezzulli S. Breeding for grapevine downy mildew resistance: a review of “omics” approaches, Euphytica. 2017;213(5):1-21. DOI: 10.1007/s10681-017-1882-8.

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