Оценка генетического разнообразия яблони по генам устойчивости к парше Rvi2, Rvi3, Rvi5, Rvi15

Приведены результаты ДНК-маркерного отбора сортового и селекционного материала яблони, полученного в ФГБНУ СКФНЦСВВ по нескольким генам Rvi2, Rvi3, Rvi5 и Rvi15, детерминирующим устойчивость к парше (Venturia inaequalis (Cooke) G. Winter). Цель исследования – оценка полиморфизма генов устойчивости к парше Rvi2, Rvi3, Rvi5 и Rvi15 у представителей Malus Mill. отечественной селекции и выявление наиболее перспективных генотипов для селекционного использования. Объекты исследований – генотипы яблони различного генетического происхождения. В качестве контроля при идентификации аллелей ДНК-маркеров целевых генов использованы генотипы-идентификаторы: Malus pumila R12740-7A (ген Rvi2); Q71 (ген Rvi3); Malus atrosanguinea 840 (ген Rvi5); GMAL2473 (ген Rvi15). Использован ЦКП «Исследовательско-селекционная коллекция генетических ресурсов садовых культур» в ЗАО ОПХ «Центральное», г. Краснодар. НИР выполнена согласно общепринятым современным программам и методикам селекции. Для выполнения экстракции ДНК использован метод СТАВ; при выполнении исследований применена ранее разработанная в ФГБНУ СКФНЦСВВ его модификация. Выявлена различная степень встречаемости генов устойчивости в выборке. Наиболее распространены гены Rvi3 (идентифицировано 45,95 % носителей) и Rvi15 (43,24 %), степень распространения Rvi2 составила 27,02 %, наименее распространен ген Rvi5 (2,70 %). Выделены носители 2-3 генов устойчивости к парше среди сортов яблони – раннелетний Веста (Rvi2, Rvi3, Rvi15) и позднезимний Марго (Rvi2, Rvi15). Наиболее высокое количество носителей нескольких генов устойчивости к парше выявлено в гибридной семье 12/1-21-63 (Golden Delicious (4×)×2034 (F2 M. floribunda×Golden Delicious))×Modi). Применение технологии ДНК-маркирования позволило выделить 4-гибридные формы, содержащие в геноме три целевых гена устойчивости: Rvi3, Rvi2, Rvi15 – 17/1-6-1 (Кармен×Gemeni), 17/2-6-7(12/1-21-63×Modi), 17/1-7-17 (12/1-20-56×Fujion); Rvi3, Rvi5, Rvi15 – 17/1-6-73 (12/1-21-63×Modi). Выделенные носители нескольких целевых генов могут быть использованы в дальнейшей селекции на долговременную устойчивость к Venturia inaequalis (Cooke) G. Winter.

1. Заремук Р. Ш. Селекция новых сортов, подвоев садовых культур и винограда – основа обновления регионального сортимента. Научные труды Северо-Кавказского федерального научного центра садоводства, виноградарства, виноделия. 2019;23:18-22. DOI: 10.30679/2587-9847-2019-23-18-22.

2. Шахмирзоев Р. А. Актуальные вопросы интенсивного садоводства в Республике Дагестан. Горное сельское хозяйство. 2018;4:115-118. DOI:10.25691/GSH.2018.4.027.

3. Ульяновская Е. В., Кузнецова А. П., Ефимова И. Л., Ермоленко В. Г., Федоренко А. М. Основные результаты комплексных исследований СКФНЦСВВ и СОСС по селекции плодовых растений. Научные труды Северо-Кавказского федерального научного центра садоводства, виноградарства, виноделия. 2020;27:17-31. DOI: 10.30679/2587-9847-2020-27-17-31.

4. Савельев Н. И., Юшков А. Н., Шамшин И. Н. Применение метода молекулярных маркеров для изучения генетического разнообразия плодовых культур. Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2011;2-1:8-12.

5. Якуба Г. В. Экологизированная защита яблони от парши в условиях климатических изменений: монография. Краснодар, 2013, 213 с.

6. Якуба Г. В. Структура патогенного комплекса возбудителей микозов наземной части растения яблони в условиях изменения климата. Научные труды ГНУ СКЗНИИСиВ. 2014;5:151-157.

7. Еремин Г. В., Заремук Р. Ш., Супрун И. И., Ульяновская Е. В. Ускорение и повышение эффективности селекции плодовых культур: учебное пособие. Краснодар, 2010, 55 с.

8. Савельева Н. Н. Биологические и генетические особенности яблони и селекция иммунных к парше и колонновидных сортов: монография. Мичуринск, 2016, 280 с.

9. Седов Е. Н. Селекция и новые сорта яблони: монография. Орёл: ВНИИСПК, 2011, 624 с.

10. Савельева Н. Н. Биологические и генетические особенности яблони и селекция иммунных к парше и колонновидных сортов: монография. Мичуринск-наукоград РФ, 2016, 280 с.

11. Программа Северо-Кавказского центра по селекции плодовых, ягодных, цветочно-декоративных культур и винограда на период до 2030 года: монография. Краснодар, 2013, 202 с.

12. Современные методологические аспекты организации селекционного процесса в садоводстве и виноградарстве. Краснодар: Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия, 2012, 569 с.

13. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур: монография. Орёл, 1999, 606 с.

14. Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур: монография, Орёл, 1995, 503 с.

15. Bus V. G. M., Laurens F. N. D., van de Weg W. E., Rusholme R. L., Rikkerink E. H. A., Gardiner S. E., Heather C. M. B., Linda P. K., Kim M. P. The Vh8 locus of a new gene-for-gene interaction between Venturia inaequalis and the wild apple Malus sieversii is closely linked to the Vh2 locus in Malus pumila R12740-7A, New Phytologist. 2005;166(3):1035-1049. DOI: 10.1111/j.1469-8137.2005.01395.x.

16. Patocchi A., Frei A., Frey J. E., Kellerhals M. Towards improvement of marker assisted selection of apple scab resistant varieties: Venturia inaequalis virulence surveys and standardization of molecular marker alleles associated with resistance genes, Molecular Breeding. 2009;24(4):337-347. DOI: 10.1007/s11032-009-9295-6.

17. High-quality Disease Resistant Apples for a Sustainable Agriculture, 2002, URL: https://sites.unimi.it/camelot/hidras/index.php. Ссылка активна на 18.11.2022.

18. Bus V. G. M. Revision of the nomenclature of the differential host-pathogen interactions of Venturia inaequalis and Malus, Annual Review of Phytopathology. 2011;49:391-413. DOI: 10.1146/annurev-phyto-072910-095339.

19. Урбанович О. Ю. Молекулярные методы идентификации и генотипирования яблони и груши. Минск: Право и экономика, Институт генетики и цитологии НАН Беларуси. 2013, 210 с.

20. Patocchi A., Wehrli A., Dubuis P.-H., Auwerkerken A., Leida C., Cipriani G., Passey T., Staples M., Didelot F., Philion V., Peil A., Laszakovits H., Rühmer T., Boeck K., Baniulis D., Strasser K., Vávra R., Guerra W., Masny S., Ruess F., Berre F. L., Nybom H., Tartarini S., Spornberger A., Pikunova A., Bus V. G. M. Ten years of VINQUEST: first insight for breeding new apple cultivars with durable apple scab resistance, Plant Disease. 2020;104(8):2074-2081. DOI: 10.1094/PDIS-11-19-2473-SR.

21. Дубравина И. В. Изучение генофонда яблони для решения современных селекционных задач. Плодоводство и ягодоводство России. 2013;37(1):91-97.

22. Дубравина И. В., Чепинога И. С. Отбор исходного материала яблони на этапе предварительной селекции, сб.: Селекция и сорторазведение садовых культур. Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 170-летию ВНИИСПК, 2015, 54-57.

23. Дубравина И. В., Еремин Г. В. Голден Делишес как исходная форма в селекции яблони. Плодоводство и ягодоводство России. 2011;28(1):159-164.

24. Помология: В 5-ти томах. Т. I. Яблоня: под общей редакцией академика РАН Седова Е.Н. М.: РАН, 2020, 634 с.

25. Ульяновская Е. В., Беленко Е. А. Генетические ресурсы рода Malus для создания современных адаптивных со ртов яблони, Плодоводство и виноградарство Юга России. 2021;72(6):1-17. DOI: 10.30679/2219-5335-2021-6-72-1-17.