Апробация набора SSR-маркеров для получения генетических профилей сортов сливы домашней и алычи, и оценки генетического сходства гибридов, полученных от отдаленных скрещиваний

Слива домашняя (Prunus domestica L.) – одна из самых сложных для генетического изучения плодовых культур. В отличие от большинства других видов рода Prunus, она является гексаплоидным видом (2n=48), возникшим в результате сложной межвидовой гибридизации, и вопрос о ее происхождении еще окончательно не решен. На сегодняшний день можно выделить ряд исследований, посвященных изучению филогении и систематики рода Prunus в целом и конкретно вопроса видообразования сливы домашней, в которых применяются методы молекулярной генетики. Хотя метод SSR-маркеров широко внедрен в практику исследований важнейших косточковых культур, полиморфизм SSRлокусов Prunus domestica L. редко исследовался в генофонде. В данной работе изучалась эффективность 22 микросателлитных (SSR) маркеров на сортах сливы домашней и алычи селекции ФГБНУ ФНЦ Садоводства с целью их дальнейшего использования при получении генетических профилей и разработки паспорта сорта. Также с применением этого набора маркеров проводилась оценка генетического разнообразия и степени генетического сходства сортов сливы, алычи и отдаленных гибридов из коллекции ФГБНУ ФНЦ Садоводства, полученных с помощью эмбриокультуры. Результаты скрининга набора из 22 SSR-маркеров на 10 сортах и 19 гибридных образцах выявили невысокий уровень полиморфизма, детектируемый этим набором, малое количество разделяемых аллелей. Был сделан вывод, что данный набор маркеров не позволяет в полной мере оценить нашу выборку по степени аллельного разнообразия, генетической близости родительских и гибридных форм. Доля уникальных генотипов, которые можно идентифицировать с помощью данных маркеров, составляет менее 50 %. Большое количество перекрывающихся размеров фрагментов не позволяет получить индивидуальные генетические профили сортов. Сделан вывод о необходимости привлекать и апробировать дополнительные маркеры, разрабатывать на их основе мультиплексные наборы, которые сформируют базу для рутинного генотипирования сортов. Для более точной и достоверной оценки длин фрагментов и разделения аллелей в дальнейшем анализ необходимо проводить с использованием метода капиллярного электрофореза.

1. Степанов И. В., Супрун И. И., Токмаков С. В. Оценка генетического разнообразия сортов сливы домашней селекции МОС ВИР с использованием SSR-маркеров: Современные решения в развитии сельскохозяйственной науки и производства: междунар. саммит молодых учёных, 26-30 июня, Краснодар, 2016, 193-197.

2. Ерёмин Г. В. Селекция сливы домашней на Юге России. Бюллетень ГНБС. 2019;132:44-53. DOI: 10.25684/NBG.boolt.132.2019.05

3. Саенко И. Н. Эмбриокультура нектарина и алычи в связи с задачами селекции. Тр. Никитского ботанического сада. 2005;125:131-145.

4. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Том 1. Сорта растений, URL: https://gossortrf.ru/registry.html. Ссылка активна на 30.10.2023.

5. https://gossortrf.ru/public/events/kazhdomu-sortu-po-pasportu.html. Ссылка активна на 16.10.2023.

6. https://sfedu.ru/press-center/news/69671. Ссылка активна на 15.10.2023.

7. Brown S. M., Szewc-McFadden A. K., Kresovich S. Development and application of simple sequence repeat (SSR) loci for plant genome analysis. Methods of plant genome analysis of plants. Ed. P.P. Jauhar, New York. CRC. 1996, 147-162.

8. Antanyniene R., Šikšnianiene J. B., Stanys V., Frercks B. Fingerprinting of Plum (Prunus domestica) Genotypes in Lithuania Using SSR Markers. Plants. 2023;12:1538. https://doi.org/10.3390/plants1207153.

9. Коваленко Н. Н., Гладких С. В. Культивирование зародышей in vitro гибридов раносозревающих сортов черешни (Prunus avium L.). Вавиловский журнал генетики и селекции. 2019;23(6):765-771. DOI: 10.18699/VJ19.550.

10. Бурменко Ю. В., Симонов В. С. Генетическая коллекция сливы ВСТИСП как основа для селекции культуры в Подмосковье. Селекция и сорторазведение садовых культур. 2019;6(2):7-9.

11. Murray M. G., Thompson W. F. Rapid isolation of high molecular weight plant DNA, Nucl. Acids Res. 1980;8(19):4321-4325.

12. Степанов И. В., Супрун И. И., Лободина Е. В. Анализ SSR-полиморфизма Северо-Кавказских сортов сливы домашней, Науч. тр. СКЗНИИСиВ. 2016;9:78-84.

13. Супрун И. И., Степанов И. В., Токмаков С. В., Еремин Г. В. Оценка генетического полиморфизма сливы домашней на основе анализа микросателлитных локусов. Генетика. 2019;55(2):165-173. DOI: 10.1134/S0016675819010144.

14. Abdallah D., Baraket G., Perez V., Mustapha S. B., Salhi-Hannachi1 A. and Hormaza J. I. Analysis of Self-Incompatibility and Genetic Diversity in Diploid and Hexaploid Plum Genotypes. Frontiers in Plant Science. 2019:10: 896. DOI: 10.3389/fpls.2019.00896.

15. Урбанович О. Ю., Кузмицкая П. В., Козловская З. А. Исследование генетического разнообразия сортов слив с помощью молекулярных маркеров SSR-типа. Доклады Нац. академии наук Беларуси. 2014;58(5):92-97.

16. Супрун И. И., Степанов И. В., Токмаков С. В. Апробация SSR-маркеров вида Prunuspersica для генотипирования сливы домашней. Науч. журн. КубГАУ. 2016;124(10):1481-1492.

17. Reales A., Sargent D. J., Tobbutt K. R. Rivera D. Phylogenetics of Eurasian plums, Prunus L. section Prunus (Rosaceae), according to coding and non-coding chloroplast DNA sequences. Tree Genet. and Genom. 2010;6:37-45.

18. Horvath A., Balsemin E., Barbot J.-C. Christmann H., Manzano G., Reynet P., Laigret F., Mariette S. Phenotypic variability and genetic structure in plum (Prunus domestica L.), cherry plum (P. cerasifera Ehrh.) and sloe (P. spinose L.), Scientia Horticulturae. 2011;129:283-293. DOI: 10.1016/j.scienta.2011.03.049/.