Идентификация аллельного состояния гена Rca2 устойчивости к антракнозу и определение генетического сходства у генотипов земляники садовой

   Исследования проводились в 2022-2023 гг.

   Цель работы – анализ родства гибридов и сортов земляники садовой, устойчивых и восприимчивых к антракнозу, и определение предполагаемого аллельного статуса гена устойчивости к антракнозу Rca2.

   Выполнен подбор ISSR-праймеров для выявления полиморфизма и построения дендритов генетического сходства 19 генотипов из коллекции ФГБНУ ФНЦ Садоводства. Оценка эффективности ISSR-праймеров проводилась методом ISSR-PCR с последующим гель-электрофорезом продуктов ISSR-PCR в агарозном геле. Для оценки аллельного состояния гена Rca2 использовался SCAR-маркер STS-Rca2_240. Генетическая дистанция анализируемых образцов земляники садовой была определена с применением коэффициента Жаккара. Кластерный анализ проведен с использованием программы STATISTICA (StatSoft ). У исследуемых сортов и гибридов установлен предполагаемый аллельный статус гена устойчивости к антракнозу Rca2. Диагностический фрагмент маркера STS-Rca2_240 размером 240 п.н. обнаружен у сорта ‘Альфа’. На основе массива коэффициентов генетического сходства были построены дендрограммы, в ходе их анализа установлено родство исследуемых сортообразцов. Выделены перспективные формы, обладающие высокой степенью генетического сходства с сортами, устойчивыми к антракнозу, и формы, близкородственные восприимчивым сортам.

1. Morkeliūnė A, Rasiukevičiūtė N, Valiuškaitė A. Meteorological Conditions in a Temperate Climate for Colletotrichum acutatum, Strawberry Pathogen Distribution and Susceptibility of Different Cultivars to Anthracnose. Agriculture. 2021; 11(1):80. DOI: 10.3390/agriculture11010080.

2. Merino M. C., Guidarelli M., Negrini F., De Biase D., Pession A., Baraldi E., Induced expression of the Fragaria × ananassa Rapid alkalinization factor-33-like gene decreases anthracnose ontogenic resistance of unripe strawberry fruit stages. Molecular Plant Pathology, 2019: 20: 1252-1263. doi: 10.1111/mpp.12837.

3. Karimi K., Arzanlou M., Pertot I. Weeds as Potential Inoculum Reservoir for Colletotrichum nymphaeae Causing Strawberry Anthracnose in Iran and Rep-PCR Fingerprinting as Useful Marker to Differentiate C. acutatum Complex on Strawberry. Frontiers in Microbiology. 2019. 10. 129. DOI: 10.3389/fmicb.2019.00129.

4. Головин С. Е., Глинушкин А. П., Зеркалов И. А., Белошапкина О. О., Копина М. Б. Патокомплекс почвенных микромицетов, ассоциирующихся с корневыми и прикорневыми гнилями земляники, в некоторых регионах России. Достижения науки и техники АПК. 2019. 33(7): 62-70. DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10715.

5. Zhang L. Characterization and fungicide sensitivity of Colletotrichum species causing strawberry anthracnose in Eastern China / L. Zhang, L. Song, X. Xu, X. Zou, K. Duan, Q. Gao // Plant disease. 2020. 104(7):1960-1968. DOI: 10.1094/PDIS-10-19-2241–RE.

6. Говорова Г. Ф., Говоров Д. Н. Грибные болезни земляники и клубники. Москва: Проспект; 2019; 208 с.

7. Упадышев М. Т., Тумаева Т. А., Борисова А. А., Андронова Н. В., Петрова А. Д., Туть Е. А. Особенности формирования полевого репозитория земляники садовой. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2021;22(5):715-724. DOI: 10.30766/2072-9081.2021.22.5.715-724.

8. Храбров И. Э., Антонова О. Ю., Шаповалов М. И., Семёнова Л. Г. Устойчивость земляники к основным грибным фитопатогенам: R-гены и их ДНК-маркеры. Биотехнология и селекция растений, 2019;2(3):30-40. DOI: 10.30901/2658-6266-2019-3-o3.

9. Lerceteau-Köhler E., Guerin G., Denoyes-Rothan B. Identification of SCAR marker linked to Rca2 anthracnose resistance gene and their assessment in strawberry germplasm. TheorAppl Genet. 2005;111;862-870. DOI: 10.1007/s00122-005-0008-1.

10. Лукъянчук И. В., Лыжин А. С., Козлова И. И. Анализ генетической коллекции клубники (Fragaria L.) для генов Rca2 и Rpf1 с молекулярными маркерами. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018;22(7):795-799. DOI: 10.18699/VJ18.423.

11. Лыжин А. С., Лукъянчук И. В., Жбанова Е. В. Полиморфизм сортов земляники (Fragaria × ananassa) по гену устойчивости к антракнозу Rca2. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2019;180(1):73-77. DOI: 10.30901/2227-8834-2019-1-73-77.

12. Орловская О. А., Корень Л. В., Хотылева Л. В. Влияние степени генетической дивергенции родителей на уровень гетерозиса гибридов F1 яровой тритикале. Экологическая генетика. 2013;3(5): 405-411. DOI: 10.17816/ecogen1033-9.

13. Чесноков Ю. В., Косолапов В. М. Генетические ресурсы растений и ускорение селекционного процесса. М.: ООО «Угрешская типография», 2016, 172 с.

14. Кокшарова А. Н. Подбор праймеров для исследования Fragaria vesca L. ISSR-методом: Фундаментальные и прикладные исследования в биологии и экологии : сборник статей по материалам Региональной научной конференции, Пермь, 19-23 апр. 2021 г. Пермь, 2021, 27-29 с.

15. Дрейпер Д. С., Армитидж Ф., Дьюри Г., Джэкоб Л., Уолден Р., Кумар А., Джефферсон Р., Хэмил Д. Генная инженерия растений. М.: Мир, 1991. С. 408.

16. Jaccard P. Distribution de la fl ore alpine dans le Bassin des Dranses et dans quelques regions voisines // Bull. Soc. Vaudoise sci. Natur. 1901. V. 37. Bd. 140. P. 241-272.