Методы оценки генетической стабильности растений земляники садовой

Генетическая стабильность растений при культивировании in vitro имеет фундаментальное значение для отбора элитных генотипов и получения сертифицированного посадочного материала соответствующего сорта. Ранее для оценки генетической стабильности растений применялись в основном фенотипический и биохимический методы, которые имеют свои преимущества и недостатки. В последнее время активно развиваются молекулярно-генетический и цитометрический методы. В связи с этим возникает необходимость разработки комплексной методики оценки генетической стабильности in vitro материала. Цель работы – оценка генетической стабильности in vitro растений земляники садовой сортов ‘Витязь’ и ‘Альфа’ селекции ФГБНУ ФНЦ Садоводства тремя методами: молекулярно-генетическим, цитометрическим и фенотипическим. Комплексные исследования позволили выявить отклонения в генотипе растений, как полученных in vitro, по различному с оригинальными образцами содержанию ДНК, наличию генетической гетерогенности у сортов, имеющих отклонения по фенотипу (характеристике куста и листьев, окраске листьев), так и при традиционном вегетативном размножении. Предлагаемая методика комплексной оценки растений земляники садовой in vitro позволила диагностировать генетическую стабильность изучаемых сортов, коррелирующую с результатами, наблюдаемыми при традиционном вегетативном размножении, и может быть использована для оценки генетической стабильности сортов и селекционных форм Fragaria × ananassa Duch.

1. Железниченко Т. В. и др. Исследование генетической вариабельности адвентивных микропобегов Picea Pungens Engelm. с помощью ДНК-маркеров и проточной цитометрии, Сибирский лесной журнал. 2020;4:45-54. DOI: 10.15372/SJFS20200406.

2. Гуляева Е. Н., Игнатенко Р. В., Галибина Н. А. Сомаклональная изменчивость хвойных в культуре in vitrо, Экологическая генетика. 2020;18(3):301-315. DOI: 10.17816/ecogen19143.

3. Булавин И. В., Иванова Н. Н., Митрофанова И. В. Регенерация in vitro и генетическая близость растений Hyssopus officinalis L. Доклады РАН, Науки о жизни. 2021;499:317-321. DOI: 10.31857/S2686738921040065.

4. Tessema G. L, Mohammed A. W, Abebe D. T. Genetic variability studies for tuber yield and yield attributes in Ethiopian released potato (Solanum tuberosum L.) Peer J. 2022;10:e12860. DOI: 10.7717/peerj.12860.

5. Hasan N., Choudhary S., Naaz N., Sharma N., Laskar R. A. Recent advancements in molecular marker-assisted selection and applications in plant breeding programmes, Journal of Genetic Engineering and Biotechnology. 2021;19(1):128. DOI: 10.1186/s43141-021-00231-1.

6. Супрун И. И. и др. Ключевые вопросы биотехнологии в размножении и оздоровлении садовых культур, Плодоводство и виноградарство Юга России. 2021;71(5):96-115. DOI: 10.30679/2219-5335-2021-5-71-96-115.

7. Скапцов М. В. Сомаклональная изменчивость Rumex acetosa L. и Inula britannica L. в культуре in vitro. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Спб. 2019, 25.

8. Mirzaei L., Yadollahi A., Kermani M. J. Еvaluation of genetic stability in olive callus-induced and meristem-induced shoots using flow cytometry and amplified fragment length polymorphism techniques, Plant Methods. 2021;17(1):31. DOI: 10.1186/s13007-021-00724-7.

9. Wang Q. M., Gao F. Z., Gao X., Zou F.Y., Sui X., Hui Y.J. Wang L. Regeneration of Clivia miniata and assessment of clonal fidelity of plantlets, Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC). 2012;109:191-200. DOI: 10.1007/s11240-011-0085-6.

10. Алексеенко Л. В., Высоцкий В. А. Методика регенерации плодовых и ягодных растений в культуре эксплантов различного происхождения. М.: 2008, 26.

11. Бъядовский И. А., Упадышев М. Т. Клональное микроразмножение плодовых культур: методические рекомендации. М.: ФГБНУ ФНЦ Садоводства, 2020, 69. ISBN: 9785-521-15845-4.

12. Данилова А. А., Евдокименко С. Н., Сазонов Ф. Ф., Марченко Л. А., Сашко Е. К., Андронова Н. В., Кулагина В. Л., Сорокопудов В. Н. Морфолого-биологические признаки сортов ягодных культур федерального государственного бюджетного научного учреждения «Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства». Методические рекомендации. М.: ВСТИСП, 2015, 144.

13. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Д. Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование. Мир. М.: 1984, 480.

14. Galbraith D. W., Harkins K. R., Maddox J. M., Ayres N. M., Sharma D. P., Firoozabady E. Rapid flow cytometric analysis of the cell cycle in intact plant tissues. 1983;220(4601):10491051. DOI: 10.1126/science.220.4601.1049.

15. Fomicheva M., Domblides E. Mastering DNA Content Estimation by Flow Cytometry as an Efficient Tool for Plant Breeding and Biodiversity Research, Methods and Protocols. 2023;6(1):18. DOI: 10.3390/mps6010018.