Плодоводство и виноградарство Юга России, 2012, №13
Покупка
Основная коллекция
Наименование: Плодоводство и виноградарство Юга России
Год издания: 2012
Кол-во страниц: 127
Дополнительно
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
СОДЕРЖАНИЕ № 13 (1) Адаптивный потенциал сортов и качественные показатели плодовой продукции в условиях проявления стрессовых факторов среды 1. Генетические ресурсы, сортоизучение, селекция 1. Супрун И.И., Ульяновская Е.В., Седов Е.Н., Седышева Г.А., Серова З.М. Использование молекулярно-генетических методов установления закономерностей наследования для выявления доноров значимых признаков яблони 2. Супрун И.И., Ульяновская Е.В., Степанов И.В. Изучение аллельного полиморфизма гена самонесовместимости и цитологических особенностей опыления сортов яблони 3. Заремук Р.Ш. Селекция сортов косточковых культур на адаптивность в условиях юга России 2. Ресурсный потенциал агротерриторий 4. Драгавцева И.А., Савин И.Ю., Кузьмина А.А. Оценка адаптивного потенциала яблони в условиях среды Краснодарского края 3. Размножение и производство посадочного материала 5. Бунцевич Л.Л., Костюк М.А., Палецкая Е.Н. Производство безвирусного посадочного материала и создание базовых маточных насаждений 4. Физиология и биохимия растений 6. Ненько Н.И., Ильина И.А., Петров В.С., Кудряшова В.В., Запорожец Н.М., Схаляхо Т.В. Адаптация растений винограда различного эколого-географического происхождения к стрессовым факторам зимнего периода 5. Общая агротехника (системы, технологии) 7. Алфѐров В.А. Технологические направления и тенденции интенсификации садоводства 6. Конструкции насаждений, формировки крон 8. Петров В.С., Павлюкова Т.П. Влияние конструкции виноградных кустов на продуктивность насаждений 7. Минеральное питание растений 9. Сергеева Н.Н., Ненько Н.И., Якуба Ю.Ф. Влияние условий питания на содержание аминокислот в листьях яблони 10. Управление качеством 10. Причко Т.Г., Чалая Л.Д. Формирование качественных показателей плодов яблони в зависимости от погодных условий периода вегетации 11. Фитосанитарное состояние растений 11. Юрченко Е.Г. Аналитическая оценка внешних проявлений стресс реакции и специализированной адаптации виноградных растений при повреждающем воздействии УФ-радиации 12. Бунцевич Л.Л., Костюк М.А., Палецкая Е.Н. Диагностика вирусных и вирусоподобных болезней плодовых и ягодных культур в связи с особенностями их патогенеза 14. Переработка плодово-ягодной продукции и винограда 13. Агеева Н.М., Андреева В.Е. Экспресс-метод сканирующей электронной микроскопии для идентификации веществ, вызывающих коллоидные помутнения вин
УДК 634.1:631.52 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОГЕНЕТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ УСТАНОВЛЕНИЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ НАСЛЕДОВАНИЯ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ДОНОРОВ ЗНАЧИМЫХ ПРИЗНАКОВ ЯБЛОНИ* Супрун Иван Иванович канд. биол. наук Ульяновская Елена Владимировна д-р с.-х. наук Государственное научное учреждение Северо-Кавказский зональный научноисследовательский институт садоводства и виноградарства Россельхозакадемии, Краснодар, Россия Седов Евгений Николаевич д-р с.-х. наук, академик РАСХН Седышева Галина Алексеевна д-р с.-х. наук Серова Зоя Михайловна канд. с.-х. наук Государственное научное учреждение Всероссийский НИИ селекции плодовых культур Россельхозакадемии, Орел, Россия На основе полученных новых знаний по формированию и проявлению ценных селекционных признаков выделены новые доноры и комплексные доноры значимых признаков яблони. Ключевые слова: СОРТ, ЯБЛОНЯ, ИММУНИТЕТ, ПАРША UDC 634.1:631.52 USE OF MOLECULAR GENETIC METHODS OF ESTABLISHMENT OF INHERITANCE LAWS FOR REVEALING OF DONORS OF SIGNIFICANT SIGNS OF THE APPLE-TREE Suprun Ivan Cand. Biol. Sci. Ulyanovskaya Elena Dr. Sci. Agr. State Scientific Оrganization North Caucasian Regional Research Institute of Horticulture and Viticulture of the Russian Academy of Аgricultural Sciences, Krasnodar, Russia Sedov Evgeniy Dr. Sci. Agr., Academician of the RAAS Sedysheva Galina Dr. Sci. Agr. Serova Zoya Cand. Agr. Sci. State Scientific Institution All-Russian Research Institute of Horticultural Breeding of the Russian Academy of Agricultural Sciences, Orel, Russia New donors and complex donors of significant signs of an apple-tree are allocated on the basis of received new knowledge on formation and display of valuable selection signs. Keywords: VARIETY, APPLE-TREE, IMMUNITY, SCAB Введение. В настоящее время накопление генетического потенциала целесообразно вести на геноплазме адаптивных к стрессовым факторам среды видов или, если это возможно, созданных на их основе сортов, гено * Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ и региональных инвесторов (проект № 11-04-96537 р_юг_ц).
типы которых включают в себя гены и блоки генов, обеспечивающих вы сокую выживаемость и стабильное плодоношение плодового растения при воздействии экстремальных факторов окружающей среды. Использование в гибридизации наиболее прогрессивных генотипов, совмещающих комплекс значимых признаков высокого уровня на геноплаз ме адаптивных сортов яблони, способствует получению в дальнейших гене рациях максимального совершенствования всех селекционных признаков. Цель исследований – создание и выделение новых доноров значимых признаков яблони с использованием для идентификации генетической де терминанты целевых признаков методов молекулярного ДНК маркирования. Объекты и методы исследований. Научно-исследовательские рабо ты проводили в ГНУ Всероссийский НИИ селекции плодовых культур (г. Орел) и ГНУ Северо-Кавказский зональный НИИ садоводства и вино градарства (г. Краснодар) согласно «Программе и методике селекции пло довых, ягодных и орехоплодных культур» (1995); «Программе и методике сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (1999); «Комплексной программе по селекции семечковых культур в России на 2001-2020 гг.» и др.[1-4]. Молекулярную идентификацию гена Vf осуществляли методом по лимеразной цепной реакции (ПЦР) с последующим электрофоретическим разделением продуктов ПЦР в 2% агарозном геле. В работе использовали внутригенный ДНК-маркер гена Vf, созданный на основе полиморфизма его нуклеотидной последовательности [5]. ПЦР проводили по стандарт ным методикам [6]. При постановке реакции использовали стандартный набор реактивов с Taq-ДНК полимеразой фирмы «Сибензим». Стандарт наличия гена Vf – сорт яблони Прима, гена Vm – сорт Первинка. Объекты исследования – новые сорта и элитные формы яблони се лекции ВНИИСПК и селекции СКЗНИИСиВ совместно с ВНИИСПК.
Обсуждение результатов. В ходе исследований выделены новые до норы иммунитета к парше (Venturia inaegualis) на олиго- и дигенной осно ве, а также на основе совмещения в одном генотипе моногенной и поли генной устойчивости для создания генотипов с долговременной устойчи востью к парше (рис. 1), обладающих комплексом ценных агробиологиче ских признаков, а также доноры диплоидных гамет и колонновидности. Генетическое происхождение и целевые признаки выделенных доно ров иммунитета к парше, диплоидных гамет и колонновидности – сортов и форм яблони нового поколения – приведены в табл. 1. Таблица 1 – Доноры иммуннитета к парше, диплоидных гамет и колонновидности № п/п Сорт, гибрид Происхождение Признаки выделения 1 2 3 4 ВНИИСПК 1. 22-34-86 814 х ПА-29-1-1-63 Донор иммунитета (ген Vf) 2. 29-38-97 Орлик х Река Донор иммунитета (ген Vr) 3. 31-5-15 Северный синап х Река Донор иммунитета (ген Vr) 4. 31-5-42 Северный синап х Река Донор иммунитета (ген Vr) 5. 27-2-274 18-56-146 (SR0523 х 1924) х Бессемянка мичуринская Донор дигенной устойчивости (VmVf) 6. 30-61-116 Первинка х 23-16-93 (814 – свободное опыление) Донор дигенной устойчивости (VmVf) 7. 27-2-218 16-37-116 (Антоновка краснобочка х SR0523) х 18-61-139 (OR40T43 – свободное опыление) Донор дигенной устойчивости (VmVr) 8. 27-1-222 Макфри х 18-36-139 (OR40T43 – свободное опыление) Донор дигенной устойчивости (VfVr) 9. 30-33-25 Ремура х 21258 [Уэлси х 18-56-58 (814 х OR38T17)] Донор дигенной устойчивости (VrVf) 10. 30-33-76 Река х 21214 (Уэлси х Макфри) Донор дигенной устойчивости (VrVf) 11. 25-35-121 (4х) Уэлси тетраплоидный х Папировка тетраплоидная Донор диплоидных гамет 12. 25-35-144 (4х) Уэлси тетраплоидный х Папировка тетраплоидная Донор диплоидных гамет 13. 25-37-45 (4х) Орловская гирлянда х Уэлси тетраплоидный Донор диплоидных гамет 14. 13-6-106 (4х) Сеянец сорта Суворовец Донор диплоидных гамет
Продолжение табл. 1 1 2 3 4 15. 30-47-88 (4х) Либерти х 13-6-106 (сеянец сорта Суворовец) Донор диплоидных гамет и иммунитета (ген Vf) 16. Есения 224-18 (SR0523 х Важак) х 22-34-95 (814 х ПА-29-1-1-63) Донор колонновидности (ген Со) и иммунитета к парше (ген Vf) 17. 29-35-123 Арбат х 23-15-38 (814 – свободное опыление) Донор колонновидности (ген Со) и иммунитета к парше (ген Vf) 18. Приокское 224-18 (SR0523 х Важак) – свободное опыление Донор колонновидности (ген Со) и устойчивости к парше 19. Поэзия 224-18 (SR0523 х Важак) – свободное опыление Донор колонновидности (ген Со) и устойчивости к парше СКЗНИИСиВ 20. 12/2-20-53 Айдаред х Балсгард 0247Е Донор иммунитета (ген Vf) 21. 12/3-20-31 Делишес х Балсгард 0247Е Донор иммунитета (ген Vf) 22. 12/1-21-9 Блек Стейман х Прима Донор иммунитета (ген Vf) 23. 12/1-20-57 Блек Стейман х Прима Донор иммунитета (ген Vf) 24. 12/2-20-56 Айдаред х Балсгард 0247Е Донор иммунитета (ген Vf) 25. 12/1-20-6 Аленушкино х Прима Донор иммунитета (ген Vf) 26. 12/1-20-34 Делишес х Балсгард 0247Е Донор иммунитета (ген Vf) 27. 12/1-20-71 Айдаред х Балсгард 0247Е Донор иммунитета (ген Vf) 28. 12/3-21-6 Айдаред х Балсгард 0247Е Донор иммунитета (ген Vf) 29. 12/3-21-8 Айдаред х Балсгард 0247Е Донор иммунитета (ген Vf) 30. 12/3-21-17 Голден Делишес тетраплоидный х OR18T13 Донор дигенной устойчивости (VmVf) 31. 12/1-21-74 Голден Делишес тетраплоидный х OR18T13 Донор дигенной устойчивости (VmVf) 32. 12/1-21-33 Голден Делишес тетраплоидный х OR18T13 Донор дигенной устойчивости (VmVf) 33. 12/1-21-19 Голден Делишес тетраплоидный х OR18T13 Донор дигенной устойчивости (VmVf) 34. 12/1-20-26 Голден Делишес тетраплоидный х OR18T13 Донор дигенной устойчивости (VmVf) 35. Орфей Голден Делишес тетраплоидный х OR18T13 Донор дигенной устойчивости (VmVf) 36. Марго Голден Делишес тетраплоидный х (F2 M. floribunda х Голден Делишес тетраплоидный) Донор иммунитета (ген Vf) 37. Талисман Редфри х Папировка тетраплоидная Донор иммунитета (ген Vf) 38. Любава Прима х Уэлси тетраплоидный Донор иммунитета (ген Vf) 39. Кармен Прима х Уэлси тетраплоидный Донор иммунитета (ген Vf) 40. Екатеринодарское Прима х Уэлси тетраплоидный Донор иммунитета (ген Vf) 41. Фортуна Прима х Алкмене Донор иммунитета (ген Vf) 42. Амулет Редфри х Папировка тетраплоидная Донор иммунитета (ген Vf) 43. Рассвет Редфри х Папировка тетраплоидная Донор иммунитета (ген Vf) 44. 44-24-38-с Редфри х Папировка тетраплоидная Донор иммунитета (ген Vf) 45. 44-24-49-ю Прима х Уэлси тетраплоидный Донор иммунитета (ген Vf) 46. Василиса Прима х Уэлси тетраплоидный Донор иммунитета (ген Vf)
АМУЛЕТ
44-24-49-ю
ФОРТУНА
44-24-38-с
Рис. 1. Доноры иммунитета к парше яблони, обладающие комплексом
ценных хозяйственных признаков
В связи с актуальностью вопроса создания иммунных к парше сортов
яблони на олиго- и дигенной основе, а также наличием информации о
ДНК-маркерах к генам Vf и Vm, была поставлена задача идентификации
искомых генов у новых сортов и форм яблони с помощью данных
ДНК-маркеров.
Были отобраны для ДНК-анализа на предмет наличия доминантной
аллели гена Vf новые сорта и формы яблони из гибридных семей: Прима ×
Уэлси тетраплоидный; Редфри × Папировка тетраплоидная; Голден Дели
шес тетраплоидный × (F2 M. floribunda × Голден Делишес тетраплоидный);
Голден Делишес тетраплоидный × OR18T13; Айдаред × Балсгард 0247Е;
Делишес × Балсгард 0247Е; Блейк Стейман × Прима; Прима × Алкмене.
12/1-20-34
12/3-21-8
Рис. 2. Доноры иммунитета к парше яблони, обладающие комплексом
ценных хозяйственных признаков
В ходе выполнения исследований молекулярно-генетический и ци
тологический анализ исходных родительских форм яблони позволил опре
делить ценные отцовские формы – доноры иммунитета к парше (ген Vf) с
высокой жизнеспособностью пыльцы: Талисман, Любава, Кармен,
12/1-21-9, 12/1-20-57, 12/2-20-56 (>90 %); Екатеринодарское, Фортуна, Рас
свет, 44-24-38-с, 12/1-20-6, 12/1-20-34, 12/2-20-53 (>80 %); Василиса, Аф
родита, 12/1-20-71, 12/3-20-31 (>70 %).
Для идентификации с помощью молекулярно-генетических методов
генов иммунитета к парше и гена колонновидности листья 21 гибридной
формы были направлены из ВНИИСПК в СКЗНИИСиВ.
Ниже дается краткая характеристика 21 гибридной формы селекции
ВНИИСПК с предполагаемыми генами (табл. 2).
В ходе выполнения молекулярно-генетических исследований полу
чены следующие результаты (рис. 3, 4).
MВ K+ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 MВ
Рис. 3. Электрофоретический анализ ПЦР продуктов
ДНК-маркера гена Vm у сортов и форм яблони селекции ВНИИСПК
Примечание: MВ – маркер молекулярного веса,
K+ – положительный контроль (носитель гена Vm сорт Первинка),
1-13 – сорта и элитные формы яблони: 1 – 30-33-123;
2 – 30-33-81; 3 – 27-2-276; 4 – 27-2-274; 5 – 27-1-222; 6 – 31-5-42;
7 – Восторг; 8 – 30-61-116; 9 – Есения; 10 – Созвездие;
11 – Поэзия; 12 – 30-61-110; 13 – 29-7-101
На рис. 3 представлены результаты ДНК-маркерного анализа новых
сортов и элитных форм яблони селекции ВНИИСПК. У образцов 3, 4, 5, 9,
11 присутствует продукт, размером около 300 пар оснований (указан
стрелкой).
В данном случае сортом-стандартом наличия гена Vm являлся сорт
яблони Первинка (электрофоретические дорожка K+). Исследуемые образ
цы, также как и сорт Первинка, имеют указанный ПЦР – фрагмент, что
свидетельствует о наличии у них доминантной аллели гена Vm.
Таблица 2 – Краткая характеристика сортов и форм яблони для определения молекулярно-генетическими методами предполагаемых по происхождению генов иммунитета к парше (Vf, Vm и Vr) и колонновидности (ген Со) № п/п Форма Предполагаемые гены Происхождение Срок созревания Масса плодов, г Внешний вид, балл Вкус плодов, балл 1. 27-2-274 Vm, Vf 18-56-146 ( SR0523 х 1924) х Бессемянка мичуринская з 110 4,2 3,8 2. 27-2-276 Vm, Vf (ЭЛС) 18-56-146 ( SR0523 х 1924) х Бессемянка мичуринская з 130 4,3 4,2 3. 29-7-101 Vm, Vf 16-37-86 (Антоновка краснобочка х SR0523) х Болотовское з 130 4,2 4,0 4. 30-61-110 Vm, Vf Первинка х 23-16-93 (814 – свободное опыление) п-л 140 4,4 4,3 5. 30-61-116 Vm, Vf (ЭЛС) Первинка х 23-16-93 (814 – свободное опыление) п-о 120 4,3 4,3 6. 27-1-222 Vr, Vf Макфри х 18-61-139 (OR40T43 – свободное опыление) р-з 90 4,3 4,2 7. 30-33-81 Vr, Vf Река х 21214 (Уэлси х Макфри) з 130 4,3 4,1 8. 30-33-123 Vr, Vf Река х 21214 (Уэлси х Макфри) з 110 4,1 4,1 9. 29-40-99 Vr Орлик х Река з 120 4,2 4,1 10. 29-40-127 Vr Орлик х Река з 120 4,2 4,1 11. 29-40-186 Vr Орлик х Река з 130 4,3 4,1 12. 29-41-205 Vr Орлик х Река з 120 4,2 4,1 13. 31-5-15 Vr Северный синап х Река з 110 4,2 3,9 14. 31-5-42 Vr Северный синап х Река з 120 4,2 4,1 15. Приокское Vm + Со 224-18 (SR0523 х Важак) – свободное опыление з 150 4,5 4,4 16. Поэзия Vm + Со 224-18 (SR0523 х Важак) – свободное опыление з 140 4,4 4,3 17. Зеленый шум Vm +Vf + Со 224-18 (SR0523 х Важак) х 22-34-95 (814 х ПА-29-1-1-63) з 135 4,4 4,2 18. Есения Vm +Vf + Со 224-18 (SR0523 х Важак) х 22-34-95 (814 х ПА-29-1-1-63) з 120 4,3 4,2 19. Созвездие Vm +Vf + Со 224-18 (SR0523 х Важак) х 22-34-95 (814 х ПА-29-1-1-63) з 110 4,2 4,1 20. Восторг Vf + Со 270 -124 (Маяк х КВ103) х 23-17-62 (814 – свободное опыление) з 130 4,2 4,1 21. 29-35-123 Vf + Со (ЭЛС) Арбат х 23-15-38 (814 – свободное опыление) з 130 4,3 4,1
На рис. 4 представлены результаты ДНК-маркерного анализа новых
сортов и элитных форм яблони селекции ВНИИСПК. У образцов 1, 2, 4, 5,
6, 7 присутствует продукт, размером около 300 пар оснований (указан
стрелкой). Таким образом, исследуемые образцы сортов и форм: Восторг,
30-61-116, Созвездие, Поэзия, 30-61-110 и 29-7-101 имеют указанный ПЦР
– фрагмент, что свидетельствует о наличии у них доминантной аллели гена
Vf.
MВ 1 2 3 4 5 6 7
Рис. 4. Электрофоретический анализ ПЦР продуктов
ДНК-маркера гена Vf у сортов и форм яблони селекции ВНИИСПК
Примечания: MВ-маркер молекулярного веса, 1-6 – сорта и элитные формы яблони:
1 – Восторг; 2 – 30-61-116; 3 – Есения; 4 – Созвездие;
5 – Поэзия; 6 – 30-61-110; 7 – 29-7-101
В ходе выполнения молекулярно-генетических исследований с по
мощью ДНК-маркерного анализа выделены генотипы яблони селекции
ВНИИСПК: Поэзия и 27-2-276, у которых идентифицированы два гена ус
тойчивости к парше Vf и Vm.
Для дальнейшей идентификации двух генов иммунитета к парше (Vf
и Vm) с помощью ДНК-маркеров отобраны образцы яблони селекции
СКЗНИИСиВ совместно с ВНИИСПК: Орфей, 12/3-21-17, 12/1-21-74,