Вариабельность Генома Отечественных Сортов Картофеля: Данные Aflp-Анализа

Abstract

Успех селекционных программ во многом зависит от знания генетического разнообразия и родословных сортов растений, что важно для определения родительских пар для скрещивания, генотиповдоноров ценных признаков, внутрисортовой гомогенности. AFLP (amplified fragment length polymorphism) -один из популярных методов детекции геномного полиморфизма и генотипирования образцов, сортов и линий растений. Помимо решения таксономических и филогенетических проблем, метод AFLP широко используется для определения вариабельности, гомогенности и степени интрогрессии и гибридности сортов Solanum tuberosum, реконструкции их родословных, а также для поиска маркеров, сцепленных с различными признаками. Несмотря на важность сортовой паспортизации и оценки межсортовой геномной вариабельности, в Российской Федерации научно-исследовательских работ по молекулярному маркированию генотипов сортов картофеля отечественной и зарубежной селекции, возделываемых на территории России, известно немного. В представленном исследовании с использованием мультилокусного AFLP-маркирования проведен анализ вариабельности ядерного генома у 60 сортов и пяти перспективных селекционных клонов картофеля. С помощью праймерных комбинаций Е35/М40 и Е41/М35 было детектировано 218 AFLP-фрагментов, 189 (86,7 %) из которых оказались полиморфными и 19 -уникальными для некоторых сортов. Каждый из 65 анализируемых образцов картофеля был охарактеризован специфичным AFLP-спектром. Значения генетических расстояний между анализируемыми сортами варьировали в широких пределахот 0,37 до 0,77 при среднем значении GD = 0,61. Вид Solanum stoloniferum, используемый в качестве образца внешней группы, имел наибольшее сходство с cортом Фиолетовый (GD = 0,59), а наибольшее различиес сортом Аврора (GD = 0,80). Был проведен статистический анализ результатов AFLP-маркирования и показано отсутствие статистически достоверной кластеризации. На дендрограммах, построенных с помощью программ PAST и Structure v. 2.3.4, наблюдалась тенденция кластеризации (с низкой бутстрэп-поддержкой) сортов селекции Всероссийского НИИ картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха, сортов с устойчивостью к фитофторозу, нематоде или Y вирусу картофеля (PVY), а также сортов с желтой окраской кожуры клубней. Высокая степень общего полиморфизма анализируемой выборки сортов, отсутствие четкой кластеризации и «нестабильное» положение образцов могут быть связаны с тем, что в настоящее время идет интенсивный обмен селекционным материалом, а также с возрастающей популярностью использования генофонда дикорастущего картофеля в селекции.

Nomenclatural standards of modern Russian potato cultivars preserved at the VIR herbarium (WIR): A new approach to cultivar genepool registration in a genebank

“…Для генетической паспортизации сортов картофеля используются различные ДНК маркеры, например, AFLP (Vetelainen et al, 2005;Dyachenko et al, 2020), IRAP и REMAP (Sharma, Nandineni, 2014), однако наиболее широко для этой цели применяют ядерные SSR маркеры (Karaagac et al, 2014;Liao, Guo, 2014;Antonova et al, 2016;Salimi et al, 2016;Biniam et al 2016;Kolobova et al 2017;Tiwari et al, 2018;Bali et al, 2017;Wang et al, 2019), поскольку с их помощью детектируют большое число аллелей высокополиморфных микросателлитных локусов, они характеризуются кодоминантным наследованием, хорошо воспроизводятся, являются относительно доступными и малозатратными.…”

Nomenclatural standards and genetic passports of potato cultivars bred in the A.G. Lorkh All-Russian Research Institute of Potato Farming

“…В настоящее время для генотипирования сортов картофеля, сохраняемых в коллекциях различных генбанков, а также селекционных учреждений как за рубежом, так и в нашей стране, широко используются различные маркеры ДНК, среди них наиболее эффективны AFLР- (Solis et al, 2007;Cicatelli et al, 2014;Dyachenko et al, 2020), ISSR- (Gorji et al, 2011;Onamu et al, 2016;Pechenkina et al, 2018) и SSR-маркеры (Ghislain et al, 2009;Ryzhova et al, 2010;Shvachko et al, 2012;Liao, Guo, 2014;Antonova et al, 2016;Kolobova et al, 2017;Tierno, de Galarreta, 2015;Yessimseitova et al, 2015;Salimi et al, 2016;Diekmann et al, 2017;Tillault, Yevtushenko, 2019;Klimenko et al, 2020;Antonova et al, в этом выпуске;Fomina et al (b), в этом выпуске). Микросателлитные маркеры позволяют получать воспроизводимые результаты, особенно Биотехнология и селекция растений 2020;3(4)…”