Плодоводство
и виноградарство Юга России
Супрун Иван Иванович
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия»
Статьи в журнале (всего: 28)
Богатство генетического инструментария даёт возможность осуществлять анализ филогении и генетического полиморфизма у исследуемых таксонов. К важным генетическим компонентам, встречающимся в большинстве геномов эукариот, можно отнести ретротранспозоны. Исходя из особенностей этих мобильных элементов генома исследование ретротранспозонов актуально для создания генетических маркеров. На данный момент распространение в генетических работах получили ДНК-маркеры, чей полиморфизм обусловлен ретротранспозонными вставками. Целью данной работы является поиск и обнаружение эффективных IRAP и ISSR маркеров для генотипирпования подвоев яблони. Исходя из качества полученного ДНК-фингерпринта, по каждому из задействованных в работе маркеров был осуществлен отбор наиболее информативных маркеров. Праймеры отобранных IRAP и ISSR маркеров будут использованы в дальнейшем для генотипирования подвоев. В результате выполненной работы на генотипах подвоев яблони из 5 IRAP маркеров 4 дали ДНК-фрагменты при постановке ПЦР. При этом 2 маркеров из общей выборки были определены как перспективные для дальнейшей работы. В группу перспективных маркеров вошли IRAP, обладающие наибольшим количеством амплифицированных фрагментов и легко интерпретируемым видом ДНК-фингерпринтов. К данной группе отнесены: Cass 1 и Сass 2. В случае апробации 8 ISSR для дальнейшей работы были отобраны 3 маркера. Дальнейшая работа будет направлена на проведение оценки генетического полиморфизма отобранных маркеров с последующим расширением объема анализируемой выборки образцов.
Изучение и сохранение генетического разнообразия представляет собой одну из наиболее важных научных проблем в генетике культурных растений. Аборигенные, стародавние сорта различных регионов возделывания винограда – ценная часть мирового генофонда этой культуры. При изучении генофонда винограда в настоящее время традиционные ампелографические описания дополняются молекулярно-генетическими данными. В наших исследованиях проведено генотипирование 14 автохтонных сортов винограда Дагестана: Асыл Кара, Баят капы, Гимра, Гуляби дагестанский, Джунга, Дубут, Мола гусейн цибил, Риш баба, Сарах, Тавлинский поздний, Хатал баар, Хоп халат, Хоца цибил, Шавраны. Получены ДНК-фигерпринты по микросателлитным локусам VVMD5, VVMD7, VVMD27, VVS2, VrZAG62 и VrZAG79. Указанные SSR-маркеры рекомендованы союзом генетиков винограда в качестве основных для генотипирования Vitis vinifera. Молекулярно-генетический анализ выполнен на автоматическом генетическом анализаторе, позволяющем получать данные, соответствующие современным мировым требованиям идентификации генотипов винограда. В работе было апробировано использование мультиплексной (полимеразной цепной реакции (ПЦР). Мультиплексные наборы позволяют оптимизировать время, затрачиваемое на ДНК-анализ и значительно снизить стоимость его проведения. Наибольший полиморфизм при изучении данной группы дагестанских сортов выявлен по локусу VVMD27: идентифицировано 9 аллелей на локус; наименьший полиморфизм отмечен по локусу VrZAG62: 5 аллелей/локус. Определены сорта винограда с редкими аллелями по изученным локусам в исследуемой выборке данной группы сортов. Показана информативность набора микросателлитных маркеров VVMD5, VVMD7, VVMD27, VVS2, VrZAG62 и VrZAG79 для фингерпринтинга проанализированной выборки сортов винограда.
Вирус плодовых культур оказывает негативное влияние на сроки созревания и качество плодоношения растений. Для закладки садов необходимо использовать растения, свободные от вирусов. Вирус шарки сливы является серьёзной угрозой для садоводства, так как имеет широкий спектр растений – носителей и способен в короткие сроки распространяться в садовых насаждениях. Методы эффективной диагностики данного вируса имеют высокое значение для производства безвирусного посадочного материала. В данной работе представлены результаты апробации и оптимизации методики диагностики вируса шарки сливы с применением метода ПЦР с обратной транскрипцией, а также оценка его эффективности в сравнении с коммерческим набором. В качестве материала выступали различные ткани подвоев ПКСК 1, АИ 1, ВСЛ 1 и Гизела 5, полученных в культуре апикальных меристем и растения сливы сорта Стенлей. Была оптимизирована концентрация в соотношении добавленных нами Oligo dT (Oligo(dT)15-primer) и Random (Random (dN)10–primer) праймеров (1:2), с целью увеличения выхода специфических фрагментов вирусной кДНК. Праймерная пара контроля амплификации подобрана к участку гена, кодирующего малую субъединицу рибулоза 1,5 – бисфосфат карбоксилазы/ оксигеназы. Для сравнительной оценки использовали пробы кДНК растений, полученных в культуре апикальных меристем in vitro и пробы симптомированных растений. После получения препарата тотальной РНК проводили обратную транскрипцию и амплификацию полученной кДНК с последующим анализом продуктов на агарозном геле. В образцах не наблюдались продукты неспецифической амплификации и одноцепочечной ДНК. Продукты амплификации положительного контроля наблюдались во всех исследованных образцах. Исследованый нами метод показал высокую эффективность в сравнении с контрольным.
В работе приведены результаты исследования, направленного на проведение оценки интродуцированных ультраскороплодных форм ореха грецкого по таким признакам, как сроки созревания плодов, габитус растений, тип плодоношения, соотношение закладки плодов из латеральных и апикальных почек (% латеральности), количество плодов в соплодии, характеристики плодов, включая ряд биохимических показателей. По результатам наблюдения сделан вывод о наличии признака сдержанного роста у всех изученных образцов, при этом уровень компактности ветвления кроны имел незначительные различия. Степень компактности кроны у всех образцов, за исключением образца 16-СИ-6 сопоставима с сортом Дачный. Указанный образец обладал более компактной кроной, близкой к спуровой. Было выявлено, что все изученные образцы обладают латеральным типом плодоношения (от 50 до 80 % плодов формируется на боковых побегах). Установлено, что преобладает формирование соплодий с двумя-тремя плодами, что наряду с латеральным плодоношением способствует повышению потенциала продуктивности. По данным признакам все изученные формы являются источниками признаков. С учетом таких характеристик как выход ядра, цвет и его извлекаемость, можно определить следующие наиболее перспективные образцы: 16-СИ-5, 16-СИ-6, 16-СИ-10, 16-Т-1, 16-Т-2. Они являются источниками комплекса селекционно-ценных признаков и могут быть использованы в селекции. На основании данных биохимического анализа выявлен образец – 16-СИ-2, который обладает повышенным содержанием биологически активных веществ, а также жиров, что может быть основанием для использования его в селекции по данным признакам. Формы 16-СИ-6 и 16-Т-1 в дальнейшем могут рассматриваться как кандидаты в сорта, наиболее перспективные к использованию в секторе ЛПХ.
Контроль сортовой чистоты посадочного материала является существенным фактором, влияющим на производительность садоводческих хозяйств. К современным методам контроля сортовой чистоты саженцев плодовых культур, обладающим перспективой внедрения в широкую практику, можно отнести SCoT-маркеры (Start Codon Targeted). В связи с чем, исходя из перспективности использования SCoT-маркеров в работах по идентификации растительного материала, была проведена работа по отбору эффективных комбинаций SCoT-маркеров. Для повышения числа возможных вариантов маркирования был использован подход, основанный на создании маркеров из двух SCoT-праймеров. Целью данной работы был отбор комбинаций SCoT-маркеров, перспективных для ДНК-фингерпринтинга яблони, что в дальнейшем позволит использовать лучшие комбинации в идентификации посадочного материала. В работе представле-ны результаты оценки сочетаний SCoT-маркеров, для идентификации представителей рода Malus. 18 SCoT-маркеров на основе предварительной оценки были сгруппированы в 68 комбина-ций. Отбор эффективных комбинаций марке-ров осуществлялся по ряду необходимых критериев, таких как высокое качество ДНК-фингерпринтов и значительное количество полиморфных амплифицирован-ных ДНК-фрагментов. Особенно значимы данные характеристики при генетической оценке близкородственных генотипов. Требования к качеству ДНК-фингерпринтов значительно повышаются, что обусловлено большим количеством идентичных ДНК-фрагментов. Около 45 % комбинаций были удачными и отобраны для дальнейших работ как перспективные. Апробация, проведённая в работе, дала возможность определить перспективные маркеры среди 68 задействованных в исследовании. Комбинации SCoT-праймеров, отобранных в данной работе, могут быть использованы в различных направлениях, включая генетическую идентификацию образцов, анализ генетической однородности растений, получаемых в процессе микроклонального размножения, а также для выполнения исследования по изучению генетических взаимосвязей образцов.