Плодоводство
и виноградарство Юга России
Лободина Елена Вадимовна
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия»
лаборатория генетики и микробиологии СКЗНИИСиВ
мл. научный сотрудник
Статьи в журнале (всего: 16)
Оомицет Plasmopara viticola вызывает одно из наиболее вредоносных заболеваний винограда – милдью. В районах влажного климата Черноморского побережья Северного Кавказа патоген причиняет особый ущерб. В виде эпифитотии UDC Plasmopara viticola развивается 6-7 раз за 10 лет и может вызывать потери от 50 до 100 % урожая текущего года, несмотря на наличие большого числа фунгицидов, способных сдерживать вредоносность этого заболевания. Цель работы – апробация микросателлитных ДНК маркеров GOB, CES, ISA и BER для изучения разнообразия популяций P. viticola, паразитирующих на виноградниках Краснодарского края. Материалом для исследования служили виноградные листья различных сортов, поражённые милдью. Листья отобраны в мае-июле 2019 г. в различных точках Краснодарского края. ДНК P. viticola выделяли из поражённой ткани виноградных листьев набором «ЦитоСорб», разработанным компанией «Синтол» специально для диагностики фитопатогенов. Всего экстрагировано 8 образцов ДНК P. viticola. Исследование выполнено методом полимеразной цепной реакции с оптимизацией количества и длительности циклов, а также концентрации реагентов. Размер амплифицированных фрагментов локусов GOB, CES, ISA и BER оценивали с помощью автоматического генетического анализатора ABI Prism 3130 методом фрагментного анализа. Обработку данных осуществляли в программе Gene Mapper 4.1. Наибольший полиморфизм выявлен по маркеру GOB (15 типов аллелей в восьми исследуемых образцах). Маркеры GOB, CES, ISA и BER могут быть использованы для изучения популяций P. viticola, распространённых на виноградниках Краснодарского края.
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.
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.
Производство российского вина основано на использовании активных сухих дрожжей, ввозимых в РФ из стран Европы – Франции, Германии, Италии. Между тем, известно, что высококачественные вина географического наименования необходимо производить с применением местных рас дрожжей. Поиск таких рас (штаммов) является актуальной задачей. Анализ генетического разнообразия популяций дикорастущих дрожжей и создание их коллекций является необходимым начальным этапом в создании новых перспективных штаммов для промышленного виноделия. Такие исследования постоянно проводятся в Европе для создания терруарспецефических штаммов дрожжей. Отбор проб винограда для выделения и изучения новых местных штаммов винных дрожжей проводили в виноградарских хозяйствах Темрюкского и Анапского районов Краснодарского края. Выделение ДНК, условия проведения ЦР и фрагментного анализа выполняли согласно действующим методикам. Для анализа полиморфизма длин амплифицируемых фрагментов при SSR-генотипировании использовали фрагментный анализ на автоматическом генетическом анализаторе ABIprism 3130. Полученные данные визуализировали в программе Gene Mapper v 4.1. Установлено разнообразие видов и родов дрожжей на поверхности ягод винограда. При этом «выход» сахаромицетов составил порядка 30 % от общего количества полученных моноспоровых культур для каждой из точек отбора. Приведены результаты анализа генетических взаимосвязей и ряда технологических характеристик штаммов Saccharomyces sp., выделенных из естественных популяций в ампелоценозах. Выявлено, что географический фактор влиял на возникновение генетической изоляции. Показано, что генетически удалённые штаммы проявляют значительные различия по ряду физиолого-биохимических характеристик.
В последнее время решается задача по обновлению сортимента ореха грецкого новыми адаптивными и высококачественными сортами отечественной селекции, так как зарубежные сорта не в полной мере могут реализовать свой биологический потенциал в условиях Северного Кавказа. Для того чтобы решить вопрос импортозамещения, необходимо создавать конкурентоспособные, высокопродуктивные сорта с латеральным плодоношением, адаптивные к неблагоприятным факторам. При этом чрезвычайно важной характеристикой сорта является качество плодов. В статье представлены результаты исследований по поиску перспективных форм грецкого ореха. В ходе маршрутных выездов была проведена предварительная оценка исследуемых образцов на наличие латерального плодоношения и нагрузки плодами, в результате которой выделено 11 перспективных форм для оценки морфометрических характеристик и качества плодов. Все 11 отобранных форм ореха грецкого представляют ценность для селекции и могут служить источниками хозяйственно полезных признаков (латеральное плодоношение, крупноплодность, высокий процент выхода ядра, светлое, хорошо выполненное ядро, тонкая скорлупа). Формы № 1, № 3, № 4, № 5, № 6, № 7, № 8, № 10 по комплексу фенотипических характеристик плодов можно считать наиболее перспективными. Данные образцы имеют средний (№ 1, № 5, № 7, № 8) и высокий (№ 3, № 4, № 6, № 11) процент выхода ядра, хорошую извлекаемость ядра, выполненность ядра и могут быть использованы в селекционных работах, как источники хозяйственно ценных признаков.