ИДЕНТИФИКАЦИЯ СОРТОВ И ВНУТРИВИДОВЫХ ТАКСОНОВ ГОЛУБИКИ УЗКОЛИСТНОЙ (VACCINIUM ANGUSTIFOLIUM AIT.) НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА МИКРОСАТЕЛЛИТНЫХ ЛОКУСОВ (SSR-МАРКЕРОВ). ПЕРСПЕКТИВЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДАННЫХ

УДК 631.543.1:634.73:57.06

 

  • Юхимук Андрей Николаевич – научный сотрудник отдела биохимии и биотехнологии растений. Центральный ботанический сад Национальной академии наук Беларуси (220012, г. Минск, ул. Сурганова, 2в, Республика Беларусь). E-mail: yukhimuk@cbg.org.by
  • Гордей Дмитрий Васильевич – кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры туризма, природопользования и охотоведения. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: gordey@belstu.by
  • Решетников Владимир Николаевич – академик, профессор, заведующий отделом биохимии и биотехнологии растений. Центральный ботанический сад Национальной академии наук Беларуси (220012, г. Минск, ул. Сурганова, 2в, Республика Беларусь). E-mail: reshetnikov@cbg.org.by
  •  
  • DOI: https://doi.org/ 10.52065/2519-402X-2024-282-17.

 

Ключевые слова: голубика узколистная, патент на сорт, UPOV, генетический паспорт, ДНК-идентификация, микросателлитные локусы, ДНК-маркеры, маркер-опосредованная селекция.

Для цитирования: Юхимук А. Н., Гордей Д. В., Решетников В. Н. Идентификация сортов и внутривидовых таксонов голубики узколистной (Vaccinium angustifolium Ait.) на основе анализа микросателлитных локусов (SSR-маркеров). Перспективы практического использования данных // Труды БГТУ. Сер. 1, Лесное хоз-во, природопользование и перераб. возобновляемых ресурсов. 2024. № 2 (282). С. 141–151. DOI: 10.52065/2519-402X-2024-282-17.

Аннотация

ДНК-идентификация на основе анализа аллельного состава восьми микросателлитных локусов позволила составить уникальные генетические профили для одиннадцати генотипов голубики узколистной. Наибольшую разрешающую способность продемонстрировали локусы CA421F, Pr031818819a, NA1040 и GVC-C179a, информационный индекс полиморфизма которых составил от 0,80 до 0,88. Наименее информативным оказался локус KAN262 с информационным индексом полиморфизма 0,66. Данные о совокупном аллельном состоянии локусов и размере аллелей нашли практическое применение для подтверждения подлинности трех сортов голубики узколистной белорусской селекции. Высказано теоретическое предположение о возможности использования генетической информации для оценки эффективности скрещивания гибридов уже на ранних этапах их онтогенеза путем анализа комбинативной изменчивости семейной группы или по уникальным аллелям родительских генотипов, унаследованных потомством. Для практического использования данных ДНК-идентификации требуется незамедлительное усовершенствование законодательной базы в Республике Беларусь, которая на уровне нормативно-правовых актов закрепит представления о «генетической информации» и определит широту юридического поля ее использования. Прежде всего речь идет об утверждении единой формы генетического паспорта растения (формально результата ДНК-идентификации) и предоставлении возможности получения патента на сорт на основе его уникального генетического профиля.

Скачать

Список литературы

  1. Курлович Т. В., Босак В. Н. Голубика высокорослая в Беларуси. Минск: Беларус. навука, 1998. 174 с.
  2. Морозов О. В., Яковлев А. П. Цветение и плодоношение голубики узколистной (Vaccinium angustifolium Ait.) при интродукции в условиях Беларуси // Проблемы лесоведения и лесоводства: сб. науч. тр. 2008. Вып. 68. C. 642–650.
  3. Гордей Д. В., Морозов О. В. Характеристика сортов Vaccinium angustifolium Ait. Белорусской селекции и концепция дальнейшего селекционного улучшения вида в условиях культивирования на верховых торфяниках Белорусского Поозерья // Труды БГТУ. Сер. 1, Лесное хоз-во, природопользование и перераб. возобн. ресурсов. 2021. № 2 (246). С. 179–187.
  4. О патентах на сорта растений: Закон Респ. Беларусь, 13 апр. 1995 г., № 3725-XІІ // Нац. Центр интеллектуал. собственности Респ. Беларусь. URL: https://www.ncip.by/upload/doc/2020/Sorta/ 1.pdf (дата обращения: 04.03.2024). 5. TG/137/5 Rev. Blueberry, 2019-06-14 + 2022-10-25 // UPOV. URL: https://www.upov.int/edocs/tgdocs/en/ tg137.pdf (дата обращения: 04.03.2024).
  5. Культивирование голубики узколистной (Vaccinium angustifolium Ait.) в Белорусском Поозерье / О. В. Морозов [и др.]. Минск: БГТУ, 2016. 195 с.
  6. Влияние комплексного минерального удобрения на рост и развитие вегетативных органов голубики узколистной (Vaccinium angustifolium Ait.) в молодых посадках при возделывании на выработанных верховых торфяниках в Белорусском Поозерье / Д. В. Гордей [и др.] // Труды БГТУ. 2011. № 1: Лесное хоз-во. С. 79–82.
  7. The comparison of RFLP, RAPD, AFLP and SSR (microsatellite) markers for germplasm analysis / W. Powell [et al.] // Molecular Breeding. 1996. Vol. 2, no. 3. P. 225–238. DOI: https://doi.org/10.1007/ BF00564200.
  8. Development of EST-PCR Markers for DNA Fingerprinting and Genetic Relationship Studies in Blueberry (Vaccinium, section Cyanococcus) / L. J. Rowland [et al.] // Journal of the American Society for Horticultural Science. 2003. Vol. 128, issue 5. P. 682–690. DOI: https://doi.org/10.21273/JASHS.128.5.0682.
  9. Boches P. S., Rowland L. J., Bassil N. V. Microsatellite markers for Vacciniuin from EST and genomic libraries // Mol. Ecol. Notes. 2005. Vol. 5. P. 657–660. DOI: 10.1111/j.1471-8286.2005.01025.x.
  10. Development of an efficient DNA test for genetic identity confirmation in blueberry / A. Bidani [et al.] // Acta Hortic. 2017. Vol. 1180. P. 363–368. DOI: 10.17660/ActaHortic.2017.1180.49.
  11. Microsatellite markers confirm identity of blueberry (Vaccinium spp.) plants in the USDA-ARS National Clonal Germplasm Repository collection / N. Bassil [et al.] // Genetic Resources and Crop Evolution. 2020. Vol. 67. P. 393–409. DOI: https://doi.org/10.1007/s10722-019-00873-8.
  12. Suitability of EST-PCR markers developed in highbush blueberry for genetic fingerprinting and relationship studies in lowbush blueberry and related species / D. J. Bell. [et al.] // J. Amer. Soc. Hort. Sci. 2008. Vol. 133 (5). P. 701–707. DOI: https://doi.org/10.21273/JASHS.133.5.701.
  13. Rowland L. J., Ogden E. L., Ehlenfeldt M. K. EST-PCR markers developed for highbush blueberry are also useful for genetic fingerprinting and relationship studies in rabbiteye blueberry // Sci. Hortic. 2010. Vol. 125. P. 779–784.
  14. UPOV/INF/17/2, September 21, 2021 // UPOV. URL: https://www.upov.int/edocs/infdocs/en/ upov_inf_17.pdf (дата обращения: 15.03.2024).
  15. О семеноводстве: Федер. закон, 30.12.2021, № 454-ФЗ // Собрание законодательства Рос. Федерации. URL: https://www.szrf.ru/api/issues/image?volid=1002022001010#zoom=100&page=114 (дата обращения: 15.03.2024).
  16. Алтухов Ю. П., Салменкова Е. А. Полиморфизм ДНК в популяционной генетике // Генетика. 2002. Т. 38, № 9. С. 1173–1195.
  17. Использование молекулярно-генетических методов для решения проблем выращивания голубики высокой / Л. В. Гончарова [и др.] // Голубиководство в Беларуси: итоги и перспективы: материалы Респ. науч.-практ. конф., Минск, 17 авг. 2012 г., Минск, 2012. С. 18–23.
  18. Генотипическая и фенотипическая верификация растительных коллекций для создания генетического банка и генофонда интродуцированных сортов голубики высокой (Vaccinium corymbosum L.) методом микроклонального размножения / В. Л. Филипеня [и др.] // Садоводство и виноградарство. 2018. № 2. С. 54–57.
  19. Rapid DNA extraction from ferns for PCR-based analyses / E. L. Dempster [et al.] // Biotechniques. 1999. Vol. 27 (1). P. 66–68. DOI: 10.2144/99271bm13.
  20. PICcalc: an online program to calculate polymorphic information content for molecular genetic studies / S. Nagy [et al.] // Biochem. Genet. 2012. Vol. 50. P. 670–672. DOI: 10.1007/s10528-012-9509-1.
  21. Nei M. Molecular population genetics and evolution. Amsterdam: North-Holland, 1975. 278 p.
  22. Van de Peer Y., De Wachter R. TREECON for Windows: a software package for the construction and drawing of evolutionary trees for the Microsoft Windows environment // CABIOS. 1994. Vol. 10 (5). P. 569–570. DOI: 10.1093/bioinformatics/10.5.569.
  23. Гордей Д. В., Морозов О. В., Терешкина Н. В. Вариабельность форм голубики узколистной по высоте и диаметру горизонтальной проекции кроны кустов, максимальной длине, окраске и опушению побегов в Белорусском Поозерье // Труды БГТУ. Сер. 1, Лесное хоз-во, природопользование и перераб. возобновляемых ресурсов. 2019. № 2 (222). С. 138–143.

Поступила 15.03.2024