УДК 633.853.52:575
https://doi.org/10.25230/2412-608X-2025-4-204-22-30
Сергей Владимирович Иванов
Светлана Алексеевна Рамазанова*
Саида Заурбиевна Гучетль
ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК
Россия, 350038, г. Краснодар, ул. им. Филатова, д. 17
*ramazanov1969@mail.ru
Аннотация. Расширение зоны возделывания сои (Glycine max L.) в северные регионы России лимитировано ее высокой чувствительностью к фотопериоду. Создание адаптированных сортов с ранним сроком созревания требует применения современных молекулярных методов для идентификации аллелей генов, контролирующих этот признак. Цель работы – идентификация аллельного состояния основных генов фотопериодической чувствительности (E1–E4, E9, GmFT5a) в коллекции сортов сои российской селекции с использованием панели аллель-специфичных ДНК-маркеров. Исследование проведено на 40 сортах сои различных групп спелости. ДНК выделяли из зародышей семян. Генотипирование выполняли с помощью девяти ПЦР-маркеров (CAPS, INDEL, SNP), специфичных к целевым генам. Установлено широкое аллельное разнообразие по генам E1–E4. Выявлены рецессивные аллели, способствующие раннему созреванию сои: e1-as (у большинства образцов), e1-nl (Пума, Белор, Алтом), e2-ns (у 80 % сортов), e3-tr (35 % сортов), e3-fs (Сибириада) и e4-SORE-1 (40 % сортов). Для генов E9 и GmFT5a во всей выборке обнаружены только доминантные аллели.
Ключевые слова: соя, Glycine max, Е-гены, фотопериодическая чувствительность, сорт, молекулярный маркер, ДНК
Для цитирования: Иванов С.В., Рамазанова С.А., Гучетль С.З. Использование аллель-специфичных молекулярных маркеров для скрининга аллельного состояния генов фотопериодической реакции в сортах сои // Масличные культуры. 2025. Вып. 4 (204). С. 22–30.
Список источников
1. Дорохов А.С., Белышкина М.Е., Большева К.К. Производство сои в Российской Федерации: основные тенденции и перспективы развития // Вестник Ульяновской ГСХА. – 2019. – № 3 (47). – С. 25–33. http://doi.org/10.18286/1816-4501-2019-3-25-33.
2. Поморова Ю.Ю., Пятовский В.В., Серова Ю.М. Биохимический состав семян сортов сои, возделываемых в различных регионах России, и аспекты его биологической ценности (обзор) // Масличные культуры. – 2023. – Вып. 4 (196). – С. 84–96. http://doi.org/10.25230/2412-608X-2023-4-196-84-96.
3. Ибрагимова В.И. Экономическая эффективность выращивания сои в современных условиях // Mолодой ученый. – 2017. – № 1 (135). – С. 176–178.
4. Федеральная служба государственной статистики [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://rosstat.gov.ru/
5. Bernard R.L. Two major genes for time of flowering and maturity in soybeans // Crop Science. – 1971. – Vol. 11. – Iss. 2. – Pp. 242–244.
6. Borniger J.C., Nelson R.J. Photoperiodic regulation of behavior: Peromyscus as a model system // Seminars in Cell & Development Biology. ‒ 2017. ‒ Iss. 61. ‒ Рp. 82–91.
7. Лукомец В.М., Кривошлыков К.М., Зеленцов С.В. Потенциал увеличения посевов масличных культур за счет неиспользуемых резервов пахотных земель регионов РФ // Масложировая промышленность. – 2015. – № 6. – С. 4–9.
8. Watanabe S., Xia Z., Hideshima R. [et al.]. A map-based cloning strategy employing a residual heterozygous line reveals that the GIGANTEA gene is involved in soybean maturity and flowering // Genetics. – 2011. – Vol. 188. – No. 2. – Pp. 395–407.
9. Tsubokura Y., Watanabe S., Xia Z. [et al.]. Natural variation in the genes responsible for maturity loci E1, E2, E3 and E4 in soybean // Annals of Botany. – 2014. – Vol. 113. – Iss. 3. – Pp. 429–441.
10. Zhao C., Takeshima R., Zhu J. [et al.]. A recessive allele for delayed flowering at the soybean maturity locus E9 is a leaky allele of FT2a, a FLOWERING LOCUS T ortholog // BMC Plant Biology. – 2016. – Vol. 16. – Iss. 1. – Art. No. 20.
11. Xu M., Xu Z., Liu B. [et al.]. Genetic variation in four maturity genes affects photoperiod insensitivity and PHYA-regulated post-flowering responses of soybean // BMC Plant Biology. – 2013. – Vol. 13. – Iss. 1. – Art. No. 91.
12. Watanabe S., Hideshima R., Xia Z. [et al.]. Map-based cloning of the gene associated with the soybean maturity locus E3 // Genetics. – 2009. – Vol. 182. – Iss. 4. – Pp. 1251–1262.
13. Molnar S.J., Rai S., Charette M., Cober E.R. Simple sequence repeat (SSR) markers linked to E1, E3, E4, and E7 maturity genes in soybean // Genome. ‒ 2003. ‒ Vol. 46. ‒ Iss. 6. ‒ Рp. 1024–1036.
14. Xia Z., Watanabe S., Yamada T. [et al.]. Positional cloning and characterization reveal the molecular basis for soybean maturity locus E1 that regulates photoperiodic flowering // Proc. of the National Academy of Sciences of USA. – 2012. – Vol. 109. – Iss. 32. – Pp. E2155-E2164.
15. Watanabe S., Harada K., Abe J. Genetic and molecular bases of photoperiod responses of flowering in soybean // Breeding Science. – 2012. – Vol. 61. – No. 5. – Pp. 531–543.
16. Перфильев Р.Н., Щербань А.Б., Салина Е.А. Разработка панели маркеров для генотипирования отечественных сортов сои по генам, контролирующим срок вегетации и реакцию на фотопериод // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2021. – T. 25 (7). – С. 761–769.
17. Liu B., Kanazawa A., Matsumura H. [et al.]. Genetic redundancy in soybean photoresponses associated with duplication of the phytochrome A gene // Genetics. – 2008. – Vol. 180. – Iss 2. – Pp. 995–1007.
18. Федорина Я.В., Хлесткина Е.К., Сеферова И.В., Вишнякова М.А. Молекулярно-генетические механизмы, лежащие в основе продвижения ареала возделывания сои к северу // Экологическая генетика. – 2022. – T. 20. – № 1. – С. 13–30.
Сведения об авторах
С.В. Иванов, аспирант, мл. науч. сотр.
С.А. Рамазанова, вед. науч. сотр., канд. биол. наук
С.З. Гучетль, зав. лаб., вед. науч. сотр., канд. биол. наук