УДК 631.523:633.854.78
DOI: 10.25230/2412-608Х-2024-1-197-17-23

Саида Заурбиевна Гучетль1
Елизавета Дмитриевна Логинова1
Игорь Васильевич Рябовол1
Анна Владимировна Головатская1
Дмитрий Леонидович Савиченко1
Анастасия Александровна Волошко1
Оксана Михайловна Борисенко1
Валентина Демьяновна Савченко1
Сергей Сергеевич Фролов2
Олег Федорович Горбаченко2
Анастасия Александровна Пихтярева 1

1ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК
350038, Россия, г. Краснодар, ул. Филатова, д. 17
molecula.genetic@vniimk.ru

2Донская опытная станция – филиал ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК
346754, Ростовская область, Азовский район, пос. Опорный, ул. Жданова, д. 2
gnudos@mail.ru

Аннотация. Подсолнечник – одна из наиболее рентабельных масличных культур. Задача селекции подсолнечника – создание новых высокоурожайных гибридов. Для ее решения важное значение имеет генетическое разнообразие исходного селекционного материала. Оценить это разнообразие можно с использованием молекулярно-генетических маркеров, в частности микросателлитов. Цель данной работы заключалась в генотипировании коллекции Rf-линий, анализе ее генетического разнообразия с помощью микросателлитных маркеров. Анализ для 54 Rf-линий коллекции ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК выполнен с помощью 12 SSR-маркеров. По этим маркерам были составлены генетические паспорта для всех изучаемых линий и определены основные показатели информативности SSR-локусов. Коллекция характеризовалась большим генетическим разнообразием, в сумме были получены (Nа) 55 аллелей, в среднем 4,58 аллеля на локус. Эффективное число аллелей (Ne) в среднем 2,48. Индекс полиморфного информационного содержания (PIC) составил 0,51. Уровень гетерогенности линий был достаточно низким (5,5 %), что говорит об их хорошей генетической выровненности. По результатам анализа коллекция была разделена на два кластера на уровне объединения 15,8. Минимальная генетическая дистанция между линиями    составила 0. Первый кластер cформировали 11 ли-ний. Большая часть линий (43 шт.) образовали второй кластер. Уникальность коллекции составила 91 %.

Ключевые слова: генетическое разнообразие, генотипирование, подсолнечник, Helianthus annuus, маркер, SSR, линии-восстановители фертильности

Для цитирования: Гучетль С.З.,Логинова Е.Д., Рябовол И.В., Головатская А.В., Савиченко Д.Л., Волошко А.А., Борисенко О.М., Савченко В.Д., Фролов С.С., Горбаченко О.Ф., Пихтярева А.А. Характеристика Rf-линий подсолнечника коллекции ВНИИМК с помощью микросателлитных маркеров ДНК // Масличные культуры. 2024. Вып. 1 (197). С. 17–23

Читать статью

Список литературы

1. Filippi C.V., Merino G.A., Montecchia J.F., Aguirre N.C., Rivarola M., Naamati G., Fass M.I., Álvarez D., Di Rienzo J., Heinz R.A., Contreras Moreira B., Lia V.V., Paniego N.B. Genetic diversity, population structure and linkage disequilibrium assessment among international sunflower breeding collections // Genes. – 2020. – 11 (3). – 283. DOI: 10.3390/genes11030283.

2. Goryunova S.V., Goryunov D.V., Chernova A.I., Martynova E.U., Boldyrev S.V., Ayupova A.F., Mazin P.V., Gurchenko E.A., Pavlova A.S., Petrova D.A., Dmitriev A.E., Chebanova Y.V., Gorlova L.A., Demurin Y.N., Garkusha S.V., Mukhina Z.M., Savenko E.G. Genetic and phenotypic diversity of the sunflower collection of the Pustovoit All-Russia Research Institute of Oil Crops (VNIIMK) // Helia. – 2019. – 42 (70). – Р. 45–60. DOI: 10.1515/ helia-2018-0021.

3. Velimirović A., Jovović Z., Perović D., Lehnert H., Mikić S., Mandić D., Pržulj N., Mangini G., Finetti-Sialer M.M. SNP diversity and genetic structure of “Rogosija”, an old Western Balkan durum wheat collection // Plants. – 2023. – 12 (5). – 1157. DOI: 10.3390/plants12051157.

4. Duca M., Port A., Cucereavî A., Șestacova T. SSR markers assessment in estimation of genetic polymorphism in sunflower // International Journal of Advanced Research in Biological Sciences. – 2015. – 2 (1). – Р. 70–77.

5. Zhang L.S., Clerc V. Le, Li S., Zhang D. Establishment of an effective set of simple sequence repeat markers for sunflower variety identification and diversity assessment // Canadian Journal of Botany. – 2005. – V. 83. – P. 66–72. DOI: 10.1139/ B04-155. 

6. Гучетль С.З., Головатская А.В., Рамазанова С.А., Волошко А.А. Генетическое разнообразие линий подсолнечника российской селекции, выявленное с помощью анализа микросателлитных локусов // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. – 2023. – Т. 24. – №. 2. – С. 173–186.

7. Шилов И.А., Анискина Ю.В., Шалаева Т.В., Колобова О.С., Велишаева Н.С., Мищенко В.Н., Логвинов А.В. Создание современных гибридов сахарной свёклы с применением микросателлитного анализа // Сахар. – 2020. – № 8. – С. 27–31.

8. Шилов И.А., Велишаева Н.С., Анискина Ю.В., Колобова О.С., Шалаева Т.В., Борисенко О.М., Демурин Я.Н., Фролов С.С. Генетическая идентификация линий и гибридов подсолнечника Helianthus annuus L. на основе мультиплексного микросателлитного анализа // Достижения науки и техники АПК. – 2023. – Т. 37. – № 1. – С. 10–15.

9. Гучетль С.З., Фролов С.С., Кузнецова Е.С. Оптимизация определения параметров генетической чистоты линий подсолнечника на основе микросателлитных локусов ДНК // Масличные культуры. Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. – 2018. – Вып. 3 (175). – С. 34–39.

10. Paniego N., Echaide M., Muñoz M., Fernández L., Torales S., Faccio P. [et al.]. Microsatellite isolation and characterization in sunflower (Helianthus annuus L.) // Genome. – 2002. – V. 43. – P. 34–43. DOI: 10.1139/g01-120/.

11. Tang S., Yu J-K., Slabaugh B., Shintani K., Knapp J. Simple sequence repeat map of the sunflower genomen // Theoretical and Applied Genetics. – 2002. – 105. – P. 1124–36. DOI: 10.1007/s00122-002-0989-y.

12. Логинова Е.Д., Савиченко Д.Л., Гучетль С.З. Разработка новых SSR-маркеров для генотипирования линий и гибридов подсолнечника (Helianthus annuus L.) // В сб. материалов 12-й Международной конференции молодых учёных и специалистов: Актуальные вопросы биологии, селекции, технологии возделывания и переработки сельскохозяйственных культур. – Краснодар, 2023. – С. 153–158.

13. Binkowski J., Miks S. Gene-Calc [computer software]. URL: https://gene-calc.pl/pic.

14. Murtagh F., Legendre P. Ward’s hierarchical agglomerative clustering method: which algorithms implement Ward’s criterion? // Journal of Classification. – 2014. – V. 31 (3). – P. 274–295.

15. Ramya K.T., Vishnuvardhan Reddy A. and Sujatha M. Agromorphological and molecular analysis discloses wide genetic variability in sunflower breeding lines from USDA, USA // Indian Journal of Genetics and Plant Breeding. – 2019. – V. 79 (2) – P. 444–452. DOI: 10.31742/IJGPB.79.2.8.

Сведения об авторах

С.З. Гучетль, зав лаб., вед. науч. сотр., канд. биол. наук
Е.Д. Логинова, мл. науч. сотр.
И.В. Рябовол, мл. науч. сотр.
А.В. Головатская, мл. науч. сотр.
Д.Л. Савиченко, науч. сотр.
А.А. Волошко, аналитик
О.М. Борисенко, зав. лаб., вед. науч. сотр., канд биол. наук
В.Д. Савченко, эксперт 2-й кат., канд. с.-х. наук
С.С. Фролов, канд. с.-х. наук
О.Ф. Горбаченко, зав. отд., гл. науч. сотр., д-р с.-х. наук
А.А. Пихтярева, вед. науч. сотр., канд. биол. наук