1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Генетика
  4. T. 59, № 10, 2023

Генетика, 2023, T. 59, № 10, стр. 1134-1141

Молекулярное маркирование в селекции капусты белокочанной (Brassica oleracea L.) на устойчивость к фузариозному увяданию

Е. В. Дубина 1, 2, *, Ю. А. Макуха 1, А. М. Артемьева 3, Д. А. Фатеев 3, С. В. Гаркуша 1, О. Л. Горун 1, С. А. Лесняк 1

1 Федеральный научный центр риса
350921 Краснодар, пос. Белозерный, Россия

2 Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина
350044 Краснодар, Россия

3 Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова
190031 Санкт-Петербург, Россия

* E-mail: lenakrug1@rambler.ru

Поступила в редакцию 04.04.2023
После доработки 19.04.2023
Принята к публикации 04.05.2023

Аннотация

В настоящей статье приведены результаты исследований по определению информативных ДНК-маркерных систем, обеспечивающих надежный контроль наличия гена устойчивости к фузариозу Foc1 в селекционном материале капусты белокочанной. На начальном этапе работ 14 молекулярных маркеров, взятых из базы данных VegMarks и литературных источников, были апробированы на контрастных по резистентности к фузариозу изогенных линиях капусты белокочанной (устойчивая линия ДТ-46 и восприимчивая линия Кб1П). Установлено, что InDel-маркер M10 и SSR-маркеры Frg13 и Ol10-D01 выявляют полиморфизм между контрастными образцами капусты белокочанной. Также проведен ПЦР-анализ на растениях сегрегирующей F2 популяции гибридной комбинации ДТ-46 × Кб1П с помощью данных маркеров и выполнено фитопатологическое тестирование. В результате проведения статистического анализа расщепления обнаружено, что только SSR-маркер Ol10-D01 является сонаследуемым с признаком устойчивости к фузариозу, поскольку только по этому локусу наблюдается ожидаемая сегрегация растений F2 по генотипу 1 : 2 : 1 согласно закону Менделя. Установлено, что наименьшая частота рекомбинации – между геном устойчивости Foc1 и маркером O110-D01 (1.6%).

Ключевые слова: капуста белокочанная, фузариозное увядание, SSR-маркер, ПЦР-анализ, сегрегирующая популяция.

Список литературы

  1. Pu Z., Shimizu M., Zhang Y. et al. Genetic mapping of a fusarium wilt resistance gene in Brassica oleracea // Mol. Breed. 2012. № 30. P. 809–818. https://doi.org/10.1007/s11032-011-9665-8

  2. Bosland P.W., Williams P.H., Morrison R.H. Influence of soil temperature on the expression of yellows and wilt of crucifers by Fusarium oxysporum // Plant Dis. 1988. № 72. P. 777–780. https://doi.org/10.1094/PD-72-0777

  3. Farnham M.W., Keinath A.P., Smith J.P. Characterization of fusarium yellows resistance in collard // Plant Dis. 2001. № 85. P. 890–894. https://doi.org/10.1094/PDIS.2001.85.8.890

  4. Berrocal-Lobo M., Molina A. Arabidopsis defense response against Fusarium oxysporum // Trends Plant Sci. 2007. № 13. P. 145–150. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2007.12.004

  5. Королева С.В., Дякунчак С.А., Ситников С.В. Иммунологическая оценка селекционного материала при создании гибридов F1 белокочанной капусты с групповой устойчивостью к фузариозу и сосудистому бактериозу (методические рекомендации). М.: 2012. 16 с.

  6. Arden S. Fusarium Yellows of Cabbage and Related Crops. N.Y.: Vegetable Crops, 1979. 730 p.

  7. Keinath A.P., Farnham M.W., Smith P. Reactions of 26 cultivars of Brassica oleracea to yellows in naturally infested soil // Biol. Cult. Tests. 1998. № 13. 155 p.

  8. Collard B.C.Y., Jahufer M.Z.Z., Brouwer J.B., Pang E.C.K. An introduction to markers, quantitative trait loci (QTL) mapping and marker-assisted selection for crop improvement: The basic concepts // Euphytica. 2005. № 142. P. 169–196. https://doi.org/10.1007/s10681-005-1681-5

  9. Vali U., Brandstrom M., Johansson M., Ellegren H. Insertion-deletion polymorphisms (indels) as genetic markers in natural populations // BMC Genetic. 2008. № 9. https://doi.org/10.1186/1471-2156-9-8

  10. Lv H. Fang Z., Yang L. et al. Research on screening of resistant resources to fusarium wilt and inheritance of the resistant gene in cabbage // Acta Horticult. Sinica. 2011. V. 5. № 38. P. 875–885. https://doi.org/10.16420/j.issn.0513-353x.2011.05.001

  11. Дубина Е.B. ДНК-технологии (молекулярное маркирование) в селекции риса и семеноводстве овощных культур: Дис. … д-ра биοл. наук. Краснодар: ВНИИ риса, 2019. 275 с.

  12. Фесенко И.А., Куклев М.Ю., Карлов Г.И. Создание ДНК-маркера устойчивости томата к фузариозному увяданию // Известия ТСХА. № 1. 2007. С. 66–72.

  13. Lv H., Yang L., Kang J. et al. Development of InDel markers linked to fusarium wilt resistance in cabbage // Mol. Breed. 2013. V. 32. P. 961–967. https://doi.org/10.1007/s11032-013-9925-x

  14. Murray M.G., Thompson W.F. Rapid isolation of high molecular weight plant DNA // Nucl. Ac. Res. 1980. V. 10. P. 4321–4325.

  15. Liu X., Han F., Kong C. Rapid introgression of the fusarium wilt resistance gene into an elitecabbage line through the combined application of a microspore culture, genome background analysis, and disease resistance-specific marker assisted foreground selection // Front. in Plant Sci. 2017. V. 8. Article 11. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.00354

  16. Кутлунина Н.А., Ермошин А.А. Молекулярно-генетические методы в исследовании растений. Екатеринбург, 2017. 142 с.

  17. Батин Н.В. Компьютерный статистический анализ данных. Минск, 2008. 160 с.

  18. Нгуен М.Л., Монахос Г.Ф., Комахин Р.А., Монахос С.Г. Новый локус устойчивости к киле в хромосоме А05 капусты пекинской (Brassica rapa L.) // Генетика. 2018. Т. 54. № 3. С. 306–315.

  19. Аджиева В.Ф., Некрашевич Н.А., Малышев С.В. и др. Сравнительный анализ полиморфизма микросателлитных маркеров генотипов томата (Solanum lycopersicum L.) белорусской и зарубежной селекции // Мол. и прикладная генетика. 2010. Т. 11. С. 7–11.

  20. Ramirez-Villupadua J., Endo R.M., Bosland P., Wiliams P.H. A new race of Fusarium oxysporum f. sp. conglutinans that attacks cabbage with type A resistance // Plant Dis. 1985. № 69. P. 612–613.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Генетика

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал