Исследование аллельного разнообразия VvMybA1 клоновых популяций распространенных винных сортов
Authors: Milovanov Aleksandr , Ilnitskaia Elena , Zviagin Andrei , Radchenko Vitalii , Koshchaev Andrei , Troshin Leonid 
Published: December 2019

Изучение агробиологических свойств сортов в привязке к их генетике имеет важное значение как для прикладных, так и для фундаментальных исследований. Одним из наиболее ярко выраженных признаков у виноградного растения является наличие или отсутствие антоциановой окраски ягод, которая, в свою очередь, контролируется кластером генов MYB, расположенных во второй хромосоме кариотипа. Особенный интерес для научного сообщества представляют клоны сортов, являющихся референсными при сравнении для изучения генетического разнообразия рода Vitaceae . Таким образом, в статье представлены результаты изучения строения аллелей гена VvMybA1 у 32 клонов известных распространенных сортов винограда: Мерло, Каберне-Совиньон, Рислинг, Алиготе, Пино белый и Совиньон блан. В результате, у всех клонов были выявлены аллели гена VvMybA1, характерные для окрашенных и неокрашенных сортов. Это же подтверждается результатом сравнения секвенированных последовательностей с базой данных NCBI, при помощи сервиса NCBI BLAST. Для всех клонов неокрашенных сортов было установлено наличие аллели с ретротранспозонной вставкой, блокирующей нормальную экспрессию гена и, следовательно, детерминирующего отсутствие антоцианинов в ягодах. Также были обнаружены одно- и динуклеотидные замены, являющиеся общими для групп и некоторых отдельных клонов и в целом характерные для белоягодных и красноягодных сортов. Помимо этого, были выявлены мутационные различия, характерные для конкретных клонов, которые, в свою очередь, выражены в двоении нуклеотидных пиков при секвенировании и объясняются гетерогенностью изученных генотипов, то есть их происхождением. Таким образом, при изучении клонов шести сортов было подтверждено наличие в них характерных аллелей, выявлены уникальные для окрашенных и неокрашенных сортов изменения, а также созданы референсные последовательности генов сортов, содержащихся на ампелографическом участке Анапской зональной опытной станции, которые могут использоваться в дальнейшей работе по изучению данного признака.

Research into agrobiological characteristics of grape varieties in connection with their genetics is important both for applied and fundametal studies.The presence or absence of anthocyanin color of the berries is one of the best expressed traits of grape plant. This trait is controled by the cluster of MYB genes located in the second chromosome of the caryotype. Some grape varieties serve as references in comparative studies aimed to investigate the Vitaceae genetic diversity, and clones of such varieties are of special interest. The paper reports findings regarding the structure of alleles of VvMybA1 gene in 32 clones of popular grape varieties: ‘Merlot’, ‘Aligoté’, ‘Cabernet Sauvignon’, ‘Pinot blanc’, ‘Riesling’ and ‘Sauvignon blanc’. Alleles of VvMybA1 gene that are typical of varieties with colored or noncolored berries were detected in all study clones, and this was confirmed by comparing the sequenated sequences to the NCBI database with the aid of the NCBI BLAST service. It was established that all study clones of varieties with noncolored berries had an allele with a retrotransposon insertion blocking normal expression of the gene which, therefore, determines the absence of anthocyanins in the berries. One- and di-nucleotide replacements common to groups of the study clones and to some individual study clones were also detected. These replacements are, on the whole, typical of white-and red-berried grape vartieties. In addition, mutation-related differences typical of definite clones were revealed. These differences manifest themselves by double nucleotide peaks in sequencing and can be ascribed to heterogeneity of the study genotypes, i. e. their origin. Thus, the presence of typical alleles in the study clones of six grape varieties was confirmed, changes unique to varieties with colored and noncolored berries were revealed, and reference sequences of genes maintained in the collection plot of the Anapa Zonal Experiment Station were developed, for further research into the trait of interest.