Генотипирование сортов винограда селекции Института «Магарач» на основе анализа аллельного полиморфизма SSR локусов
Authors: Gorislavets Svetlana , Volodin Vitalii , Spotar Gennadii , Risovannaya Valentina , Alekseev Yakov 
Published: December 2019

Обязательными условиями успешного сохранения и использования различных сортов сельскохозяйственных культур является идентификация и контроль генетической изменчивости сортов, для изучения которой используются различные методы, в том числе методы молекулярно-генетического анализа. В связи с быстрым развитием селекции, ежегодно появляются десятки новых сортов винограда, требующих паспортизации. Молекулярные маркеры могут способствовать подбору родительских пар для скрещивания, повышению точности и ускорению селекционного процесса, так как идентификация исходного материала с использованием молекулярных маркеров и анализ результатов скрещивания могут быть выполнены в достаточно короткий период. К наиболее информативным молекулярным маркерам относятся микросателлитные маркеры, основанные на анализе простых повторяющихся повторов (simple sequence repeats, SSR). Анализ полиморфизма SSR локусов позволяет изучить генетическую изменчивость сельскохозяйственных культур на уровне генома. Цель нашего исследования - генотипирование, оценка аллельного разнообразия и ДНК-паспортизация ряда сортов винограда селекции Института «Магарач» на основе SSR анализа. Основной метод, использованный в работе, - полимеразная цепная реакция (ПЦР) и фрагментный анализ продуктов ПЦР на генетическом анализаторе ABI 3130. В результате фрагментного анализа были генотипированы 8 селекционных сортов Института «Магарач» по 9 ядерным микросателлитным локусам (nSSR). Размеры аллелей оценены с помощью программы Gene Mapper v. 4.0. Полиморфизм микросателлитных локусов и генетическое разнообразие рассчитано с использованием программы Popgene (v. 1.32). Сравнительный анализ nSSR профилей ДНК изученных сортов позволил установить, что все сорта имеют уникальные профили. Всего идентифицировано 69 аллелей, среднее число аллелей - 7,67 аллелей/локус. На основании размеров аллелей составлены индивидуальные молекулярно-генетические паспорта в соответствии с международными стандартами.

Identification and control of genetic variation of different varieties of agricultural crops enter as prerequisites for their efficient conservation and use. Genetic variation is investigated by means of a wide set of methods, including those relying on molecular-genetic analysis. Every year, dozens of new breedings of grapevine come into being, and their passportization is necessary. Molecular markets can promote selection of parent pairs for crossing, improve efficiency of breeding and accelerate the process as enable both identification of the initial material and analysis of crossing results to be done in a sufficiently short period of time. The highest information value is associated with microsatellite markers consisting of simple sequence repeats (SSR). Analysis of polymorphism of SSR loci allows to investigate genetic variation of agricultural crops at the level of genome. The goals of the study were to conduct genotyping of a number of grape breedings developed by the Institute Magarach, to assess their allelic diversity and to achieve DNA passportization based on SSR analysis. Polymerase chain reaction (PCR) and fragment analysis of PCR products with the use of a genetic analizer ABI 3130 were the main methods the study relied upon. As a result of the aforesaid analysis, eight new breedings of the Institute were genotyped for nine nuclear microsatellite loci (nSSR). The sizes of alleles were assessed using Gene Mapper v. 4.0 software. Popgene (v. 1.32) software was used to calculate polymorphism of microsatellite loci and genetic diversity. A comparative nSSR-analysis of DNA-profiles of the study varieties indicated that all of them had unique profiles. A total of 69 alleles were identified, with 7.67 alleles per locus on an average. Based on the sizes of the alleles, individual molecular-genetic passports of the varieties were made, in accordance with international standards.