ISSN 0564-3783  



Головна
Контакти
Архів  
Тематика журналу
Підписка
До уваги авторів
Редколегія
Мобільна версія


In English

Export citations
UNIMARC
BibTeX
RIS





Генетическое разнообразие казахстанского коллекционного фонда инбредных линий подсолнечника по белковым и SSR маркерам

Булатова К.М., Мазкират Ш., Гаврилова О.А., Юсаева Д.А., Бабисекова Д.И., Альчимбаева П.А.

Оригінальна работа 




В статье представлены результаты изучения генетического разнообразия 126 инбредных линий подсолнечника из коллекционного фонда «Опытное хозяйст-во масличных культур» Казахстана по белковым и SSR маркерам. Полиморфность коллекций по составу гелиантинина – запасного белка семян была не высокой, в зоне быстро-подвижных белков выявлено три варианта компонентов, характерных для всех типов инбредных линий. Вместе с тем, установлены компоненты, специфичные для линий с rf и Rf генами. ПЦР анализ ДНК инбредных линий с использованием 16 SSR маркеров показал отсутствие вариаций в продуктах амплификации локуса ORS 428, низкую полиморфность локуса ORS 785 (PIC ≤ 0,2). Высокую полиморфность (PIC > 0,8) в изучаемых коллекциях проявили маркеры: ORS316, ORS381, ORS 437, ORS456, ORS505, ORS, ORS630, ORS761, ORS925. На основе молекулярного маркирования проведена регистрация инбредных линий коллекционного фонда Казахстана, для оценки уровня гибридности семян F1 коммерческих гибридов подсолнуха подобраны SSR маркеры, способные дифференцировать генетический материал исходных родительских линий в ДНК гибрида.

РЕЗЮМЕ. У статті представлені результати вивчення генетичної різноманітності 126 інбредних ліній соняшнику з колекційного фонду «Дослідне господарство олійних культур» Казахстану за білковими і SSR маркерами. Поліморфність колекцій за складом геліантініну – запасного білка насіння була не високою, в зоні швидко-рухомих білків виявлено три варіанти компонентів, характерних для всіх типів інбредних ліній. Разом з тим, встановлено компоненти, специфічні для ліній з rf і Rf генами. ПЛР аналіз ДНК інбредних ліній з використанням 16 SSR маркерів показав відсутність варіацій в продуктах ампліфікації локусу ORS 428 низьку поліморфність локусу ORS 785 (PIC ≤ 0.2). Високу поліморфність (PIC > 0,8) в досліджуваних колекціях проявили маркери: ORS316, ORS381, ORS437, ORS456, ORS505, ORS, ORS630, ORS761, ORS925. На основі молекулярного маркування проведено реєстрацію інбредних ліній колекційного фонду Казахстану, для оцінки рівня гібридності насіння F1 комерційних гібридів соняшнику підібрані SSR маркери, здатні диференціювати генетичний матеріал вихідних батьківських ліній у ДНК гібрида.

Ключові слова: Helianthus annuus L., інбредні лінії, поліморфність, геліантінін, SSR маркер, генетична різноманітність
Helianthus annuus L., инбредные линии, полиморфность, гелиантинин, SSR маркер, генетическое разнообразие

Цитологія і генетика 2020, том 54, № 1, C. 16-26

  1. Казахский научно­исследовательский институт земледелия и растениеводства, п. Алмалыбак, Алматинская обл., Казахстан
  2. «Опытное хозяйство масличных культур», с. Солнечное, Глубоковский р­н, Восточно­Казахстанская область, Казахстан

E-mail: bulatova_k rambler.ru

Булатова К.М., Мазкират Ш., Гаврилова О.А., Юсаева Д.А., Бабисекова Д.И., Альчимбаева П.А. Генетическое разнообразие казахстанского коллекционного фонда инбредных линий подсолнечника по белковым и SSR маркерам, Цитологія і генетика., 2020, том 54, № 1, C. 16-26.

В "Cytology and Genetics". Якщо тільки можливо, цитуйте статтю по нашій англомовній версії:
K. M. Bulatova, Sh. Mazkirat, O. A. Gavrilova, D. A. Yusaeva, D. I. Babissekova & P. A. Alchinbayeva Genetic Diversity of Inbred Sunflower Lines of the Kazakhstan Collection Fund for Protein and SSR Markers, Cytol Genet., 2020, vol. 54, no. 1, pp. 10–17
DOI: 10.3103/S009545272001003X


Посилання

1. Poperelya, F.O., Genetic interpretation of electrophoregrams of helianthinin from sunflower F1 seeds, Cytol. Genet., 2000, vol. 34, no. 2, pp. 84–90.

2. Bochkovoy, A.D., Antonova, T.S., Kamardin, V.A., Araslanova, N.M., Veter, I.I., Guchetl, S.Z., and Chelyustnikova, T.A., The efficiency of different methods of determination of the genetic purity of the seed lots of self–pollinated lines and hybrids of the F1 generation of sunflower, Oil Crops. Sci. Techn. Bull. VNIIMK, 2014, vol. 157–8, no. 1, pp. 1–5.

3. Aksyonov, I.V. and Mishchenko, L., Use of electrophoretic spectra of reserve seed proteins to improve typicalness of sunflower parental lines, Russ. Agric. Sci., 2016, vol. 42, nos. 3–4, pp. 211–214. https://doi.org/10.3103/S1068367416030034

4. Sivolap, Y.M., Molecular markers and plant breeding, Cytol. Genet., 2013, vol. 47, no. 3, pp. 188–195. https://doi.org/10.3103/S0095452713030080

5. Paniego, N., Echaide, M., Munoz, M., Fernandez, L., Torales, S., Faccio, P., Fuxan, I., Carrera, M., Zandomeni, R., Suarez, E.Y., and Hopp, H.E., Microsatellite isolation and charaterization in sunflower (Helianthus annuus L.), Genome, 2002, vol. 45, no. 1, pp. 34–43. https://doi.org/10.1139/G01–120

6. Yu, J.K., Mangor, J., Thompson, L., Edwards, K.J., Slabaugh, M.B., and Knapp, S.J., Allelic diversity of simple sequence repeat markers among elite inbred lines in cultivated sunflower, Genome, 2002, vol. 45, no. 4, pp. 652–660. https://doi.org/10.1139/g02–025

7. Tang, S., Yu, J.K., Slabaugh, M.B., Shintani, D.K., and Knapp, S.J., Simple sequence repeat map of the sunflower genome, Theor. Appl. Genet., 2002, vol. 105, no. 8, pp. 1124–1136. https://doi.org/10.1007/s00122–002–0989–y

8. Mandel, J.R., Dechaine, J.M., Marek, L.F., and Burke, J.M., Genetic diversity and population structure in cultivated sunflower and a comparison to its wild progenitor, Helianthus annuus L., Theor. Appl. Genet., 2011, vol. 123, no. 5, pp. 693–704. https://doi.org/10.1007/s00122–011–1619–3

9. Zeinalzadeh-Tabrizi, H., Haliloglu, K., Ghaffari, M., and Hosseinpour, A., Assessment of genetic diversity among sunflower genotypes using microsatellite markers, Mol. Biol. Res. Commun., 2018, vol. 7, no. 3, pp. 143–52.

10. Pankovic, D., Application of molecular markers if sunflower breeding, Genetika, 2007, vol. 39, no. 1, pp. 1–11. https://doi.org/10.2298/GENSR0701001S

11. Imerovski, I., Dimitrijevic, A., Miladinovic, D., Dedic, D., Jocic, S., and Miklic, V., Molecular profiles of sunflower lines resistant to broomrape (Orobanche numana Wallr.), in Proc. Int. Symp. on Broomrape (Orobanche spp.) in Sunflower. Chisinau, Republic of Moldova, 2011, p. 25.

12. Duca, M., Port, A., Midoni, A., Rotaru, T., and Anisimova, I., RAPD analysis of the genetic variation among CMS, Rf lines and hybrid sunflower genotypes, J. Acad. Sci. Moldova,Life Sci., 2010, vol. 2, no. 31, pp. 103–109.

13. Duca, M., Port, A., and Şestacova, T., Screening of the R2 rust resistance gene in different sunflower genotypes using SSR markers. J. Acad. Sci. Moldova,Life Sci., 2011, vol. 2, no. 314, pp. 106–110.

14. Port, A., Nechifor, V., Midoni, A., and Duca, M., Usefulness of the diagnostic markers for the restorergene Rf1 in inheritance studies at sunflower, Ann. Alexandru Ioan Cuza Univ., Sect. II.a Genetics Mol.Biol., 2013, vol. 14, no. 2, pp. 11–19.

15. Markin, N.V., Tikhobaeva, V.E., Tikhonova, M.A., Gavrilova, V.A., Tolstaya, T.T., and Usatov, A.V., Genomic DNA polymorphism in annual sunflower species, Oil Crops. Sci. Techn. Bull. VNIIMK, 2010, vol. 2, no. 144–5, pp. 3–7. https://doi.org/10.3844/ajbbsp.2014.136.140

16. Guchetl, S.Z., Tchelustnikova, T.A., and Antonova, T.S., Certification of new sunflower lines and hybrids of VNIIMK breeding by means of biochemical and molecular markers, Oil Crops. Sci. Techn. Bull. VNIIMK, 2015, vol. 163, no. 3, pp. 16–23.

17. Usatov, A.V., Gorbachenko, F.I., Azarin, K.V., Gorbachenko, O.F., Tikhobaeva, V.E., and Markin, N.V., The relation between the heterosis effect of hybrids and genetic distance of sunflower parental lines vol, Oil Crops. Sci. Techn. Bull. VNIIMK, 2013, vol. 155-6, no. 2, pp. 8–13.

18. Usatov, A.V., Klimenko, A.I., Azarin, K.V., Gorbachenko, O.F., Markin, N.V., Tikhobaeva, V.E., Kolosov, Yu.A., Usatova, O.A., Bakoev, S., Makarenko, M., and Getmantseva, A., The relationship between heterosis and genetic distances based on SSR markers in Helianthus annuus,Am. J. Agric. Biol. Sci., 2014, vol. 9, no. 3, pp. 270–276. https://doi.org/10.3844/ajabssp.2014.270.276

19. Markin, N.V., Gorbachenko, O.F., Tikhonova, M.A., and Usatov, A.V., Condominant markers of rf1 gene in cultivated sunflower, Oil Crops. Sci. Techn. Bull. VNIIMK, 2010, vol. 142–3, no. 1, pp. 3–8.

20. Galili, G. and Feldman, M., Genetic control of endosperm proteins in wheat. 2. Variation in high molecular weight glutenin and gliadin subunits of Triticum aestivum,Theor. Appl. Genet.,1983, vol. 66, no. 1, pp. 77–86. https://doi.org/10.1007/BF00281853

21. Kimura, M. and Crow, J.F., The number of alleles that can be maintained in a finite population, Genetics, 1964, vol. 49, no. 4, pp. 725–38.

22. Nei, M., Analysis of gene diversity in subdivided populations, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 1973, vol. 70, pp. 3321–3323.

23. Lewontin, R.C., Testing the theory of natural selection, Nature, 1972, vol. 236, pp. 181–182.https://doi.org/10.1038/236181a0

24. Yeh, F.C. and Boyle, T.J.B., Population genetic analysis of codominant and dominant markers and quantitative traits, Belgian J. Bot., 1997, vol. 129, pp. 157–163.

25. Žilić, S., Barać, M., Pešić, M., Crevar, M., Stanojević, S., Nišavić, A., Saratlić, G., and Tolimir, M., Characterization of sunflower seed and kernel proteins, Helia, 2010, vol. 33, no. 52, pp. 103–114. https://doi.org/10.2298/HEL1052103Z

26. Nikolić, Z., Vujaković, and Jevtić, Genetic purity of sunflower hybrids Determined on the basis of isozymes and seed storage proteins, Helia, 2008, vol. 31, no. 48, pp. 47–54. https://doi.org/10.2298/HEL0848047N

27. Anisimova, I.N., Proteins of Compositae’s seeds: heterogeneity, poly-morphism, usage in selection and genetic researches (review), Agrarn. Rossiya, 2015, vol. no, pp. 27–35.

28. Zhang, L., Le Clerc V., Li S., and Zhang D. Establishment of an effective set of simple sequence repeat markers for sunflower variety identification and diversity assessment, Can. J. Bot., 2005, vol. 83, no. 1, pp. 66–72. https://doi.org/10.1139/b04–155

29. Hvarleva, Tz., Bakalova, A., Chepinski, I., Hristova-Cherbadji, M., Hristov, M., and Atanasov, A., Characterization of Bulgarian sunflower cultivars and inbred lines with microsatellite markers, Biotechnol. Biotechnol. Eq., 2007, vol. 21, no. 4, pp. 408–412.https://doi.org/10.1080/13102818.2007.10817484

30. Dimitrijević, A., Imerovski, I., Miladinović, D., Tančić, S., Dušanić, N., Jocić, S., and Miklič, V., Use of SSR markers in identification of sunflower isogenic lines in late generations of backcrossing, Helia, 2010, vol. 33, no. 53, pp. 191–198. https://doi.org/10.2298/HEL1053191D

31. Duca, M., Port, A., Şestacova, T., Siniauskaya, M., Aksyonova, E., and Davydenko, O., Microsatellite marker application in sunflower (Helianthus annuus L.) Fingerprinting,Biotechnol. Biotechnol. Eq., 2013, vol. 27, no. 3, pp. 3772–3775. https://doi.org/10.5504/BBeQ.2013.0021

32. Pallavi, H.M., Gowda, R., Shadakshari, Y.G., Bhanuprakash, K., and Vishwanath, K., Identification of SSR markers for hybridity and seed genetic purity testing in sunflower (Helianthus annuus L.), Helia, 2011, vol. 34, no. 54, pp. 59–66. https://doi.org/10.2298/HEL1154059P

33. Sudharani, M., Rao, P.S., and Subba, RaoL.V., Identification of SSR markers for testing of hybridity and seed genetic purity in maize (Zea mays L.), Int. J. Sci. Res., 2014, vol. 3, no. 10, pp. 92–95.

Copyright© ICBGE 2002-2021 Coded & Designed by Volodymyr Duplij Modified 28.07.21