Краснодар, Краснодарский край, Россия
ВАК 4.1.1 Общее земледелие и растениеводство
ВАК 4.1.3 Агрохимия, агропочвоведение
ВАК 4.1.4 Садоводство, овощеводство, виноградарство и лекарственные культуры
ВАК 4.1.5 Мелиорация, водное хозяйство и агрофизика
ВАК 4.2.1 Патология животных, морфология, физиология, фармакология и токсикология
ВАК 4.2.2 Санитария, гигиена, экология, ветеринарно-санитарная экспертиза и биобезопасность
ВАК 4.2.3 Инфекционные болезни и иммунология животных
ВАК 4.2.4 Частная зоотехния, кормление, технологии приготовления кормов и производства продукции животноводства
ВАК 4.2.5 Разведение, селекция, генетика и биотехнология животных
ВАК 4.3.3 Пищевые системы
ВАК 4.3.5 Биотехнология продуктов питания и биологически активных веществ
УДК 633.16 Ячмень. Hordeum sativum Jessen
УДК 631.527 Селекция растений
Цель исследования – оценить эффективность использования iPBS-молекулярных маркеров для анализа генотипов озимого ячменя российских сортов современной селекции. Для генотипирования были подобраны 15 сортов озимого ячменя различных оригинаторов. Оценка их генетического разнообразия проводилась с использованием 10 iPBS-маркеров. Для подготовки образцов к выделению ДНК семена озимого ячменя предварительно проращивали в чашках Петри на увлажненной фильтровальной бумаге с использованием термостата, исключив доступ света. Выделение ДНК проводили СТАВ-методом, после чего выделенную ДНК разводили ТЕ-буфером и проверяли концентрацию при помощи флуориметра Qubit. С целью обеспечения высокого выхода амплифицированного продукта использовали следующие условия полимеразной цепной реакции: 5 мин при 94 °С, далее 40 циклов, 30 с при 94 °С, 30 с при 55 °С, 1 мин при 72 °С, 3 мин при 72 °С. Электрофоретическое разделение продуктов ПЦР проводили в течение 1 ч, используя 2 % ТАЕ – агарозный гель. Для визуализации результатов разделения использовали гель-документирующую систему GelDoc. В результате постановки ПЦР и последующей детекции ее продуктов в диапазоне от 100 до 10000 п.н. четко проявилось 1223 аллеля. Статистическая обработка полученных данных позволила определить степень полиморфности генотипов ячменя на основании PCoA и кластерного анализа, которые в свою очередь показали сходные результаты, разделив образцы на четыре популяции. Полученные результаты дают возможность применять маркерные системы класса iPBS для определения степени полиморфизма генотипов озимого ячменя.
озимый ячмень, генетический полиморфизм, MEGA, STRUCTURE
1. Филиппов Е.Г., Донцова А.А., Донцов Д.П., и др. Технология возделывания озимого ячменя: методические рекомендации для специалистов сельскохозяйственного производства и студентов сельскохозяйственных вузов. Саратов: Аграрный научный центр «Донской», 2024. 102 с. EDN: https://elibrary.ru/FYNEWH.
2. Kalendar R., Muterko A., Boronnikova S. Retrotransposable Elements: DNA Fingerprinting and the Assessment of Genetic Diversity // Methods Mol Biol. 2021. № 2222. P. 263–286. DOI:https://doi.org/10.1007/978-1-0716-0997-2_15.
3. Сухинина, К.В., Репко Н.В., Ерешко А.С. Теоретическая модель будущего сортотипа озимого ячменя // Рисоводство. 2017. № 1 (34). С. 34–38. EDN: https://elibrary.ru/YGWLKV.
4. Haliloğlu K., Türkoğlu A., Öztürk H.I., et al. iPBS-Retrotransposon Markers in the Analysis of Genetic Diversity among Common Bean (Phaseolus vulgaris L.) Germplasm from Türkiye // Genes (Basel). 2022. Vol. 13, № 7. P. 1147. DOI:https://doi.org/10.3390/genes13071147.
5. Baran N., Shimira F., Nadeem, M.A., et al. Exploring the genetic diversity and population structure of upland cotton germplasm by iPBS-retrotransposons markers // Mol Biol Rep. 2023. № 50. P. 4799–4811. DOI:https://doi.org/10.1007/s11033-023-08399-0.
6. Дубина Е.В. Молекулярные маркеры в селекции растений. Краснодар: Кубанский ГАУ им. И.Т. Трубилина, 2023. 165 с. EDN: https://elibrary.ru/IDUOBU.
7. Vanijajiva O., Pornpongrungrueng P. Inter-primer binding site (iPBS) markers reveal the population genetic diversity and structure of tropical climbing Cissampelopsis (Asteraceae) in Thailand // Biodiversitas Journal of Biological Diversity. 2020. Vol. 21, № 9. Р. 3919–3928.
8. Корж С.О., Горун О.Л., Явцева Е.И., и др. Анализ генотипов томата с использованием iPBS маркеров // Рисоводство. 2023. № 1 (58). С. 82–96. DOI:https://doi.org/10.33775/1684-2464-2023-58-1-82-96. EDN: https://elibrary.ru/UHYPVT.
9. Amiteye S. Basic concepts and methodologies of DNA marker systems in plant molecular breeding // Heliyon. 2021. Vol. 7, № 10. e08093. DOI:https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2021.e08093.
10. Календар Р., Аменов А., Данияров А. Использование генетических маркеров, полученных из ретротранспозонов, для анализа геномной изменчивости у растений // Функциональная биология растений. 2018. № 46 (1). С. 15–29. DOI:https://doi.org/10.1071/FP18098.
11. Sagbas H.I., Ercisli S., Aydin M., et al. Evaluation of genetic diversity using iPBS-SCoT marker methods in native hawthorn genetic resources and species identification by using DNA barcoding method // Cell Mol Biol (Noisy-le-grand). 2023 Oct 31;69(10):43-55. DOI:https://doi.org/10.14715/cmb/2023.69.10.6.
12. Androsiuk P., Milarska S.E., Dulska J., et al. The comparison of polymorphism among Avena species revealed by retrotransposon-based DNA markers and soluble carbohydrates in seeds // J Appl Genet. 2023. Vol. 64, № 2. P. 247–264. DOI:https://doi.org/10.1007/s13353-023-00748-w.
13. Aydın F., Özer G., Alkan M., et al. The utility of iPBS retrotransposons markers to analyze genetic variation in yeast // Int J Food Microbiol. 2020. Vol. 325. P. 108647. DOI:https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro. 2020.108647.
14. Orhan E., Kara D. Use of retrotransposon based iPBS markers for determination of genetic relationship among some Chestnut Cultivars (Castanea sativa Mill.) in Türkiye // Mol Biol Rep. 2023. Vol. 50, № 10. P. 8397–8405. DOI:https://doi.org/10.1007/s11033-023-08697-7.
15. Zhang X., Chen W., Yang Z., et al. Genetic diversity analysis and DNA fingerprint construction of Zanthoxylum species based on SSR and iPBS markers // BMC Plant Biol. 2024. Vol. 24, № 1. P. 843. DOI:https://doi.org/10.1186/s12870-024-05373-1.
