Новые направления в генетике, селекции, биотехнологии декоративных и ягодных культур в ВИР им. Н.И. Вавилова
https://doi.org/10.30901/2658-6266-2022-4-o3
Аннотация
Применение современных методов биотехнологии и молекулярной генетики позволяет выявлять на этапах пребридинга перспективные образцы с заданными хозяйственно-ценными признаками. Успех создания новых сортов растений зависит от наличия уникальных коллекций генетических ресурсов, информации о геномах, возможности культивирования in vitro генотипов с высокой регенерационной способностью, а также практических навыков и компетенций в данной области. Одним из передовых методов ускорения селекционного процесса является редактирование генома с помощью системы CRISPR/Cas. Данный метод позволяет эффективно осуществлять модификацию генов с целью получения сортов с заданными признаками. В 2022 году в рамках национального проекта «Наука и университеты» в ВИР открыта новая молодежная лаборатория генетики, селекции, биотехнологии декоративных и ягодных культур; примечательно, что это событие совпало со 135-летием со дня рождения Н.И. Вавилова. Основными направлениями работы лаборатории являются получение линий с заданными свойствами для дальнейшего селекционного процесса, выявление генов-мишеней хозяйственно-ценных признаков для получения новых сортов, линий, гибридов, а также создание протоколов ускоренного размножения безвирусного материала коммерчески востребованных сортов, ориентированных на импортозамещение. В данном обзоре рассмотрены актуальные направления селекции декоративных и ягодных культур: изменение окраски цветка (львиный зев, пион), улучшение аромата цветка (розы), изменение архитектоники (актинидия), повышение устойчивости к стресс-факторам (ежевика, земляника, виноград).
Ключевые слова
Об авторах
Р. С. РахмангуловРоссия
Руслан Султанович Рахмангулов
кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, заведующий лабораторией генетики, селекции, биотехнологии декоративных и ягодных культур, ВИР
190000 Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 42, 44
И. В. Барабанов
Россия
Иван Владимирович Барабанов
младший научный сотрудник лаборатории генетики, селекции, биотехнологии декоративных и ягодных культур, ВИР
190000 Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 42, 44
М. В. Ерастенкова
Россия
Мария Викторовна Ерастенкова
младший научный сотрудник лаборатории генетики, селекции, биотехнологии декоративных и ягодных культур, ВИР
190000 Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 42, 44
А. А. Иванов
Россия
Александр Александрович Иванов
младший научный сотрудник лаборатории генетики, селекции, биотехнологии декоративных и ягодных культур, ВИР
190000 Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 42, 44
Т. В. Коваленко
Россия
Татьяна Владимировна Коваленко
младший научный сотрудник лаборатории генетики, селекции, биотехнологии декоративных и ягодных культур, ВИР
190000 Россия, г. Санкт-Петербург, ул Большая Морская, 42, 44
К. М. Межина
Россия
Ксения Максимовна Межина
младший научный сотрудник лаборатории генетики, селекции, биотехнологии декоративных и ягодных культур, ВИР
190000 Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 42, 44
И. А. Петросян
Россия
Игорь Александрович Петросян
младший научный сотрудник лаборатории генетики, селекции, биотехнологии декоративных и ягодных культур, ВИР
190000 Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 42, 44
А. А. Харченко
Россия
Анастасия Анатольевна Харченко
младший научный сотрудник лаборатории генетики, селекции, биотехнологии декоративных и ягодных культур, ВИР
190000 Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 42, 44
Д. Ю. Шаймарданов
Россия
Дамир Юлаевич Шаймарданов
младший научный сотрудник лаборатории генетики, селекции, биотехнологии декоративных и ягодных культур, ВИР
190000 Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 42, 44
Э. Х. Шаймарданова
Россия
Эльза Хафизовна Шаймарданова
кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории генетики, селекции, биотехнологии декоративных и ягодных культур, ВИР
190000 Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 42, 44
И. Н. Анисимова
Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова
Россия
Ирина Николаевна Анисимова
доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник, ВИР
190000 Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 42, 44
Н. Г. Тихонова
Россия
Надежда Геннадьевна Тихонова
кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, зав. отделом генетических ресурсов плодовых и ягодных культур, ВИР
190000 Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 42, 44
Ю. В. Ухатова
Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова
Россия
Юлия Васильевна Ухатова, кандидат биологических наук, заместитель директора по научно-организационной работе, ВИР
190000 Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 42, 44
Е. К. Хлесткина
Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова
Россия
Елена Константиновна Хлесткина, доктор биологических наук, профессор РАН, директор, ВИР
190000 Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 42, 44
Список литературы
1. Alvarez J., Guli C.L., Yu X.H., Smyth D.R. terminal flower: a gene affecting inflorescence development in Arabidopsis thaliana. The Plant Journal. 1992;2(1):103-116. DOI: 10.1111/j.1365-313X.1992.00103.x
2. Benedict C., Skinner J.S., Meng R., Chang Y., Bhalerao R., Huner N.P.A., Finn C.E., Chen T.H.H., Hurry V. The CBF1-dependent low temperature signalling pathway, regulon and increase in freeze tolerance are conserved in Populus spp. Plant Cell and Environment. 2006;29(7):1259-1272. DOI: 10.1111/j.1365-3040.2006.01505.x
3. Bradley D., Carpenter R., Copsey L., Vincent C., Rothstein S., Coen E. Control of inflorescence architecture in Antirrhinum. Nature. 1996;379(6568):791-797. DOI: 10.1038/379791a0
4. Bradley D., Ratcliffe O., Vincent C., Carpenter R., Coen E. Inflorescence commitment and architecture in Arabidopsis. Science. 1997;275(5296):80-83. DOI: 10.1126/science.275.5296.80
5. Бумбеева Л.И. Розы. Москва: Кладезь Букс; 2010.
6. Chinnusamy V, Zhu J, Zhu J.K. Cold stress regulation of gene expression in plants. Trends in Plant Science. 2007;12:444-451. DOI: 10.1016/j.tplants.2007.07.002
7. Cho M.J., Howard L.R., Prior R.L., Clark J.R. Flavonoid glycosides and antioxidant capacity of various blackberry, blueberry and red grape genotypes determined by high-performance liquid chromatography/mass spectrometry. Journal of the Science of Food and Agriculture. 2004;84:1771-1782. DOI: 10.1002/jsfa.1885
8. Coen E.S., Carpenter R., Martin C. Transposable elements generate novel spatial patterns of gene expression in Antirrhinum majus. Cell. 1986;47(2):285-296. DOI: 10.1016/0092-8674(86)90451-4
9. Dani K.G.S., Fineschi S., Michelozzi M., Trivellini A., Pollastri S., Loreto F. Diversification of petal monoterpene profiles during floral development and senescence in wild roses: relationships among geraniol content, petal colour, and foral lifespan. Oecologia. 2021;197:957-969. DOI: 10.1007/s00442-020-04710-z
10. Dong C., Zhang Z., Ren J., Qin Y., Huang J., Wang Y., Cai B., Wang B., Tao J. Stress-responsive gene ICE1 from Vitis amurensis increases cold tolerance in tobacco. Plant Physiology and Biochemistry. 2013;71:212-217. DOI: 10.1016/j.plaphy.2013.07.012
11. Esumi T., Tao R., Yonemori K. Isolation of LEAFY and TERMINAL FLOWER 1 homologues from six fruit tree species in the subfamily Maloideae of the Rosaceae. Sexual Plant Reproduction. 2005;17(6):277-287. DOI: 10.1007/s00497-004-0239-3
12. Евдокименко С.Н., Кулагина В.Л. Оценка сортов ежевики и малино-ежевичных гибридов в условиях Брянской области. Садоводство и виноградарство. 2015;4:20-23.
13. Fan Y., Wang Q., Dong Z., Yin Y., Teixeira da Silva J.A., Yu X. Advances in molecular biology of Paeonia L. Planta. 2020;251:23. DOI: 10.1007/s00425-019-03299-9
14. Fowler S., Thomashow M.F. Arabidopsis transcriptome profiling indicates that multiple regulatory pathways are activated during cold acclimation in addition to the CBF cold response pathway. Plant Cell. 2002;14:1675-1690. DOI: 10.1105/tpc.003483
15. Gou J.Y., Felippes F.F., Liu C.J., Weigel D., Wang J.W. Negative regulation of anthocyanin biosynthesis in Аrabidopsis by a miR156-targeted SPL transcription factor. Plant Cell. 2011;23:1512-1522. DOI: 10.1105/tpc.111.084525
16. Грюнер Л.А. Зимостойкость ежевики в предгорной зоне Кавказа. Сборник научных трудов по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1986;106:85-86.
17. Грюнер Л.А. Ежевика – ценное растение. Охрана природы Адыгеи, 1987;(3):83-85.
18. Грюнер Л.А., Князев С.Д., Кулешова О.В. Элементы технологии выращивания ежевики в условиях Орловской области. Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2018;(4):31-34. DOI: 10.30850/vrsn/2018/4/31-34
19. Грюнер Л.А., Корнилов Б.Б. Приоритетные направления и перспективы селекции ежевики в условиях средней полосы России. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2020;24(5):489-500. DOI: 10.18699/VJ20.641
20. Грюнер Л.А. Ежевика. В кн.: Помология. T.5 Земляника. Малина. Орехоплодные и редкие культуры / под ред. Е.Н. Седова, Л.А. Грюнер. Орел: ВНИИСПК; 2014. С.300-308.
21. Hajizadeh H., Razavi Kh., Mostofi Y., Mousavi A., Cacco G., Zamani Z., Stevanato P. Identification and characterization of genes differentially displayed in Rosa hybrida petals during flower senescence. Scientia Horticulturae. 2011;128:320-324. DOI: 10.1016/j.scienta.2011.01.026
22. Han Y., Wang H., Cheng T., Wang J., Yang W., Pan H., Zhang Q. Comparative RNA-seq analysis of transcriptome dynamics during petal development in Rosa chinensis. Scientific Reports. 2017;7:1-14. DOI: 10.1038/srep43382
23. He D, Zhang J., Zhang X., He S., Xie D., Liu Y., Li C., Wang Z., Liu Y. Development of SSR markers in Paeonia based on De Novo transcriptomic assemblies. PLoS ONE. 2020;15(1):e0227794. DOI: 10.1371/journal.pone.0227794
24. Hehl R., Sommer H., Saedler H. Interaction between the Tam1 and Tam2 transposable elements of Antirrhinum majus. Molecular and General Genetics. 1987;207(1):47-53. DOI: 10.1007/bf00331489
25. Hsieh T.-H., Lee J.-t., Yang P.-T., Charng Y.-Y., Chan M.-T. Tomato plants ectopically expressing arabidopsis CBF1 show enhanced resistance to water deficit stress. Plant Physiology. 2002;130(2):618-626. DOI: 10.1104/pp.006783
26. Huang X., Yi P., Liu Y., Li Q., Jiang Y., Yi Y., Yan H. RrTTG1 promotes fruit prickle development through an MBW complex in Rosa roxburghii. Frontiers in Plant Science. 2022;13:939270. DOI: 10.3389/fpls.2022.939270
27. Ishiguro K., Taniguchi M., Tanaka Y. Functional analysis of Antirrhinum kelloggii flavonoid 3′-hydroxylase and flavonoid 3′,5′-hydroxylase genes; critical role in flower color and evolution in the genus Antirrhinum. Journal of Plant Research. 2012;125:451-456. DOI: 10.1007/s10265-011-0455-5
28. Jaillon O., Aury J.M., Noel B., Policriti A., Clepet C., Casagrande A., Choisne N., Aubourg S., Vitulo N., Jubin C., Vezzi A., Legeai F., Hugueney P., Dasilva C., Horner D., Mica E., Jublot D., Poulain J., Bruyère C., Billault A., Segurens B., Gouyvenoux M., Ugarte E., Cattonaro F., Anthouard V., Vico V., Del Fabbro C., Alaux M., Di Gaspero G., Dumas V., Felice N., Paillard S., Juman I., Moroldo M., Scalabrin S., Canaguier A., Le Clainche I., Malacrida G., Durand E., Pesole G., Laucou V., Chatelet P., Merdinoglu D., Delledonne M., Pezzotti M., Lecharny A., Scarpelli C., Artiguenave F., Pè M.E., Valle G., Morgante M., Caboche M., Adam-Blondon A.F., Weissenbach J., Quétier F., Wincker P., French-Italian Public Consortium for Grapevine Genome Characterization. The grapevine genome sequence suggests ancestral hexaploidization in major angiosperm phyla. Nature. 2007;449:463-467. DOI: 10.1038/nature06148
29. Jin S., Nasim Z., Susila H., Ahn J.H. Evolution and functional diversification of FLOWERING LOCUS T/TERMINAL FLOWER 1 family genes in plants. Seminars in Cell and Developmental Biology. 2021;109:20-30. DOI: 10.1016/j.semcdb.2020.05.007
30. Kellogg A.A., Branaman T.J., Jones N.M., Little C.Z., Swanson J.-D. Morphological studies of developing Rubus prickles suggest that they are modified glandular trichomes. Botany. 2011;89:217-226. DOI: 10.1139/b11-008
31. Ханбабаева О.Е., Богданова В.Д., Заренкова Е.Г. Изучение биологии цветения и опыления сортов и линий карликового львиного зева (Antirrhinum majus L.). Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2013;(5):92-100.
32. Ханбабаева О.Е., Мазаева А.С., Мацнева А.Е., Сорокопудов В.Н. Использование дикорастущих лекарственных растений в ландшафтном строительстве города Москвы. Земля. 2019;(2):32-39.
33. Khlestkina E.K., Shumny V.K. Prospects for application of breakthrough technologies in breeding: The CRISPR/Cas9 system for plant genome editing. Russian Journal of Genetics. 2016;52(7):676-687. DOI: 10.1134/S102279541607005X
34. Клименко З.К., Плугатарь Ю.В., Плугатарь С.А., Зыкова В.К. Основные направления селекционной работы с садовыми розами в условиях южного берега Крыма. Овощи России. 2019;3(47):30-34. DOI: 10.18619/2072-9146-2019-3-30-34
35. Кулуев Б.Р., Геращенков Г.А., Рожнова Н.А., Баймиев Ан.Х., Вершинина З.Р., Князев А.В., Матниязов Р.Т., Гумерова Г.Р., Михайлова Е.В., Никоноров Ю.М., Чемерис Д.А., Баймиев Ал.Х., Чемерис А.В. CRISPR/Cas редактирование геномов растений Биомика. 2017;9(3):155-182. DOI: 10.1007/s00299-020-02573-5
36. Lee J., Kim H.-B., Noh Y.-H., Min S.R., Lee H.-S., Jung J., Park K.-H., Kim D.-S., Nam M.H., Kim T.I., Kim S.-J., Kim H.R. Sugar content and expression of sugar metabolism-related gene in strawberry fruits from various cultivars. Journal of Plant Biotechnology. 2018;45(2):90-101. DOI: 10.5010/JPB.2018.45.2.090
37. Li J.Y. Tree peony and herbaceous peony of China. Beijing: China’s Forestry Press; 1999. [in Chinese].
38. Li M., Zhang D., Gao Q., Luo Y., Zhang H., Ma B., Chen C., Whibley A., Zhang Yu., Cao Y., Li Q., Guo H., Li J., Song Y., Zhang Y., Copsey L., Li Y., Li X., Qi M., Wang J., Chen Y., Wang D., Zhao J., Liu G., Wu B., Yu L., Xu C., Li J., Zhao S., Zhang Yi., Hu S., Liang C., Yin Y., Coen E., Xue Y. Genome structure and evolution of Antirrhinum majus L. Nature Plants. 2019;5:174-183. DOI: 10.1038/s41477-018-0349-9
39. Li M.-Y., Jiao Y.-T., Wang Y.-T., Zhang N., Wang B.-B., Liu R., Yin X., Xu Y., Liu G.-T. CRISPR/Cas9-mediated VvPR4b editing decreases downy mildew resistance in grapevine (Vitis vinifera L.). Horticulture Research. 2020;7:149. DOI: 10.1038/s41438-020-00371-4
40. Li S.-S., Wang L.-S., Shu Q.-Y., Wu J., Chen L.-G., Shao S., Yin D.-D. Fatty acid composition of developing tree peony (Paeonia section Moutan DC.) seeds and transcriptome analysis during seed development. BMC Genomics. 2015a;16:208. DOI: 10.1186/s12864-015-1429-0
41. Li S.-S., Yuan R.-Y., Chen L.-G., Wang L.-S., Hao X.-H., Wang L.-J., Du H. Systematic qualitative and quantitative assessment of fatty acids in the seeds of 60 tree peony (Paeonia section Moutan DC.) cultivars by GC-MS. Food Chemistry. 2015b;173:133-140. DOI: 10.1016/j.foodchem.2014.10.017
42. Lifschitz E., Ayre B.G., Eshed Y. Florigen and anti-florigen – a systemic mechanism for coordinating growth and termination in flowering plants. Frontiers in Plant Scence. 2014;5:465. DOI: 10.3389/fpls.2014.00465
43. Linde M., Hattendorf A., Mattiesh L., Debener T. Genetic analysis of rose resistance genes and their localisations in the rose genome. Acta Horticulturae. 2004;651:123-130. DOI: 10.17660/ActaHortic.2004.651.14
44. Magnard J.-L., Roccia A., Caissard J.-C., Vergne P., Sun P., Hecquet R., Dubois A., Oyant L.H.-S., Jullien F., Nicolè F., Raymond O., Huguet S., Baltenweck R., Meyer S., Claudel P., Jeauffre J., Rohmer M., Foucher F., Hugueney P., Bendahmane M., Baudino S. Biosynthesis of monoterpene scent compounds in roses. Science. 2015;349:81-83. DOI: 10.1126/science.aab0696
45. Martin C., Carpenter R., Sommer H., Saedler H., Coen E.S. Molecular analysis of instability in flower pigmentation of Antirrhinum majus, following isolation of the pallida locus by transposon tagging. The EMBO Journal. 1985;4(7):1625-1630. DOI: 10.1002/j.1460-2075.1985.tb03829.x
46. Мазаева А.С. Агротехника флокса метельчатого (Phlox paniculata L.). Вестник ландшафтной архитектуры 2018;(15):44-46.
47. Medina J., Catala R., Salinas J. The CBFs: three Arabidopsis transcription factors to cold acclimate. Plant Science. 2011;180:3-11. DOI: 10.1016/j.plantsci.2010.06.019
48. Медведева Н.И., Бунцевич Л.Л., Мохно В.C. Использование методов in vitro в селекции плодовых и цветочно-декоративных культур. Плодоводство и виноградарство Юга России. 2012;15(3):1-11.
49. Melzer S., Lens F., Gennen J., Vanneste S., Rohde A., Beeckman T. Flowering-time genes modulate meristem determinacy and growth form in Arabidopsis thaliana. Nature Geneicst. 2008;40(12):1489-1492. DOI: 10.1038/ng.253
50. Мирич М., Гигел М., Сказка М. Кулинарные розы. Лучшие сорта для приготовления необычных блюд. Здоровый образ мышления. 2021;4(17):14-15.
51. Nagar P.K., Sharma M., Pati P.K., Ahuja P.S. Rose: some important finding with special reference to physiology of flowering. Floriculture and Ornamental Biotechnology. 2007;1(2):102-114.
52. Nassour R., Ayash A., Al-Tameemi K. Anthocyanin pigments: structure and biological importance. Journal of Chemical and Pharmaceutical Sciences. 2020;13(4):45-57.
53. Navarro M., Ayax C., Martinez Y., Laur J., Kayal W.E, Marque C., Teulieres C. Two EguCBF1 genes overexpressed in Eucalyptus display a different impact on stress tolerance and plant development. Plant Biotechnology Journal. 2011;9:50-63. DOI: 10.1111/j.1467-7652.2010.00530.x
54. Olivares F., Loyola R., Olmedo B., Miccono M.A., Aguirre C., Vergara R., Riquelme D., Madrid G., Plantat P., Mora R., Espinoza D., Prieto H. CRISPR/Cas9 targeted editing of genes associated with fungal susceptibility in Vitis vinifera L. cv. Thompson Seedless using geminivirus-derived replicons. Frontiers in Plant Science. 2021;12:791030. DOI: 10.3389/fpls.2021.791030
55. Pankin A.A., Vorobiev V.A., Khavkin E.E. Polymorphism of intron 2 of the FLORICAULA/LEAFY gene in Brassica plants. Russian Journal of Plant Physiology. 2008;55(4):507-512. DOI: 10.1134/s1021443708040122
56. Pino M.T, Skinner J.S, Jeknic Z, Hayes P.M, Soeldner A.H, Thomashow M.F, Chen T.H.H. Ectopic AtCBF1 over-expression enhances freezing tolerance and induces cold acclimation-associated physiological modifications in potato. Plant Cell and Environment. 2008;31(4):393-406. DOI: 10.1111/j.1365-3040.2008.01776.x
57. Preston J.C., Hielman L.C. Functional evolution in the plant SQUAMOSA-PROMOTER BINDING PROTEIN-LIKE (SPL) gene family. Frontiers in Plant Science. 2013;4:80. DOI: 10.3389/fpls.2013.00080
58. Putterill J., Varkonyi-Gasic E. FT and florigen long-distance flowering control in plants. Current Opinion in Plant Biology. 2016;33:77-82. DOI: 10.1016/j.pbi.2016.06.008
59. Рахмангулов Р.С. Применение системы CRISPR/Cas для редактирования генов декоративных культур. Биотехнология и селекция растений. 2022;5(3):33-41. DOI: 10.30901/2658-6266-2022-3-o1
60. Рахмангулов Р.С., Тихонова Н.Г. Селекция декоративных растений в России. Биотехнология и селекция растений. 2021;4(4):40-54. DOI: 10.30901/2658-6266-2021-4-o4
61. Raymond O., Gouzy J., Just J., Badouin H., Verdenaud M., Lemainque A., Vergne P., Moja S., Choisne N., Pont C., Carrère S., Caissard J.-C., Couloux A., Cottret L., Aury J.-M., Szécsi J., Latrasse D., Madoui M.-A., François L., Fu X., Yang S.-H., Dubois A., Piola F., Larrieu A., Perez M., Labadie K., Perrier L., Govetto B., Labrousse Y., Villand P., Bardoux C., Boltz V., Lopez-Roques C., Heitzler P., Vernoux T., Vandenbussche M., Quesneville H., Boualem A., Bendahmane A., Liu C., Le Bris M., Salse J., Baudino S., Benhamed M., Wincker P., Bendahmane M. The Rosa genome provides new insights into the domestication of modern roses. Nature Genetics. 2018;50:772-777. DOI: 10.1038/s41588-018-0110-3
62. Ren C., Liu Y., Guo Y., Duan W., Fan P., Li S., Liang Z., Optimizing the CRISPR/Cas9 system for genome editing in grape by using grape promoters. Horticulture Research. 2021;8:52. DOI: 10.1038/s41438-021-00489-z
63. Rouet C., O’Neill J., Banks T., Tanino K., Derivry E., Somers D., Lee E.A. Mapping winterhardiness in garden roses. Journal of the American Society for Horticultural Science. 2022;147(4):37. DOI: 10.21273/JASHS05189-22
64. Schwarz-Sommer Z., Davies B., Hudson A. An everlasting pioneer: the story of Antirrhinum research. Nature Reviews Genetics. 2003;4:655-664. DOI: 10.1038/nrg1127
65. Schwinn K. Venail J., Shang Y., Mackay S., Alm V., Butelli E., Oyama R., Bailey P., Davies K., Martin C. A small family of MYB-regulatory genes controls floral pigmentation intensity and patterning in the genus Antirrhinum. The Plant Cell. 2006;18(4):831-851. DOI: 10.1105/tpc.105.039255
66. Shi Q., Yuan M., Wang S., Luo X., Luo S., Fu Y., Li X., Zhang Y., Li L. PrMYB5 activates anthocyanin biosynthetic PrDFR to promote the distinct pigmentation pattern in the petal of Paeonia rockii. Frontiers in Plant Science. 2022;13:955590. DOI: 10.3389/fpls.2022.955590
67. Shvachko N.A., Semilet T.V., Tikhonova N.G. Trichomes of higher plants: homologous series in hereditary variability and molecular genetic mechanisms. Russian Journal of Genetics. 2020;56(11):1359-1370. DOI: 10.1134/S1022795420110083
68. Shu X., Ding L., Gu B., Zhang H., Guan P., Zhang J. A stress associated protein from Chinese wild Vitis amurensis, VaSAP15, enhances the cold tolerance of transgenic grapes. Scientia Horticulturae. 2021;285:110147. DOI: 10.1016/j.scienta.2021.110147
69. Sommer H., Carpenter R., Harrison B.J., Saedler H. The transposable element Tam3 of Antirrhinum majus generates a novel type of sequence alterations upon excision. Molecular Genetics and Genomics. 1985;199:225-231. DOI: 10.1007/BF00330263
70. Stockinger E.J., Gilmour S.J., Thomashow M.F. Arabidopsis thaliana CBF1 encodes an AP2 domain-containing transcriptional activator that binds to the C-repeat/DRE, a cis-acting DNA regulatory element that stimulates transcription in response to low temperature and water deficit. Proceedings of the National Academy of Sciences. 1997;94:1035-1040. DOI: 10.1073/pnas.94.3.103
71. Sun X.M., Gao H.D., Zhou W.Q., Yang H.G., Zhang M.M., Wang D. A research on the comprehensive evaluation method in Paeonia. Middle-East Journal of Scientific Research. 2011;8(1):216-221.
72. Szymanski D.B., Lloyd A.M., Marks M.D. Progress in the molecular genetic analysis of trichome initiation and morphogenesis in Arabidopsis. Trends in Plant Science. 2000;5(5):214-219. DOI: 10.1016/S1360-1385(00)01597-1
73. Thomashow M.F. Plant cold acclimation: freezing tolerance genes and regulatory mechanisms. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. 1999;50:571-599. DOI: 10.1146/annurev.arplant.50.1.571
74. Tian T., Wang S. TRANSPARENT TESTA GLABRA1, a key regulator in plants with multiple roles and multiple function mechanisms. International Journal of Molecular Sciences. 2020;21:4881. DOI: 10.3390/ijms21144881
75. Varkonyi-Gasic E., Wang T., Voogd C., Jeon S., Drummond R.S.M., Gleave A.P., Allan A.C. Mutagenesis of kiwifruit CENTRORADIALIS-like genes transforms a climbing woody perennial with long juvenility and axillary flowering into a compact plant with rapid terminal flowering. Plant Biotechnology Journal. 2019;17(5):869-880. DOI: 10.1111/pbi.13021
76. Voogd C., Brian L.A., Wang T., Allan A.C., Varkonyi-Gasic E. Three FT and multiple CEN and BFT genes regulate maturity, flowering, and vegetative phenology in kiwifruit. Journal of Experimental Botany. 2017;68(7):1539-1553. DOI: 10.1093/jxb/erx044
77. Wang C., Li Y., Wang N., Yu Q., Li Y., Gao J., Zhou X., Ma N. An efficient CRISPR/Cas9 platform for targeted genome editing in rose (Rosa hybrida). Journal of Integrative Biology. 2022. DOI: 10.1111/jipb.13421
78. Wang Y., Zhao M., Xu Z., Zhao L., Han X. Cloning and expression analysis of TTG1 gene related to Rosa rugosa trichomes formation. American Journal of Plant Sciences. 2019;10(2):265-275. DOI: 10.4236/ajps.2019.102020
79. Wei L., Mao W., Jia M., Xing S., Ali U., Zhao Y., Chen Y., Cao M., Dai Z., Zhang K., Dou Z., Jia W., Li B. FaMYB44.2, a transcriptional repressor, negatively regulates sucrose accumulation in strawberry receptacles through interplay with FaMYB10. Journal of Experimental Botany. 2018;69(20):4805–4820. DOI: 10.1093/jxb/ery249
80. Wilson F.M., Harrison K., Armitage A.D., Simkin A.J., Harrison R.J. CRISPR/Cas9-mediated mutagenesis of phytoene desaturase in diploid and octoploid strawberry. Plant Methods. 2019;15:45. DOI: 10.1186/s13007-019-0428-6
81. Wisniewski M., Basset L.M., Norelli J.L., Macarisin D. Ectopic expression of a novel peach (Prunus persica) CBF transcription factor in apple (Malus × domestica) results in short-day induced dormancy and increased cold hardiness. Planta. 2011;233(5):971-983 DOI: 10.1007/s00425-011-1358-3
82. Yu Z.X., Wang L-J., Zao B., Shan Ch.-M., Zhang Y-H., Chen D-F., Chen X-Y. Progressive regulation of sesquiterpene biosynthesis in Arabidopsis and Patchouli (Pogostemon cablin) by the miR156-targeted SPL transcription factors. Molecular Plant. 2015;8(1):98-110. DOI: 10.1093/mp/ssu127
83. Заикина Е.А., Румянцев С.Д., Сарварова Е.Р., Кулуев Б.Р. Гены транскрипционных факторов, задействованных в ответе растений на абиотические стрессовые факторы. Экологическая генетика. 2019;17(3):47-58. DOI: 10.17816/ecogen17347-58
84. Zhang X., Xu Z., Yu X., Zhao L., Zhao M., Han X., Qi S. Identification of two novel R2R3-MYB transcription factors, PsMYB114L and PsMYB12L, related to anthocyanin biosynthesis in Paeonia suffruticosa. International Journal of Molecular Sciences. 2019;20(5):1055. DOI: 10.3390/ijms20051055
85. Zhang Y., Xu S., Ma H., Duan H., Gao S., Zhou X., Cheng Y. The R2R3-MYB gene PsMYB58 positively regulates anthocyanin biosynthesis in tree peony flowers. Plant Physiology and Biochemistry. 2021;164:279-288. DOI: 10.1016/j.plaphy.2021.04.034
Рецензия
Для цитирования:
Рахмангулов Р.С., Барабанов И.В., Ерастенкова М.В., Иванов А.А., Коваленко Т.В., Межина К.М., Петросян И.А., Харченко А.А., Шаймарданов Д.Ю., Шаймарданова Э.Х., Анисимова И.Н., Тихонова Н.Г., Ухатова Ю.В., Хлесткина Е.К. Новые направления в генетике, селекции, биотехнологии декоративных и ягодных культур в ВИР им. Н.И. Вавилова. Биотехнология и селекция растений. 2022;5(4):65-78. https://doi.org/10.30901/2658-6266-2022-4-o3
For citation:
Rakhmangulov R.S., Barabanov I.V., Erastenkova M.V., Ivanov A.A., Kovalenko T.V., Mezhina K.M., Petrosyan I.A., Kharchenko A.A., Shaimardanov D.Yu., Shaimardanova E.Kh., Anisimova I.N., Tikhonova N.G., Ukhatova Yu.V., Khlestkina E.K. The new directions in genetics, breeding and biotechnology of ornamental and berry crops in the N.I. Vavilov Institute of Plant Genetic Resources (VIR). Plant Biotechnology and Breeding. 2022;5(4):65-78. (In Russ.) https://doi.org/10.30901/2658-6266-2022-4-o3