Использование молекулярных маркеров генов устойчивости к мучнистой росе и бактериальному ожогу для скрининга коллекции сортов яблони института «Жигулёвские сады»

Для создания устойчивых к заболеваниям сортов яблони требуется поиск источников генов резистентности и вовлечение их в селекционную работу. Проведена идентификация генов устойчивости к мучнистой росе и бактериальному ожогу у семи осенних и 18 зимних сортов яблони селекции НИИ «Жигулёвские сады». Использованы молекулярные маркеры АЕ10-375 и GE-8019 QTL FBF7 устойчивости к бактериальному ожогу, а также кодоминантный маркер АТ20 SCAR (ген Pl-1), доминантные маркеры EM DM01 (ген Pl-d) и EM М02 (ген Pl-w) устойчивости к мучнистой росе. Установлено, что гены Pl-1, Pl-w и Pl-d устойчивости к мучнистой росе в генотипе анализируемых сортов яблони отсутствуют. Показано, что хотя бы один из маркеров устойчивости к бактериальному ожогу, АЕ10-375 и/или GE-8019 QTL FBF7, присутствует в генотипе 80% анализируемых сортов. Маркер АЕ10-375 идентифицирован у 10 сортов, маркер GE-8019 у 18 сортов, то есть частота встречаемости маркера GE-8019 у анализируемых сортов яблони в 1,8 раза больше, чем маркера АЕ10-375. Сорта ‘Спартанец’, ‘Самарский Сувенир’, ‘Самарчанин’, ‘Скиф’, ‘Кутузовец’, ‘Самара’, ‘Спартак’, ‘Князь Засекин’ содержат в одном генотипе два маркера и являются потенциальными источниками устойчивости к бактериальному ожогу, которые могут быть использованы в качестве исходных форм при создании сортов яблони с повышенной адаптивностью к абиотическим и биотическим стресс-факторам для условий Поволжья.

1. Amirchakhmaghi N., Yousefzadeh H., Hosseinpour B., Espahbodi K., Aldaghi M., Cornille A. First insight into genetic diversity and population structure of the Caucasian wild apple (Malus orientalis Uglitzk.) in the Hyrcanian forest (Iran) and its resistance to apple scab and powdery mildew. Genetic Resources and Crop Evolution. 2018;65(4):1255-1268. DOI: 10.1007/s10722-018-0611-z

2. Бурнашев М.Р., Яковлева В.А., Нестеренкова А.Э. Анализ карантинного фитосанитарного состояния территории Российской Федерации за 2021-2023 гг. Защита и карантин растений. 2025;(3):26-30. DOI: 10.47528/1026-8634_2025_3_26

3. Calenge F., Drouet D., Denancé C., Van de Weg W.E., Brisset M.N., Paulin J.P., Durel C.E. Identification of a major QTL together with several minor additive or epistatic QTLs for resistance to fire blight in apple in two related progenies. Theoretical and Applied Genetics 2005;111(1):128-135. DOI: 10.1007/s00122-005-2002-z

4. Dayton D.F. Genetic immunity to apple mildew incited by Podosphaera leucotricha1. HortScience. 1977;12(3):225-226. DOI: 10.21273/HORTSCI.12.3.225

5. Doyle J.J., Doyle J.L. Isolation of plant DNA from fresh tissue. Focus. 1990;12(1):13-15.

6. Дренова Н.В. Ожог плодовых культур в Российской Федерации и современные подходы к его диагностике. Плодоводство и ягодоводство России. 2019;58:131-137. DOI: 10.31676/2073-4948-2019-58-131-137

7. Дренова Н.В., Шамшин И.Н., Дубровский М.Л., Маслова М.В., Игнатов А.Н., Джалилов Ф.С. Устойчивость клоновых подвоев яблони к возбудителю бактериального ожога плодовых культур Erwinia amylovora. Плодоводство и ягодоводство России. 2024;76:99-112. DOI: 10.31676/2073-4948-2024-76-99-112

8. Дулов М.И., Шамшин И.Н. Молекулярно-генетический анализ сортов яблони селекции института «Жигулевские сады» по генам Md-ACS1 и Md-ACO1 биосинтеза этилена в плодах при созревании и их хранении. Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2025;10(2):11-18. DOI: 10.55170/1997-3225-2025-10-2-11-18

9. Durel C.-E., Denance C., Brisset M.N. Two distinct major QTL for resistance to fire blight co-localize on linkage group 12 in apple genotypes ‘Evereste’ and Malus floribunda clone 821. Genome. 2009;52(2):139-147. DOI: 10.1139/G08-111

10. Evans K., James C. Identification of SCAR markers linked to Pl-w mildew resistance in apple. Theoretical and Applied Genetics. 2003;106(7):1178-1183. DOI: 10.1007/s00122-002-1147-2

11. Emeriewen O.F., Peil A., Richter K., Zini E., Hanke M.-V., Malnoy M. Fire blight resistance of Malus × arnoldiana is controlled by a quantitative trait locus located at the distal end of linkage group 12. European Journal of Plant Pathology. 2017;148:1011-1018. DOI: 10.1007/s10658-017-1152-6

12. Emeriewen O., Richter K., Kilian A., Zini E., Hanke M.-V., Malnoy M., Peil A. Identification of a major quantitative trait locus for resistance to fire blight in the wild apple species Malus fusca. Molecular Breeding. 2014;34:407-419.

13. Emeriewen O.F., Wöhner T., Flachowsky H., Peil A. Malus hosts-Erwinia amylovora interactions: strain pathogenicity and resistance mechanisms. Frontiers in Plant Science. 2019;10:551. DOI: 10.3389/fpls.2019.00551

14. Gallott J.C., Lamb R.C., Aldwinckle H.S. Resistance to powdery mildew from some small-fruited Malus cultivars. Horticultural Science. 1985;20(6):1085-1087. DOI: 10.21273/HORTSCI.20.6.1085

15. Galymbek K., Kuan A., Kaldybayeva D., Abdikarimova R., Bakirov S., Aitymbet Z., Madenova A. Distribution of powdery mildew resistance genes in the Kazakhstan apple cultivar collection. Brazilian Journal of Biology. 2025;85:e287949. DOI: 10.1590/1519-6984.287949

16. Höfer M., Flachowsky H., Schröpfer S., Peil A. Evaluation of scab and mildew resistance in the gene bank collection of apples in Dresden-Pillnitz. Plants. 2021;10(6):1227. DOI: 10.3390/plants10061227

17. James C.M., Clarke J.B., Evans K.M. Identification of molecular markers linked to the mildew resistance gene Pl-d in apple. Theoretical and Applied Genetics. 2004;110:175-181. DOI: 10.1007/s00122-004-1836-0

18. Каширская Н.Я., Кочкина А.М. Направления экологизации защиты растений яблони от вредителей и болезней. Селекция и сорторазведение садовых культур. 2020;7(1-2):82-84. DOI: 10.24411/2500-0454-2020-11221

19. Khan M.A., Durel C.-E., Duffy B., Drouet D., Kellerhals M., Gessler C., Patocchi A. Development of molecular markers linked to the ‘Fiesta’ linkage group 7 major QTL for fire blight resistance and their application for marker-assisted selection. Genome. 2007;50(6):568-577. DOI: 10.1139/g07-033

20. Ханкишиева Э.М. Скрининг устойчивости местных сортов яблони Азербайджана к патогенам Venturia inaequalis (Cooke.) Wint. и Podosphaera leucotricha Salm. с использованием молекулярных маркеров. Плодоводство. 2020;32(1):44-52.

21. Knight R.L., Alston F.H. Sources of field immunity to mildew (Podosphaera leucotricha) in apple. Canadian Journal of Genetics and Cytology. 1968;10(2):294-298. DOI: 10.1139/g68-041

22. Кочетков В.М., Слепков С.А. Адаптивный и экологический потенциал устойчивых и иммунных к основным грибным болезням сортов яблони и их производственные показатели. В кн.: Проблемы агроэкологии и адаптивность сортов в современном садоводстве России: материалы международной научно-практической конференции; 01–04 июля 2008 г.; Орел, Россия. Орел: ВНИИСПК; 2008. С.132-135. URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_28836609_21786630.pdf [дата обращения: 14.05.2026].

23. Красова Н.Г., Ожерельева З.Е., Голышкина Л.В., Макаркина М.А., Галашева А.М. Зимостойкость сортов яблони. Орел: ВНИИСПК; 2014.

24. Лыжин А.С., Савельева Н.Н. Маркер-опосредованный скрининг устойчивых к мучнистой росе (ген Pl-1) генотипов яблони. Вестник Марийского государственного университета. Серия: Сельскохозяйственные науки. Экономические науки. 2020;6(2):180-186. DOI: 10.30914/2411-9687-2020-6-2-180-186

25. Лыжин А.С., Савельева Н.Н. Полиморфизм дикорастущих видов р. Malus Mill. по генам устойчивости к мучнистой росе. Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Серыя аграрных навук. 2021;59(1):62-70. DOI: 10.29235/1817-7204-2021-59-1-62-70

26. Лыжин А.С., Савельева Н.Н. Молекулярно-генетический анализ сортов яблони по QTL FBF7 устойчивости к бактериальному ожогу. Научные труды Северо-Кавказского федерального научного центра садоводства, виноградарства, виноделия. 2021;33:97-100. DOI: 10.30679/2587-9847-2021-33-97-100

27. Лыжин А.С., Савельева Н.Н. Встречаемость локуса устойчивости к бактериальному ожогу FBF7 у образцов диких видов яблони (Malus Mill.) Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2023;184(4):133-142. DOI: 10.30901/2227-8834-2023-4-133-142

28. Markussen T., Krüger J., Schmidt H., Dunemann F. Identification of PCR‐based markers linked to the powdery‐mildew‐resistance gene Pl-1 from Malus robusta in cultivated apple. Plant Breeding. 1995;114(6):530-534. DOI: 10.1111/j.1439-0523.1995.tb00850.x

29. Nybom H., Mikiciński A., Garkava-Gustavsson L., Sehic J., Lewandowski M., Sobiczewski P. Assessment of fire blight tolerance in apple based on plant inoculations with Erwinia amylovora and DNA markers. Trees. 2012;26(1):199-213. DOI: 10.1007/s00468-011-0649-4

30. Omasheva M.Y., Pozharskiy A.S., Maulenbay A.D., Ryabushkina N.A., Galiakparov N.N. SSR genotyping of Kazakhstani apple varieties: identification of alleles associated with resistance to highly destructive pathogens. Eurasian Journal of Applied Biotechnology. 2016;2:46-58. DOI: 10.11134/btp.2.2016.4

31. Patzak J., Paprštein F., Henychová A. Identification of apple scab and powdery mildew resistance genes in Czech apple (Malus×domestica) genetic resources by PCR molecular markers. Czech Journal of Genetics and Plant Breeding. 2011;47(4):156-165. DOI: 10.17221/140/2011-CJGPB

32. Peil A., Emeriewen O.F., Khan A., Kostick S., Malnoy M. Status of fire blight resistance breeding in Malus. Journal of Plant Pathology. 2021;103:3-12.

33. Peil A., Hanke M.-V., Flachowsky H., Richter K., Garcia T., Trognitz B. Developing molecular markers for marker assisted selection of fire blight resistant apple seedlings. Acta Horticulturae. 2007;763:117-122. DOI: 10.17660/actahortic.2007.763.15

34. Peil A., Wöhner T., Hanke M.-V., Flachowsky H., Richter K., Wensing A., Emeriewen O., Malnoy M., LeRoux P.-M., Patocchi A., Kilian A. Comparative mapping of fire blight resistance in Malus. Acta Horticulturae. 2014;1956:47-51. DOI: 10.17660/ActaHortic.2014.1056.4

35. Подгорная М.Е., Федоренко Ю.М. Контроль остаточных количеств пестицидов в садах. Защита и карантин растений. 2014;(3):38-40.

36. Росстат. Бюллетень «Площади, валовой сбор и урожайность многолетних насаждений в Российской Федерации в 2024 году. Москва; 2025. URL: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/Plod_2024.xlsx [дата обращения: 15.05.2026].

37. Sadanov A.K., Suleimenova Z.B., Ismailova E.Т., Shemshura О.N., Baimakhanova B.B., Baimakhanova G.B., Bisko N.А., Molzhigitova А.Е., Yelubayeva A.E., Tleubekova D.А. Fire blight of fruit crops. Microbiology and Virology. 2023;1(40):35-46. DOI: 10.53729/MV-AS.2023.01.02

38. Shamshin I.N., Dubrovsky M.L., Trifonova A.A., Boris K.V., Kudryavtsev A.M. Powdery mildew resistance of apple clonal rootstocks from the collection of the Michurinsk State Agrarian University. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2023;27(6):572-581. DOI: 10.18699/VJGB-23-69

39. Шамшин И.Н., Тележинский Д.Д., Шлявас А.В. Анализ генов устойчивости к парше и бактериальному ожогу у сортов яблони селекции Свердловской селекционной станции садоводства с использованием молекулярных маркеров. Биотехнология и селекция растений. 2025;8(2):38-47. DOI: 10.30901/2658-6266-2025-2-o2

40. Simon C.J., Weeden N.F. Elucidation of crab apple lineage by direct examination of rDNA sequences. Malus. 1991;5:4-6.

41. Супрун И.И., Токмаков С.В., Рисованная В.И., Володин В.А., Щербатко В.Д. Идентификация генов устойчивости яблони к мучнистой росе Рl-1 и Рl-2 и парше Vf и Vm у сортов яблони из коллекций генетических ресурсов Крымского полуострова. Научные труды Северо-Кавказского зонального научно-исследовательского института садоводства и виноградарства. 2015;7:15-19.

42. Tóth M., Ficzek G, Király I., Honty K., Hevesi M. Evaluation of old Carpathian apple cultivars as genetic resources of resistance to fire blight (Erwinia amylovora). Trees. 2013;27:597-605. DOI: 10.1007/s00468-012-0814-4

43. Урбанович О.Ю., Козловская З.А., Картель Н.А. Распространение генов устойчивости к мучнистой росе в коллекции сортов и видов яблони, выращиваемых в Беларуси. Молекулярная и прикладная генетика: сборник научных трудов. 2010;11:20-25.

44. Visser T., Verhaegh J.J. Review of tree fruit breeding carried out at the Institute for Horticultural Plant Breeding at Wageningen from 1951-1976. In: Proceedings of the Eucarpia meeting of tree fruit breeding. Wageningen; 1976. p.113-132.