ОТ РЕДАКЦИИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ СТАТЬИ (МЕТОДОЛОГИЯ, МЕТОДЫ, ПРОТОКОЛЫ)
Для сохранения разнообразия сортового генофонда рекомендуется развивать подходы к его документированию на основе создания номенклатурного стандарта сорта в соответствии с Международным кодексом номенклатуры культурных растений. Это направление развивается в ВИР параллельно с использованием технологий ДНК маркирования – SSR генотипирования и молекулярного скрининга с маркерами генов, контролирующих селекционно ценные признаки. По инициативе сотрудников Всероссийского института генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова совместно с ведущим центром страны по селекции картофеля – Всероссийским научно-исследовательским институтом картофеля им. А.Г. Лорха (cейчас – Федеральный исследовательский центр картофеля им. А.Г. Лорха) в 2018 году была начата работа по оформлению номенклатурных стандартов сортов картофеля, выведенных в этом институте, в том числе в соавторстве с селекционерами других учреждений, а также по генетической паспортизации этих сортов. В статье представлены 30 номенклатурных стандартов сортов картофеля, которые сохраняются в фонде Номенклатурных типов Гербария культурных растений мира, их диких родичей и сорных растений (Гербарий ВИР, WIR). В статье также представлены генетические паспорта 30 сортов, разработанные с использованием препаратов ДНК, выделенной из растений номенклатурных стандартов. В генетические паспорта сортов включена информация об аллельном составе восьми монолокусных хромосомспецифичных микросателлитов и о результатах молекулярного скрининга, выполненного с использованием 15 маркеров 11 генов устойчивости к наиболее опасным патогенам и вредителям – вирусам Y и Х картофеля, возбудителю фитофтороза и цистообразующим картофельным нематодам. Сопоставление SSR-профилей номенклатурных стандартов и 66 образцов сортов, полученных из различных источников, позволило проверить их подлинность и однородность.
В статье представлены пути дальнейшего развития методологических подходов к оформлению номенклатурных стандартов отечественных сортов и их генетической паспортизации, разрабатываемые во Всероссийском институте генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова (ВИР) совместно с сотрудниками различных селекционных центров. Растительный материал сортов, созданных в Сибирском научно-исследовательском институте растениеводства и селекции, был отобран на опытном поле этого института автором – А.Д. Cафоновой, и передан в Гербарий ВИР для оформления номенклатурных стандартов. Побеги и клубни сортов, выведенных в других сибирских селекцентрах в соавторстве с Всероссийским научно-исследовательским институтом картофельного хозяйства имени А.Г. Лорха (ВНИИКХ), были собраны представителем ВНИИКХ на опытном поле этого института и переданы в Гербарий ВИР. В результате совместных исследований были созданы номенклатурные стандарты 11 сортов картофеля (‘Антонина’, ‘Златка’, ‘Лина’, ‘Любава’, ‘Накра’, ‘Памяти Рогачева’, ‘Саровский’, ‘Сафо’, ‘Солнечный’, ‘Тулеевский’, ‘Юна’), выведенных в пяти сибирских селекционных институтах, в том числе в соавторстве с ВНИИКХ. Препараты ДНК, выделенной из образцов растений номенклатурных стандартов, были использованы в разработке генетических паспортов этих 11 сортов. В генетические паспорта включена информация об аллельном составе восьми хромосомспецифичных микросателлитных локусов и о маркерах 11 R-генов устойчивости к вредным организмам, а также данные о типах цитоплазм сортов. В гербарной коллекции ВИР были зарегистрированы ваучерные образцы еще трех сибирских сортов (‘Кемеровчанин’, ‘Кузнечанка’, ‘Танай’) и пяти уральских сортов (‘Аляска’, ‘Браво’, ‘Ирбитский’, ‘Люкс’, ‘Терра’) из Уральского научно-исследовательского института сельского хозяйства. Для этих восьми сортов генетический паспорт оформлен не был, но результаты SSR-генотипирования и молекулярного скрининга ваучерных образцов, выполненные с таким же набором маркеров, представлены в данной работе. Аналогичный набор ДНК маркеров был использован для генотипирования образцов сортов из in vitro и полевых коллекций различных институтов, а также из разных выборок эколого-географических испытаний, проведенных по комплексному плану научных исследований подпрограммы «Развитие селекции и семеноводства картофеля в Российской Федерации». Сопоставление данных генетических паспортов сортов с результатами генотипирования одноименных образцов, полученных из разных источников, позволило провести их верификацию.
Во Всероссийском институте генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова (ВИР) получают развитие новые подходы к документированию отечественных сортов c учетом рекомендаций Международного кодекса номенклатуры культурных растений параллельно с методами генетической паспортизации. Номенклатурный стандарт определенного сорта, представленный гербарным образцом, может служить эталоном, обеспечивая возможность проверки подлинности и однородности образцов сорта, полученных из различных источников. Для проведения такой проверки необходимы быстрые и надежные методы генотипирования образцов. В данной статье представлены протоколы модифицированных методов выделения ДНК, постановки ПЦР и проведения SSR-анализа, которые позволяют проводить генотипирование сортов картофеля без применения дорогостоящих наборов реагентов. С использованием набора из десяти хромосомспецифичных монолокусных микросателлитных маркеров изучен полиморфизм 66 современных российских сортов картофеля, представленных номенклатурными стандартами, а также 11 предсортов и селекционных клонов, представленных ваучерными образцами. В этой выборке из 77 образцов выявлен высокий уровень полиморфизма в десяти изученных микросателлитных локусах. По данным SSR-анализа было идентифицировано 73 аллеля, в среднем наблюдалось по 7,3 аллеля на локус, число которых варьировало от трех (локус STG0025) до 11 (локус StI046). Значения PIC варьировали от 0,544 (локус STG0025) до 0,836 (локус StI046). Уникальные для этой выборки аллели были обнаружены в шести изученных локусах. Высокий уровень полиморфизма в SSR-локусах позволил однозначно идентифицировать практически каждый сорт выборки за исключением ожидаемого совпадения микросателлитных профилей двух сортов, являющихся сомаклональными вариантами. С использованием оптимизированного набора из восьми микросателлитных маркеров изучены генетические взаимосвязи современных российских сортов картофеля.
ISSN 2658-6258 (Online)