Генотипическая кластеризация 51 сорта культурной и форм дикой сои с использованием SSR-маркеров

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Сорта сои характеризуются в основном морфологическими и биохимическими признаками. Однако при попытке использовать данные параметры в идентификации и дифференциации сортов исследователи сталкиваются с затруднениями, что усложняет работу с близкородственными сортовыми линиями. Микросателлитные маркеры, или SSR (простые повторы последовательности), являются отличным инструментом для идентификации и дифференциации сортов, выявления степени их генетического родства и защите авторских прав. Цель исследования - получение молекулярно-генетических формул для сортов культурной и форм дикой сои с последующим выявлением их генетического родства. Материалом исследования служил 51 образец культурной и дикой сои (39 культурных сортов сои селекции ФГБНУ ФНЦ ВНИИ сои и 12 форм дикой сои). Из исследуемых образцов выделялось геномная ДНК, которая затем была амплифицирована. Полученные ампликоны разделили в 2%-м агарозном геле и детектировали длину получившихся фрагментов в двух повторностях. Для молекулярно-генетической характеристики использовали 9 микросателлитных локусов ( Satt1 , Satt2 , Satt5 , Satt9 , Soyhsp176 , Satt681 , Sat_263 , Satt141 , Satt181 ) . Результаты, демонстрирующие длину каждого локуса, проанализировали алгоритмом UPGMA для регистрации генетического родства или отдаленности. Получены молекулярногенетические формулы исследуемых образцов, которые в дальнейшем можно использовать для составления генетических паспортов. На основе алгоритма UPGMA 51 генотип сои сгруппировали в 13 основных кластеров. Большинство форм дикой сои, произрастающих в Амурской области, продемонстрировали генетическую близость благодаря принадлежности к трем близко расположенным кластерам. Однако форма дикой сои из Хабаровского края (Дикая соя 31) и одна из форм Амурской области (КЗ-6337), не входящая в указанные кластеры, оказались генетически отдалены от других групп дикой сои. Эти результаты свидетельствуют об адекватности использования 9 SSR-локусов для задач идентификации, выявления родства и дальнейшей паспортизации сои.

Полный текст

-
×

Об авторах

Алена Андреевна Иваний

Федеральный научный центр «Всероссийский научно-исследовательский институт сои»

Автор, ответственный за переписку.
Email: iaa@vniisoi.ru
ORCID iD: 0009-0004-7304-7771

младший научный сотрудник лаборатории биотехнологии

Российская Федерация, 675027, Амурская область, г. Благовещенск, ул. Игнатьевское шоссе, д. 19

Андрей Андреевич Пензин

Федеральный научный центр «Всероссийский научно-исследовательский институт сои»

Email: paa@vniisoi.ru
ORCID iD: 0000-0002-8578-9818
SPIN-код: 1467-9500

научный сотрудник лаборатории биотехнологии

Российская Федерация, 675027, Амурская область, г. Благовещенск, ул. Игнатьевское шоссе, д. 19

Ольга Николаевна Бондаренко

Федеральный научный центр «Всероссийский научно-исследовательский институт сои»

Email: ton@vniisoi.ru
ORCID iD: 0000-0002-5051-7695
SPIN-код: 1592-0588

научный сотрудник лаборатории биотехнологии

Российская Федерация, 675027, Амурская область, г. Благовещенск, ул. Игнатьевское шоссе, д. 19

Анастасия Андреевна Блинова

Федеральный научный центр «Всероссийский научно-исследовательский институт сои»

Email: baa@vniisoi.ru
ORCID iD: 0000-0002-7234-0595
SPIN-код: 8575-0595

научный сотрудник, заведующий лабораторией биотехнологии

Российская Федерация, 675027, Амурская область, г. Благовещенск, ул. Игнатьевское шоссе, д. 19

Алина Евгеньевна Гретченко

Федеральный научный центр «Всероссийский научно-исследовательский институт сои»

Email: gae@vniisoi.ru
ORCID iD: 0000-0003-3930-5672
SPIN-код: 3750-4348

научный сотрудник лаборатории физиологии и биохимии растений

Российская Федерация, 675027, Амурская область, г. Благовещенск, ул. Игнатьевское шоссе, д. 19

Любовь Егоровна Иваченко

Федеральный научный центр «Всероссийский научно-исследовательский институт сои»

Email: ivachenko-rog@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4870-2223
SPIN-код: 4641-4820

доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории биотехнологии

Российская Федерация, 675027, Амурская область, г. Благовещенск, ул. Игнатьевское шоссе, д. 19

Павел Дмитриевич Тимкин

Федеральный научный центр «Всероссийский научно-исследовательский институт сои»

Email: tpd@vniisoi.ru
ORCID iD: 0000-0001-6655-1049
SPIN-код: 2729-2815

младший научный сотрудник лаборатории биотехнологии

Российская Федерация, 675027, Амурская область, г. Благовещенск, ул. Игнатьевское шоссе, д. 19

Список литературы

  1. Korir NK, Han J, Shangguan L, Wang C, Kayesh E, Zhang Y, et al. Plant Variety and cultivar identification: advances and prospects. Critical Reviews in Biotechnology. 2013;33(2):111-125. doi: 10.3109/07388551.2012.675314
  2. Kim YH, Park HM, Hwang TY, Lee SK, Choi MS, Jho S, et al. Variation block-based genomics method for crop plants. BMC Genomics. 2014;15(1):477. doi: 10.1186/1471-2164-15-477
  3. Gautam AK, Verma RK, Avasthi S, Sushma, Bohra Y, Devadatha B, et al. Current insight into traditional and modern methods in fungal diversity estimates. Journal of Fungi. 2022;8(3):226. doi: 10.3390/jof8030226 EDN: SXJPCZ
  4. Oliveira M, Azevedo L. Molecular markers: An overview of data published for fungi over the last ten years. Journal of Fungi. 2022;8(8):803. doi: 10.3390/jof8080803 EDN: JRTUAE
  5. Hou X, Li L, Peng Z, Wei B, Tang S, Ding M, et al. A platform of high-density INDEL/CAPS markers for map-based cloning in Arabidopsis. The Plant Journal. 2010;63(5):880-888. doi: 10.1111/j.1365-313x.2010.04277.x
  6. Chaudhary R, Maurya GK. Restriction fragment length polymorphism. In: Vonk J, Shackelford TK. (eds.) Encyclopedia of Animal Cognition and Behavior. Cham, Switzerland: Springer; 2019. doi: 10.1007/978-3-319-47829-6_175-1
  7. Atoui A, El Khoury A. PCR-RFLP for Aspergillus species. In: Moretti A, Susca A. (eds.) Mycotoxigenic Fungi. Methods in Molecular Biology, volume 1542. New York, USA: Humana Press; 2017. p.313-320. doi: 10.1007/978-1-4939-6707-0_20
  8. Ibrahimi M, Brhadda N, Ziri R, Fokar M, Iraqi D, Gaboun F, et al. Analysis of genetic diversity and population structure of Moroccan date palm (Phoenix dactylifera L.) using SSR and DAMD molecular markers. Journal of Genetic Engineering and Biotechnology. 2023;21(1):66. doi: 10.1186/s43141-023-00516-7 EDN: JYOHAN
  9. Абугалиева С.И., Затыбеков А.К., Энуарбек Ш.Н. и др. Изучение генетического разнообразия и паспортизация сортов сои Glycine max (L.) Merr. Алматы, 2017. 100 с.
  10. Zatybekov AK, Turuspekov YT, Doszhanova BN, Abugalieva SI. A study of the genetic diversity in the world soybean collection using microsatellite markers associated with fungal disease resistance. Proceedings on applied botany, genetics and breeding. 2020;181(3):81-90. doi: 10.30901/2227-8834-2020-3-81-90 EDN: MMIRVY
  11. Иваний А.А., Пензин А.А. Сравнительный анализ выхода ДНК, выделяемой набором ДНК-экстран 3 при работе с семенами и проростками. 20-21 апреля 2023. Т. 1. С. 58-62. doi: 10.22450/9785964205385_1_58 EDN: DPUUAN
  12. Рамазанова С.А. Идентификация сортов сои (Glycine max L.) с использованием локусов микросателлитной ДНК. Масличные культуры // Научно-технический бюллетень Всероссийского научноисследовательского института масличных культур. 2016. № 2. С. 63-67. EDN: WXSKMT
  13. Kumar SP, Susmita C, Sripathy KV, Agarwal DK, Pal G, Singh AN, et al. Molecular characterization and genetic diversity studies of Indian soybean (Glycine max (L.) Merr.) cultivars using SSR markers. Molecular Biology Reports. 2021;49(3):2129-2140. doi: 10.1007/s11033-021-07030-4
  14. Mukuze C, Tukamuhabwa P, Maphosa M, Dari S, Dramadri IO, Obua T, et al. Genetic diversity analysis among soybean genotypes using SSR markers in Uganda. Afr J Biotech. 2020;19(7):439-448. doi: 10.5897/ AJB2020.17152 EDN: ZRJMEW
  15. Бондаренко О.Н., Блинова A.A., Иваченко Л.Е., Лаврентьева С.И. Подбор микросателлитных локусов ДНК для создания молекулярно-генетических паспортов диких форм и сортов сои амурской селекции // Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2022. № 2. С. 37-48. https://doi. org/10.37102/0869-7698_2022_222_02_3 EDN: TJLSZW

© Иваний А.А., Пензин А.А., Бондаренко О.Н., Блинова А.А., Гретченко А.Е., Иваченко Л.Е., Тимкин П.Д., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах