Molecular Marking in  Brassica oleracea  L. Breeding for Resistance to Fusarium Wilt

E. V. Dubina; Дубина Е. В.; Yu. A. Makukha; Макуха Ю. А.; A. M. Artem’eva; Артемьева А. М.; D. A. Fateev; Фатеев Д. А.; S. V. Garkusha; Гаркуша С. В.; O. L. Gorun; Горун О. Л.; S. A. Lesnyak; Лесняк С. А.

doi:10.31857/S001667582310003X

Молекулярное маркирование в селекции капусты белокочанной (Brassica oleracea L.) на устойчивость к фузариозному увяданию

Авторы: Дубина Е.В.¹^,2, Макуха Ю.А.¹, Артемьева А.М.³, Фатеев Д.А.³, Гаркуша С.В.¹, Горун О.Л.¹, Лесняк С.А.¹
Учреждения:
1. Федеральный научный центр риса
2. Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина
3. Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова
Выпуск: Том 59, № 10 (2023)
Страницы: 1134-1141
Раздел: ГЕНЕТИКА РАСТЕНИЙ
URL: https://journal-vniispk.ru/0016-6758/article/view/140387
DOI: https://doi.org/10.31857/S001667582310003X
EDN: https://elibrary.ru/ZTYMZI
ID: 140387

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

В настоящей статье приведены результаты исследований по определению информативных ДНК-маркерных систем, обеспечивающих надежный контроль наличия гена устойчивости к фузариозу Foc1 в селекционном материале капусты белокочанной. На начальном этапе работ 14 молекулярных маркеров, взятых из базы данных VegMarks и литературных источников, были апробированы на контрастных по резистентности к фузариозу изогенных линиях капусты белокочанной (устойчивая линия ДТ-46 и восприимчивая линия Кб1П). Установлено, что InDel-маркер M10 и SSR-маркеры Frg13 и Ol10-D01 выявляют полиморфизм между контрастными образцами капусты белокочанной. Также проведен ПЦР-анализ на растениях сегрегирующей F₂ популяции гибридной комбинации ДТ-46 × Кб1П с помощью данных маркеров и выполнено фитопатологическое тестирование. В результате проведения статистического анализа расщепления обнаружено, что только SSR-маркер Ol10-D01 является сонаследуемым с признаком устойчивости к фузариозу, поскольку только по этому локусу наблюдается ожидаемая сегрегация растений F₂ по генотипу 1 : 2 : 1 согласно закону Менделя. Установлено, что наименьшая частота рекомбинации – между геном устойчивости Foc1 и маркером O110-D01 (1.6%).

Ключевые слова

капуста белокочанная, фузариозное увядание, SSR-маркер, ПЦР-анализ, сегрегирующая популяция.

Список литературы

Pu Z., Shimizu M., Zhang Y. et al. Genetic mapping of a fusarium wilt resistance gene in Brassica oleracea // Mol. Breed. 2012. № 30. P. 809–818. https://doi.org/10.1007/s11032-011-9665-8
Bosland P.W., Williams P.H., Morrison R.H. Influence of soil temperature on the expression of yellows and wilt of crucifers by Fusarium oxysporum // Plant Dis. 1988. № 72. P. 777–780. https://doi.org/10.1094/PD-72-0777
Farnham M.W., Keinath A.P., Smith J.P. Characterization of fusarium yellows resistance in collard // Plant Dis. 2001. № 85. P. 890–894. https://doi.org/10.1094/PDIS.2001.85.8.890
Berrocal-Lobo M., Molina A. Arabidopsis defense response against Fusarium oxysporum // Trends Plant Sci. 2007. № 13. P. 145–150. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2007.12.004
Королева С.В., Дякунчак С.А., Ситников С.В. Иммунологическая оценка селекционного материала при создании гибридов F1 белокочанной капусты с групповой устойчивостью к фузариозу и сосудистому бактериозу (методические рекомендации). М.: 2012. 16 с.
Arden S. Fusarium Yellows of Cabbage and Related Crops. N.Y.: Vegetable Crops, 1979. 730 p.
Keinath A.P., Farnham M.W., Smith P. Reactions of 26 cultivars of Brassica oleracea to yellows in naturally infested soil // Biol. Cult. Tests. 1998. № 13. 155 p.
Collard B.C.Y., Jahufer M.Z.Z., Brouwer J.B., Pang E.C.K. An introduction to markers, quantitative trait loci (QTL) mapping and marker-assisted selection for crop improvement: The basic concepts // Euphytica. 2005. № 142. P. 169–196. https://doi.org/10.1007/s10681-005-1681-5
Vali U., Brandstrom M., Johansson M., Ellegren H. Insertion-deletion polymorphisms (indels) as genetic markers in natural populations // BMC Genetic. 2008. № 9. https://doi.org/10.1186/1471-2156-9-8
Lv H. Fang Z., Yang L. et al. Research on screening of resistant resources to fusarium wilt and inheritance of the resistant gene in cabbage // Acta Horticult. Sinica. 2011. V. 5. № 38. P. 875–885. https://doi.org/10.16420/j.issn.0513-353x.2011.05.001
Дубина Е.B. ДНК-технологии (молекулярное маркирование) в селекции риса и семеноводстве овощных культур: Дис. … д-ра биοл. наук. Краснодар: ВНИИ риса, 2019. 275 с.
Фесенко И.А., Куклев М.Ю., Карлов Г.И. Создание ДНК-маркера устойчивости томата к фузариозному увяданию // Известия ТСХА. № 1. 2007. С. 66–72.
Lv H., Yang L., Kang J. et al. Development of InDel markers linked to fusarium wilt resistance in cabbage // Mol. Breed. 2013. V. 32. P. 961–967. https://doi.org/10.1007/s11032-013-9925-x
Murray M.G., Thompson W.F. Rapid isolation of high molecular weight plant DNA // Nucl. Ac. Res. 1980. V. 10. P. 4321–4325.
Liu X., Han F., Kong C. Rapid introgression of the fusarium wilt resistance gene into an elitecabbage line through the combined application of a microspore culture, genome background analysis, and disease resistance-specific marker assisted foreground selection // Front. in Plant Sci. 2017. V. 8. Article 11. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.00354
Кутлунина Н.А., Ермошин А.А. Молекулярно-генетические методы в исследовании растений. Екатеринбург, 2017. 142 с.
Батин Н.В. Компьютерный статистический анализ данных. Минск, 2008. 160 с.
Нгуен М.Л., Монахос Г.Ф., Комахин Р.А., Монахос С.Г. Новый локус устойчивости к киле в хромосоме А05 капусты пекинской (Brassica rapa L.) // Генетика. 2018. Т. 54. № 3. С. 306–315.
Аджиева В.Ф., Некрашевич Н.А., Малышев С.В. и др. Сравнительный анализ полиморфизма микросателлитных маркеров генотипов томата (Solanum lycopersicum L.) белорусской и зарубежной селекции // Мол. и прикладная генетика. 2010. Т. 11. С. 7–11.
Ramirez-Villupadua J., Endo R.M., Bosland P., Wiliams P.H. A new race of Fusarium oxysporum f. sp. conglutinans that attacks cabbage with type A resistance // Plant Dis. 1985. № 69. P. 612–613.