Marker-assisted selection in the creation of rapeseed maitainer lines

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

The article presents the results of a study on the application of marker-assisted selection (MAS) for developing sterility maintainer lines in the breeding of F1 hybrids of spring rapeseed (Brassica napus L.). Fifteen lines and hybrids from the collection of LLC “N.N. Timofeev Breeding Station” were analyzed using multiplex PCR to identify five types of cytoplasm (Ogura, Ogura-NWSUAF, Polima, Cam, Nap) based on markers of the orf138, orf222 and orf224 genes. This method enabled a detailed analysis of the genetic material and identified plants with Cam (RYa016) and Polima (DDShf) cytoplasm types. Specifically, molecular genotyping revealed the absence of samples with normal cytoplasm, two samples with Ogura-type cytoplasm, and ten with Ogura-NWSUAF, confirming the prevalence of these variants in the studied collection. Using four pairs of molecular markers and phenotypic evaluation, hybridological analysis and molecular screening of progeny from crosses with the CMS tester line M8ms (Ogura-NWSUAF type) were conducted to assess the presence/absence of the Rfo fertility restorer gene, which restores fertility only for the Ogura cytoplasm type. All plants in the M8ms × RYa016 combination formed sterile flowers with underdeveloped anthers and a complete absence of viable pollen, whereas fertile flowers of the RYa016 line exhibited well-formed anthers with viable pollen (fertility 98%). In other crossing combinations, a 1:1 segregation of fertile and sterile plants was observed, as expected in a typical test cross of a heterozygote Rfrf with a recessive homozygote rfrf. The analysis included evaluation of the genotype and phenotype of the obtained hybrids, revealing that the RYa016 line has Cam-type cytoplasm and lacks the Rfo gene, making it suitable as a sterility maintainer for Ogura-type cytoplasm. The results demonstrate the high efficiency of marker-assisted selection, which significantly accelerates and simplifies the process of creating F1 rapeseed hybrids.

Sobre autores

E. Murzina

RSAU–MTAA after K.A. Timiryazev

S. Monakhos

RSAU–MTAA after K.A. Timiryazev

G. Monakhos

Breeding station after N.N. Timofeev Ltd.

Bibliografia

  1. Statistical Yearbook World Food and Agriculture 2024. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). Rome: FAO, 2024. 360 с. ISBN 978-92-5-139537-0.
  2. Zhang Y. et al. A set of molecular markers to accelerate breeding and determine seed purity of CMS three-line hybrids in Brassica napus. Plants. 2023. Vol. 12. No7. С. 1514. https://doi.org/10.3390/plants12071514
  3. Мурзина Э.Р., Монахос С.Г. Интрогрессия гена-восстановителя фертильности из Raphanus sativus L. в Brassica napus L. путем отдаленной гибридизации. 2022. Биотехнология в растениеводстве, животноводстве и сельскохозяйственной микробиологии. Сборник тезисов докладов XXII Всероссийской международной конференции молодых ученых, посвященной памяти академика РАСХН Георгия Сергеевича Муромцева. М., 2022. С. 46–47.
  4. Zhao H.X. et al. Identification of cytoplasm types in rapeseed (Brassica napus L.) accessions by a multiplex PCR assay. Theoretical and Applied Genetics. 2010. Vol. 121. No4. С. 643–650. https://doi.org/10.1007/s00122-010-1336-3
  5. Hu X. et al. Mapping of the Ogura fertility restorer gene Rfo and development of Rfo allele-specific markers in canola (Brassica napus L.). Molecular breeding. 2008. Vol. 22. No4. С. 663-674. https://doi.org/10.1007/s11032-008-9207-1
  6. Yu H. et al. Development of a novel allele-specific Rfo marker and creation of Ogura CMS fertility-restored interspecific hybrids in Brassica oleracea. Theoretical and Applied Genetics. 2016. Vol. 129. No8. С. 1625–1637. https://doi.org/10.1007/s00122-016-2728-9

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».