АНАЛИЗ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ МИКРОСАТЕЛЛИТНЫХ ЛОКУСОВ У ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ РОДА СМОРОДИНЫ (RIBES L.), ВЫРАЩИВАЕМЫХ В БЕЛАРУСИ

С помощью 8 SSR-маркеров изучено генетическое разнообразие 86 представителей рода Ribes, выращиваемых в Республике Беларусь. Показано, что сорта смородины черной, смородины красной и крыжовника обыкновенного, выращиваемые в Республике Беларусь, характеризуются достаточно высоким разнообразием аллелей локусов микросателлитных последовательностей. Среднее количество аллелей на локус среди 86 образцов составило 12,1, среднее количество уникальных генотипов в расчете на маркер – 26,4. Значение дискриминационной силы для всех маркеров высокое (в среднем – 0,8). Образцы, относящиеся к разным видам, формируют отдельные кластеры на дендрограмме филогенетического сходства. Генетически наиболее близки смородине черной йошта, смородина золотистая, смородина альпийская. На большем генетическом расстоянии находится смородина красная. Сорта крыжовника формируют кластер, наиболее отдаленный от видов смородины. Анализ распределения аллелей показал, что сорта смородины красной и крыжовника обыкновенного имеют отличные от сортов смородины черной SSR-аллели по исследованным локусам микросателлитных последовательностей. Число аллелей, встречавшихся только у сортов смородины красной и крыжовника обыкновенного, варьировалось от 1 (локусы g2-G12, g1-M0) до 5 (локус E4D03). На основании анализа полиморфизма SSR-локусов сформирован набор из 8 маркеров, позволяющий проводить ДНК-идентификацию генотипов представителей рода Ribes. При выборе набора учтен уровень информативности каждого маркера, частота встречаемости аллелей, выявляемых данным набором маркеров у сортов, а также удобство визуализации и анализа продуктов амплификации. Метод SSR-анализа с использованием указанного набора маркеров может успешно применяться для идентификации смородины черной, смородины красной и крыжовника обыкновенного на молекулярном уровне. 

1. Brennan, R. M. Currants and gooseberries / R. M. Brennan // Temperate fruit Crop Breeding: Germplasm to Genomics ; ed. by J. F. Hancock. – Springer Netherlands, 2008. – Ch. 6. – P. 177–196.

2. Weigend, M. Phylogeny and classification of the genus Ribes (Grossulariaceae) based on 5S-NTS sequences and morphological and anatomical data / M. Weigend, O. Mohr, T. J. Motley // Bot. Jahrb. Syst. – 2002. – Vol. 124. – P. 163–182.

3. Cronquist, A. The evolution and classification of flowering plants / A. Cronquist // The New York Botanical Garden. – New York, 1988. – 555 p.

4. Sinnot, Q. P. A reversion of Ribes L. Subg. Grossularia (Mill.) pers. sect. Gros-sularia (Mill.) Nutt. (Grossulariaceae) in North America / Q. P. Sinnot // Rhodora. – 1985. – Vol. 87. – P. 198–286.

5. Genome size, heterocromatin organisation, and ribosomal gene mapping in four species of Ribes / J. Chiche [et al.] // Can. J. Bot. – 2003. – Vol. 81, N 11. – P. 1049–1057.

6. Lanham, P. G. Genetic diversity within a secondary pool for Ribes nigrum L. revealed by RAPD and ISSR markers / P. G. Lanham, A. Korycinska, R. M. Brennan // J. Hort. Sci. Biotech. – 2000. – Vol. 75, N 4. – P. 371–375.

7. Lanham, P. Fingerprinting of blackcurrant (Ribes nigrum L.) cultivars using RAPD analyses / P. Lanham, R. M. Brennan, R. J. McNicol // Theor. Appl. Genet. – 1995. – Vol. 90. – P. 166–172.

8. Identification of red raspberry cultivars and an assessment to their relatedness using fingerprintings produced by random primers / J. Graham [et al.] // J. Hort. Sci. – 1994. – Vol. 69. – P. 123–130.

9. Isolation of molecular markers for tomato (L. esculentum) using random amplified polymorphic DNA (RAPD) / R. M. Klein-Lankhorst [et al.] // Theor. Appl. Genet. – 1991. – Vol. 83. – P. 108–114.

10. Moreno, S. The use of RAPD markers for identification of cultivated grapevine (Vitis vinifera L.) / S. Moreno, Y. Gogorcena, J. M. Ortiz // Sci. Hort. – 1995. – Vol. 62, N 4. – P. 237–243.

11. Paran, I. Identification of restriction fragment length polymorphism and random amplified polymorphic DNA markers linked to downy mildew resistance in lettuce using near-isogenic lines / I. Paran, R. Kesseli, R. Michelmore // Genome. – 1991. – Vol. 34. – P. 1021–1027.

12. Meunier, J. R. Factors affecting reproducibility of random amplified polymorphic DNA fingerprinting / J. R. Meunier, P. A. Grimont // Res. Microbiol. – 1993. – Vol. 144. – P. 373–379.

13. Korbin, M. Fruit plant germplasm characterisation using molecular markers generated in RAPD and ISSR-PCR / M. Korbin, A. Kuras, E. Zurawicz // Cell. Mol. Biol. Lett. – 2002. – Vol. 7. – P. 785–794.

14. Lanham, P. G. Genetic characterization of gooseberry (Ribes subgenus Grossularia) germplasm using RAPD, ISSR and AFLP markers / P. G. Lanham, R. M. Brennan // J. Hort. Sci. Biotech. – 1999. – Vol. 74, N 3. – P. 361–366.

15. Урбанович, О. Ю. Молекулярные маркеры идентификации и генотипирования яблони и груши / О. Ю. Урбанович. – Минск : Право и экономика, 2013. – 210 с.

16. Brennan, R. M. Future perspectives in black currant breeding / R. M. Brennan, S. L. Gordon // Acta Hort. – 2002. – Vol. 585. – P. 39–45.

17. Microsatellite-based evaluation of Ribes spp. germplasm / M. Cavanna [et al.] // Genome. – 2009. – Vol. 52, N 10. – P. 839–848.

18. Cavanna, M. Genetic diversity in ancient apple germplasm from northwest Italy / M. Cavanna, G. Bounous, R. Botta // J. Hort. Sci. Biotech. – 2008. – Vol. 83, N 5. – P. 549–554.

19. Boccacci, P. DNA typing and genetic relations among European hazelnut (Corylus avellana L.) cultivars using micro-satellite markers / P. Boccacci, A. Akkak, R. Botta // Genome. – 2006. – Vol. 49, N 6. – P. 598–611.

20. Marulanda, M. L. Genetic diversity of wild and cultivated Rubus species in Colombia using AFLP and SSR markers / M. L. Marulanda, A. M. Lopez, S. B. Aguilar // Crop Breeding and Appl. Biotech. – 2007. – Vol. 7. – P. 242–252.

21. New insight into wild red raspberry populations using simple sequence repeat markers / J. Graham [et al.] // J. Am. Soc. Hort. Sci. – 2009. – Vol. 134. – P. 109–119.

22. Establishment of molecular markers for germplasm management in a worldwide provenance Ribes spp. collection / L. Palmieri [et al.] // POJ. – 2013. – Vol. 6, N 3. – P. 165–174.

23. Nei, M. Mathematical model for studying genetic variation in terms of restriction endonucleases / M. Nei, W. H. Li // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. –1979. – Vol. 76. – P. 5269–5273.

24. Van de Peer, Y. TREECON: a software package for the construction and drawing of evolutionary trees / Y. Van de Peer, R. De Wachter // Comput. Applic. Biosci. – 1993. – Vol. 9. – P. 177–182.

25. Nei, M. Sampling variances of heterozygosity and genetic distance / M. Nei, A. K. Roychoudhury // Genetics. – 1974. – Vol. 76. – P. 379–390.

26. Wright, S. The interpretation of population structure by F-statistics with special regard to systems of mating / S. Wright // Evolution. – 1965. – Vol. 19. – P. 395–420.

27. Kloosterman, A. D. PCR-amplification and detection of the human DIS 80 VNTR locus. Amplification condition, population genetics and application in forensic analysis / A. D. Kloosterman, B. Budowle, P. Daselaar // Int. J. Leg. Med. – 1993. – Vol. 105. – P. 257–264.

28. Microsatellite loci polymorphism in Russian black currant (Ribes nigrum L.) varieties from collection of All-Russian Research Institute of Breading Fruit Crops / А. V. Pikunova [et al.] // Agricult. Biol. – 2015. – Vol. 50, N 1. – P. 46–54.

29. Межнина, О. А. Генетическое разнообразие сортов смородины черной (Ribes nigrum) в Беларуси / О. А. Межнина, О. Ю. Урбанович // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. бiял. навук. – 2017. – № 1. – С. 62–69.