КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер проекта 22-26-00326

НазваниеРазработка и применение систем маркеров для целевой селекции и генотипирования отечественных клоновых подвоев яблони

Руководитель Борис Ксения Витальевна, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук , г Москва

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки; 06-104 - Агробиотехнологии

Ключевые слова клоновые подвои, яблоня, генетическое разнообразие, гены устойчивости, карликовость, молекулярные маркеры, маркер-ориентированная селекция, ДНК-паспортизация

Код ГРНТИ68.35.03


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Проект направлен на изучение генетических основ формирования хозяйственно-ценных признаков у отечественных клоновых подвоев яблони, а также исследование их генетического разнообразия и паспортизацию. Результаты выполнения проекта позволят создать задел для селекции новых отечественных клоновых подвоев яблони для интенсивного садоводства. Клоновые подвои яблони являются основой современного интенсивного садоводства, так как деревья на них характеризуются слабым или умеренным ростом, удобны для проведения агротехнических мероприятий, скороплодны, быстро наращивают урожай. В России технологии интенсивного садоводства развиты в основном в южных регионах, где используются преимущественно зарубежные клоновые подвои, в то время как многие регионы нашей страны, характеризующиеся сложными погодными условиями, требуют использования высокотехнологичных клоновых подвоев способных выдерживать низкие температуры воздуха, почвы и воздействие комплекса вредителей. Поэтому создание новых высокоустойчивых слаборослых отечественных клоновых подвоев для внедрения в промышленное производство является важной задачей. Однако создание подвоев яблони – трудоемкий и долговременный процесс, занимающий более 20 лет от первоначального скрещивания до выпуска нового генотипа. Сокращение этих сроков возможно только с использованием современных молекулярно-генетических методов и подходов, эффективно применяемых в селекционных программах по всему миру. Применение данных методов позволит проводить быстрый анализ большого числа образцов из коллекций для выявления искомых хозяйственно-ценных признаков, создать генетические паспорта и проводить сортовую идентификацию растений, и таким образом даст возможность ускорить процесс подбора родительских пар при скрещивании и проводить оценку гибридного потомства уже на ранних стадиях развития растения. При этом генетические аспекты формирования важнейших признаков подвойных форм яблони изучены недостаточно, а большинство исследований в области анализа генома яблони, включая разработку и применение маркеров ценных производственных признаков, таких как устойчивость к болезням и вредителям, посвящены культивируемым сортам зарубежной селекции. Задачами данного проекта являются изучение генетического разнообразия и паспортизация коллекции клоновых подвоев яблони с использованием микросателлитных (SSR) маркеров; а также комплексная оценка разнообразия генов устойчивости (RGA) у клоновых подвоев яблони и селекционных форм, идентификация новых генов/аллелей генов устойчивости и характеристика образцов коллекции по наличию генов ценных производственных признаков (интенсивность ростовых процессов, устойчивость к болезням и вредителям – бактериальному ожогу, мучнистой росе и шерстистой тле) с использованием молекулярно-генетических маркеров. Для решения данных задач будет впервые проведено SSR-маркирование и паспортизация подвойных форм яблони из коллекции Мичуринского ГАУ. Использование данного подхода позволит впервые изучить полиморфизм микросателлитных локусов подвойных форм яблони, оценить генетическое разнообразие коллекции, а также разработать эффективную систему ускоренной идентификации образцов. Кроме того будет впервые проведена комплексная оценка разнообразия NBS-LRR генов устойчивости, определяющих резистентность ко многим фитопатогенам, у подвойных форм яблони из коллекции Мичуринского ГАУ методом RGA-профайлинга. Полученные данные позволят оценить потенциал использования исследуемых образцов в селекции на устойчивость к фитопатогенам и могут способствовать повышению эффективности селекционного процесса, упростить и ускорить подбор родительских пар и комбинаций при скрещивании. С использованием SNP и ПЦР-маркеров будет впервые проведено маркирование подвойных форм яблони из коллекции Мичуринского ГАУ по таким важным признакам, как устойчивость к мучнистой росе, бактериальному ожогу и шерстистой яблонной тле, а также по интенсивности ростовых процессов. Будет впервые изучено аллельное разнообразие генов, кодирующих данные признаки у образцов коллекции, выявлены уникальные и редкие генотипы, обладающие комбинациями ценных признаков для практического использования в селекции новых клоновых подвоев яблони. Таким образом, предлагаемый проект, посвящённый изучению устойчивости к болезням, вредителям и интенсивности ростовых процессов у отечественных клоновых подвоев яблони, а также их генетического разнообразия и паспортизации с использованием молекулярно-генетических маркеров представляется актуальным исследованием, имеющим как научную, так и практическую значимость.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


 

 

Публикации

1. Борис К.В., Трифонова А.А., Дубровский М.Л., Шамшин И.Н., Кудрявцев А.М. Genetic Diversity of Apple Clonal Rootstocks from the Collection of the Michurinsk State Agrarian University Based on SSR Markers Plants, 12(16), 2991. (год публикации - 2023)
10.3390/plants12162991

2. Шамшин И.Н., Дубровский М.Л., Трифонова А.А., Борис К.В., Кудрявцев А.М. Powdery mildew resistance of apple clonal rootstocks from the collection of the Michurinsk State Agrarian University Vavilov Journal of Genetics and Breeding, 27(6):572-581 (год публикации - 2023)
10.18699/VJGB-23-69