Применение молекулярно-генетических методов в селекции мелкосеменной чечевицы на пригодность к механизированной уборке

   Отсутствие местных сортов, а также низкая конкурентоспособность и недостаточная технологичность возделываемых в регионе сортов чечевицы различной географической селекции обуславливают потребность в более быстром улучшении культуры по параметрам пригодности к механизированной уборке. Использование маркеров позволяет существенно сократить время, необходимое для выведения сортов с наличием желаемых показателей. Исследование направлено на поиск KASP-маркеров, сопряженных с признаками технологичности, в коллекционных образцах, а также на выявление эффективных SNP-локусов для применения в маркер-ориентированной селекции чечевицы в Западной Сибири. Установлено, что благоприятными для роста и развития оказались очень засушливые условия 2023 г., когда отмечен более компактный куст у растения чечевицы, связанный со слабой степенью ветвистости (1–4 ветви первого и последующего порядка), степенью облиственности менее 60 % и среднесуточным приростом менее 0,70 см в сутки и меньшим растрескиванием бобов (10,93 %). Генотипирование выявило статистически значимое влияние ветвистости и облиственности (LcRBContig00050 и LcRBContig00065) на увеличение устойчивости к полеганию агрофитоценоза чечевицы, выраженное в уменьшении вегетативной массы растения на 10 – 30 %. Благоприятный аллель маркеров скорости роста (LcRBContig00079 и LcRBContig00158) статистически достоверно увеличивает среднесуточный прирост растения на 0,35–0,91 см на начальных этапах развития. В увеличении высоты растения на 2–8 см и высоты прикрепления нижних бобов на 1–4 см значительный вклад внесли KASP-маркеры LcRBContig01123 и LcRBContig0534. Ассоциированный с нерастрескиваемостью бобов SNP (LcRBContig00067) позволяет увеличить процент нерастрескивающихся бобов в период созревания чечевицы до 90 %. В итоге отобраны образцы мелкосеменной чечевицы с набором генов, отвечающих за пригодность к механизированной уборке, достоверно превосходящие стандарт по технологичности: Орловская краснозерная, Северная, Рубиновая (Россия), Крапинка (Казахстан), Pardina Linsen (Германия), КДЦ Кермит, Redcap (Канада).

1. Быкова В. А. Производство зерновых и зернобобовых культур в Сибирском федеральном округе в контексте обеспечения продовольственной безопасности // Продовольственная политика и безопасность. 2023. Т. 10, № 3. С. 471–482. DOI: 10.18334/ppib.10.3.118249

2. Дубина Е. В., Олимова З. К. Применение молекулярно-генетических методов в селекции риса на холодоустойчивость // Зерновое хозяйство России. 2025. Т. 17, № 1. С. 54–60. DOI: 10.31367/2079-8725-2025-96-1-54-60

3. Корсаков Н. И., Адамова О. А., Будакова В. И. Методические указания по изучению коллекции зерновых бобовых культур. Л.: ВИР, 1975. 59 с.

4. Маракаева Т. В. Оценка образцов тарелочной чечевицы по хозяйственно-биологическим показателям // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2024. Т. 19, № 4(76). С. 49–55. DOI: 10.12737/2073-0462-2024-49-55

5. Fedoruk M. J., Vandenberg A., Bett K. E. Quantitative analysis of trait loci for mechanical harvesting suitability of lentils using single nucleotide polymorphism markers // The Plant Genome. 2013. Vol. 6(3), P. 1–10.

6. Chen X., Huang L., Fan J., Yan Sh., Zhou G., Zhang J. KASP-IEva: an intelligent typing evaluation model for KASP primers // Frontiers in Plant Science. 2024. Vol. 14, DOI: 10.3389/fpls.2023.1293599

7. Delaporta S. L., Wood J., Hicks J. B. A plant DNA minipreparation: Version II // Plant Molecular Biology Reporter. 1983. Vol. 1(4), P. 19–21. DOI: 10.1007/bf02712670

8. Majeed U., Darwish E., Rehman S.U., Zhang X. Kompetitive allele specific PCR (KASP): a singleplex genotyping platform and its application // Journal of Agricultural Science. 2018. Vol. 11, Р. 11–20. DOI: 10.5539/jas.v11n1p11

9. Rodda M. S., Sudheesh S., Javid M., Noy D., Gnanasambandam A., Slater A. T., Rosewarne G. M., Kaur S. Breeding for boron tolerance in lentil (Lens culinaris Medik.) using a high-throughput phenotypic assay and molecular markers // Plant Breeding. 2018. Vol. 137, Р. 492–501. DOI: 10.1111/pbr.12608

10. Sharpe A. G., Ramsay L., Sanderson LA., Fedoruk M. J., Clarke W. E., Li R., Kagale S., Vijayan P., Vandenberg A., Bett K. E. Ancient orphan crop joins modern era: gene-based SNP discovery and mapping in lentil // BMC Genomics. 2013. Vol. 14(1, P. 1–13. DOI: 10.1186/1471-2164-14-192

11. Wang D., Li N., Wang X., Zhang X., Li R., Pu Y., Li Z., Tian Q., Ding H., Yang T., Liu R., Li G., Huang Y., Ji Y., Zong X., Sarker A. RNA-Seq analysis and development of SSR and KASP markers in lentil (Lens culinaris Medikus subsp. culinaris) // The Crop Journal. 2020. Vol. 8(6), P. 953–965. DOI: 10.1016/j.cj.2020.04.007