ДНК-маркеры гетерозиса у гибридов подсолнечника отечественной селекции

ДНК-МАРКЕРЫ ГЕТЕРОЗИСА У ГИБРИДОВ ПОДСОЛНЕЧНИКА ОТЕЧЕСТВЕННОЙ СЕЛЕКЦИИ Проведен анализ полиморфизма микросателлитных локусов ядерного генома с помощью 12-ти SSR-маркеров ( Ha 432 , Ha 514 , Ha 1442 , Ha 1608 , Ha1287 , IUB6 , ORS6 , ORS 509 , IUB4 , HNCA1 , OSU-1 , HNCA2) 7-и генотипов гибридов F₁ подсолнечника (Донской 151 -♀ВД 151 х ♂ ВД 541; Партнер - ♀ ЭД 1443 х ♂ВД 541; Донской 22 - ♀ВД 22 х ♂ВД 541; Гарант - ♀ЭД 931 х ♂ВД 62; Престиж - ♀ЭД 169 х ♂ВД 62; Сигнал - ♀ЭД 236 х ♂ВД 110; Донской 1448 - ♀ВД 1448 х ♂ВД 62) и их родительских линий, селекции Донской опытной станции им. Л.А. Жданова ВНИИМК. Всего определены 36 аллельных вариантов. Для каждого генотипа построена аллельная формула, которая может быть использована в качестве его молекулярно-генетического паспорта. Изученная маркерная система имеет высокий дискриминационный потенциал для идентификации селекционных образцов подсолнечника. Исследован эффект гетерозиса у гибридов F₁, генетическое разнообразие родительских линий на основе SSR- маркеров, а также связь генетических дистанций с комбинационной способностью подсолнечника. Десять элитных инбредных линий (3 Rf- линии и 7 ЦМС линии) и их гибриды были исследованы по высоте, урожайности растений, массе 1000 семянок, масличности и лузжистости семян. Полевые испытания проводили в течение 6 сезонов. Генетическое расстояние между родительскими линиями подсолнечника варьировали от 0,45 до 0,74. Обнаружена достоверная положительная корреляция эффекта гетерозиса по урожаю семян у гибридов (r = 0,79, р<0,05) от генетических дистанций между родительскими линиями.

гетерозис, ДНК-маркеры, SSR- анализ, генетические дистанции, подсолнечник, heterosis, DNA-markers, SSR-analysis, genetic distances, sunflower

1. Маркин, Н.В. Анализ полиморфизма хлоропластной ДНК культурного и дикорастущего подсолнечника Helianthus petiolaris / Н.В Маркин, К.В. Азарин, В.С. Лотник, О.Ф. Горбаченко, В.А. Гаврилова, А.В. Усатов // Масличные культуры: Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. - 2011. - № 2 (148-149). - С. 105-108.

2. Усатов, А.В. SSR-анализ геномной ДНК ЦМС-линий подсолнечника / А.В. Усатов, Н.В. Маркин, Ф.И. Горбаченко, М.А. Федорова, В.Е. Тихобаева, О.Ф. Горбаченко, К.В. Азарин // Масличные культуры: Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. - 2011. - № 1 (147-148). -С. 15-20.

3. Wende, A. Genetic interrelationships among medium to late maturing tropical maize inbred lines using selected SSR markers /A. Wende, H. Shimelis, J. Derera, W. Mosisa, J. Danson, M. D. Laing // Euphytica. - 2013. - № 2 (191). - P. 269-277.

4. He, J. Relationship between SSR Genetic Distance and Heterosis in Hot Pepper / J. He, H. Jiang, H. Yang, D. Su, Y. Liu // Agricultural Science & Technology. - 2013. - №. 9 (14). - P. 1224-1227.

5. Wu, M. Rapid and reliable purity identification of F1 hybrids of Maize (Zea may L.) using SSR markers / M. Wu, X. Jia, L. Tian , B. Lv // Maize Genomics and Genetics. - 2010. - №. 4(3) - P. 381-384.

6. Brunel, D. A microsatellite marker of Helianthus annuus L. / D. Brunel // Plant Molecular Biology. - № 2 (24). - P. 397-400.

7. Luo, X. Identification of heterotic loci associated with yield-related traits in Chinese common wild rice (Oryza rufipogon Griff.) / X. Luo, S. Wu, F. Tian, X. Xin, X. Zha, X. Dong, Y. Fu, X. Wang, J. Yang, C. Sun // Plant science. - 2011. -№. 1(181). - P. 14-22.

8. Krystkowiak, K. Relationship between phenotypic and genetic diversity of parental genotypes and the specific combining ability and heterosis effects in wheat (Triticum aestivum L.) / K. Krystkowiak, T. Adamski, M. Surma, Z. Kaczmarek // Euphytica. - 2009. - № 3 (165). - P. 419-434.

9. Basunanda, P. Comparative mapping of quantitative trait loci involved in heterosis for seedling and yield traits in oilseed rape (Brassica napus L.) / P. Basunanda, M. Radoev, W. Ecke, W. Friedt, H. C. Becker, R. J. Snowdon, //Theoretical and Applied Genetics. - 2010. - №. 2 (120). - P. 271-281.

10. Van Inghelandt, D. Population structure and genetic diversity in a commercial maize breeding program assessed with SSR and SNP markers / D. Van Inghelandt, A. E. Melchinger, C. Lebreton, B. Stich // Theoretical and Applied Genetics. - 2010. - №. 7 (120). - P. 1289-1299.

11. Teklewold, A. Comparison of phenotypic and molecular distances to predict heterosis and F1 performance in Ethiopian mustard (Brassica carinata A. Braun) / H.C. Becker // Theoretical and applied genetics. - 2006. - № 4 (112). - P. 752-759.

12. Gvodzenovic, S. Correlation between heterosis and genetic distance based on SSR markers in sunflower (Helianthus annuus L.) / S. Gvodzenovic, D. Pankovic-Saftic, S. Jocic, V. Radic // Journal of Agricultural Sciences. - 2009. - № 1 (54). - P. 1-10.

13. Usatov, A. V. DNA-markers of sunflower resistance to the downy mildew (Plsamopara Halstedii) / A.V. Usatov, A.I. Klimenko, K.V. Azarin, O.F. Gorbachenko, N.V. Markin, V.E. Tikhobaeva, Yu.A. Kolosov, O.A. Usatova, S.Yu. Bakoev, M.Yu. Bibov, L.V. Getmantseva // American Journal of Biochemistry and Biotechnology. - 2014. - №. 2 (10). - P. 125-129.

14. Usatov, A. V. The relationship between heterosis and genetic distances based on SSR markers in Helianthus annuus / A.V. Usatov, A.I. Klimenko, K.V. Azarin, O.F. Gorbachenko, N.V. Markin, V.E. Tikhobaeva, Yu A. Kolosov, O.A. Usatova, S. Bakoev, M. Makarenko, L. Getmantseva // American Journal of Agricultural and Biological Sciences. - 2014. - № 3 (9). - P. 270-276.

15. Nagy, S. PICcalc: an online program to calculate polymorphic information content for molecular genetic studies / S. Nagy, P. Poczai, I. Cernák, A.M. Gorji, G. Hegedűs, J. Taller // Biochemical Genetics. - 2012. - № 10 (50). - P. 670-672.

16. Glantz, S.A. Primer of Biostatistics. Seventh Edition. - New York: McGraw-Hill Professional, 2011. - 320 p.