Вариабельность геномных RGA-локусов современных отечественных сортов картофеля: данные NBS-маркирования | Variability of genomic RGA-loci of modern Russian potato cultivars: NBS-profiling data

Russian. Мультилокусное NBS-маркирование позволяет эффективно охарактеризовать геном растения с точки зрения представленности и вариабельности семейства R-генов, продукты которых имеют NBS-домен. В работе NBS-маркирование было использовано для генотипирования 60 сортов и 5 перспективных селекционных клонов картофеля Solanum tuberosum отечественной и зарубежной селекции, а также образца родственного вида Solanum stoloniferum (в качестве внешней группы). С помощью 2 комбинаций праймер/фермент (NBS7/MseI и NBS9/MseI) было сгенерировано 204 NBS-фрагмента, включая 144 (70,6%) полиморфных и один уникальный для сорта Гала. Для каждого сорта был определен индивидуальный, специфичный спектр NBS-фрагментов. Анализ матрицы генетических расстояний между сортами показал, что исследуемая выборка сортов высокополиморфна (GD = 0,18-0,45 при среднем значении 0,33). Генетические расстояния внутри анализируемой выборки варьировали больше, чем между сортами S. tuberosum и образцом S. stoloniferum (0,27-0,40). Наиболее близкими оказались сорта селекции Всероссийского НИИ картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха Солнечный/Памяти Рогачева (GD = 0,18) и Великан/Вымпел (GD = 0,19), а наиболее удаленными - сорта Чароит/Ред Скарлетт (GD = 0,45). Был проведен статистический анализ результатов NBS-маркирования, который позволил кластеризовать изучаемые образцы картофеля по различным признакам, связанным с родословной и устойчивостью к фитопатогенам. На дендрограмме и графиках, построенных с помощью программ PAST и Structure 2.3.4, наблюдалась слабая тенденция к группировке сортов по признакам устойчивости к Y вирусу картофеля (Potato virus Y, Potyvirus, Potyviridae) и вирусу скручивания листьев картофеля (Potato leafroll virus, Polerovirus, Luteoviridae). Продемонстрировано, что использованные в работе системы праймер/фермент для NBS-анализа могут быть применены в дальнейшем для исследования механизмов устойчивости сортов картофеля к биотическим стрессам.

English. The method of multilocus NBS-profiling makes it possible to efficiently characterize the plant genome in terms of the representativeness and variability of the NBS-domain containing R-genes. In the work, NBS-profiling was used for genotyping 60 and 5 promising selectin clones of potato Solanum tuberosum cultivars of mainly modern domestic breeding, as well as the related species Solanum stoloniferum (as an outgroup). Using 2 primer/enzyme combinations (NBS7/MseI and NBS9/MseI), 204 NBS fragments were generated, of which 144 (70.6%) were polymorphic and one fragment was unique to cv. Gala. For each cultivar, a specific spectrum of NBS fragments was determined. Analysis of genetic distance matrix revealed a high level of polymorphism (GD = 0.18-0.45 with an average value of 0.33) among the studied cultivars. Genetic distances within the analyzed cultivars varied more than between the cultivars and the accession of S. stoloniferum (GD = 0.27-0.40). The most related cultivars were Solnechny/Pamyati Rogacheva (GD = 0.18) and Velikan/Vympel (GD = 0.19) originated from Lorch Potato Research Institute, and the most distant cultivars were Charoito/Red Scarlett (GD = 0.45). Statistical analysis of NBS-profiling data clustered studied potato cultivars in accordance with the pedigree and resistance to phytopathogens. On the dendrogram and graphs generated using the PAST and Structure 2.3.4, a pronounced tendency to group cultivars by traits of resistance to the Potato virus Y (Potyvirus, Potyviridae) and the Potato leafroll virus (Polerovirus, Luteoviridae) was shown. The primer/enzyme systems used in the study for NBS-profiling can be applied to study the mechanisms of potato resistance to biotic stresses.