Исследования проведены в 2016–2018 годах в лаборатории генетики, селекции и биотехнологии овощных культур РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева. Целью исследования являлась оценка эффективности известных молекулярных маркеров различных типов цитоплазмы CMS-S, CMS-T и N, гена закрепителя стерильности и восстановителя фертильности и гена, контролирующего устойчивость к пероноспорозу. Рекомендованные в научной литературе молекулярные маркеры orfA501 и 5» cob позволяют дифференцировать растения лука репчатого по трем типам цитоплазмы – CMS-S, CMS-T и N-цитоплазма. В нашем исследовании с использованием этих двух маркерных систем установлены типы цитоплазмы всех проанализированных растений с мужской стерильностью. У шести образцов выявлена CMS-S цитоплазма, у четырех образцов CMS-T и два образца обладали нормальной (N) цитоплазмой. Для создания линий закрепителей стерильности необходимо использование образцов с N-цитоплазмой, так как они должны обладать генотипом Nmsms. При классическом способе используют анализирующие скрещивания, где в качестве тестера берут стерильные растения с генотипом Smsms или Тmsms. И по потомству полученных F1 гибридов судят о генотипе опылителя. Это требует как минимум 4 года работы. C помощью маркера Jnurf 13 проводят генотипирование на аллельное состояние локуса закрепления стерильности (msms) у растений с N-цитоплазмой, что сокращает процесс создания закрепителей стерильности в 4 раза. Доказано, что полная устойчивость Allium roylei к пероноспорозу контролируется одним доминантным геном Pd1. Маркер DMR1 выявляет наличие гена устойчивости Pd1 к ложной мучнистой росе. ПЦР-анализ с маркером DMR1 показал, что у устойчивого гибрида F1 Santero ген устойчивости находится в гетерозиготном состоянии, у восприимчивых сортов Денсити и Кенди – в рецессивной гомозиготы. В потомствах растений Sx (SxДенс) и Sx (SxКенди) наблюдали расщепление на устойчивые и восприимчивые, а среди устойчивых выявлены гомо- и гетерозиготные по гену Pd1.
Ключевые слова: лук репчатый, ядерно-цитоплазматическая мужская стерильность, молекулярно-генетическое маркирование, ядерный ген, пероноспороз, ген устойчивости Pd1.
Алижанова Рада Расимовна, аспирант кафедры ботаники, селекции и семеноводства садовых растений РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева. Тел. +7 (915) 425–63–29. E–mail: rada.aliz@mail.ru.
Монахос Сократ Григорьевич, заведующий кафедрой ботаники, селекции и семеноводства садовых растений, РГАУ – МСХА имени К.А.Тимирязева, доктор с. – х. наук, тел. +7 (499) 976–41–71. E–mail: s.monakhos@rgau-msha.ru.
Монахос Григорий Федорович, генеральный директор ООО «Селекционная станция имени Н.Н. Тимофеева», канд. с. – х. наук; тел. +7 (499) 977–11–74. E–mail: breedst@mail.ru.
- Clarke, A.E., H.A. Jones, and T.M. Little. Inheritance of bulb color in onion. Genetics. 1944. No 29: Pp. 569–575.
- Berninger E. Contribution a l'etude de la sterilite male de l'oignon (Allium cepa L.). Ann. Amelior. Plant (Paris). 1965.No 23. Рp. 183–199.
- Jones H., S. Emsweller. A male sterile onion. Proc. Amer. Soc. Hort. Sci. 1936. No 34. Pp. 582–585.
- Schweisguth B.. Etude d’un nouveau type destérilité mâle chez l’oignon, Allium cepa L. Ann. Amelior. Plant. 1973. No 23. Pp. 221–233.
- Engelke T., Terefe D., Tatlioglu T. A PCR-based marker system monitoring CMS- (S), CMS- (T) and (N) -cytoplasm in the onion (Allium cepa L.). Theor. Appl. Genet. 2003. No 107 Рp. 162–167.
- Kim S. A codominant molecular marker in linkage disequilibrium with a restorer-of-fertility gene (Ms) and its application in reevaluation of inheritance of fertility restoration in onions. Mol Breeding. 2014. No 34. Рp.769–778.
- Seongjun Kim, Cheol-Woo Kim, M Choi, Sunggil Kim. Development of a simple PCR marker tagging the Allium roylei fragment harboring resistance to downy mildew (Peronospora destructor) in onion (Allium cepa L.) // Euphytica. 2015. DOI: 10.1007/s10681–015–1601–2.
- Murray M.G., Thompson W.F. Rapid isolation of high-molecular-weight plant DNA // Nucleic Acids Res. 1980. No 8. Pp. 4321–4325.
- Kofoet A., Zinkernagel V. (1990) Resistance to downy mildew (Peronospora destructor (Berk.) Casp.) in Allium species. // J. Plant Dis Prot. 97 (1) Pp. 13–23.
