Biomics

Люцерна изменчивая (Medicago varia Mart.) – высокопродуктивная, богатая белком, многолетняя кормовая культура, хорошо приспособленная к условиям Южного Урала и Предуралья. В Республике Башкортостан селекция люцерны изменчивой ведется в Башкирском научно- исследовательском институте сельского хозяйства УФИЦ РАН и опытной станции «Уфимская». Для оценки генетического полиморфизма исходного семенного материала, точной идентификации и паспортизации сортов люцерны может быть использован метод SSR-анализа, который заключается в ПЦР-анализе размеров локусов, содержащих микросателлитные повторы. Большинство SSR- маркеров люцерны разработано для модельного объекта Medicago truncatula Gaertn. (люцерна усеченная), опубликовано несколько исследований SSR-локусов Medicago sativa L (люцерна посевная). Для генетического анализа люцерны изменчивой предлагается использовать те же самые SSR-маркеры, однако насколько они будут эффективны на отечественных сортообразцах этого вида остается неизвестным. Целью данного исследования было испытание SSR-праймеров к 10 микросателлитным локусам на популяциях люцерны изменчивой, находящихся в селекционной работе в условиях Республики Башкортостан. Для работы использовали три популяции M. varia: Скороспелая 9, С 3-6, С 3-8, а также сорт Чишминская 131. Анализ молекулярно-генетического полиморфизма этих образцов люцерны изменчивой методом SSR-ПЦР позволил получить данные по аллельному составу микросателлитных локусов MsEST53, MSE265, MSE562, MSE486, MSE195, MSE590, MSE323, MsEST9, MSE470, MSE276. Наиболее эффективными для генетической паспортизации популяций и сортов этой культуры оказались SSR-маркеры MsEST53, MSE265, MSE562, MSE486, MSE195, MSE590, MsEST9, которые давали наибольшее число полиморфных фрагментов ДНК по результатам ПЦР и электрофореза в полиакриламидном геле, позволяли различить все четыре образца, а также характеризовались близкой температурой отжига праймеров и неперекрывающимися аллельными диапазонами, что делает теоретически возможным их использование в одной совместной мультиплексной ПЦР. Выявленные в ходе работы высоковариабельные SSR-маркеры могут быть использованы для создания тест-систем для точной идентификации и паспортизации сортов, а также для оценки генетического полиморфизма образцов люцерны изменчивой.

Люцерна изменчивая, кормовая культура, ДНК, ПЦР, SSR, микросателлитный анализ

1. Бородаева Ж.А. Влияние почвенно-климатических условий Центрально-Черноземного региона на проявление адаптивных признаков и свойств люцерны изменчивой (Medicago varia ): автореф. канд. с.-х. наук : 06.01.05. Рамонь. 2020. 24 с.
2. Грязева Т.В. Селекция люцерны и эспарцета в условиях Ростовской области: автореф. канд. с.-х. наук : 06.01.05. п. Рассвет. 2005. 24 с.
3. Гювендиев В.М., Аскеров А.М., Гювендиева Х.М., Калантарова Н.С., Гаджиев Э.С. Исследование генетического разнообразия рода люцерна (Medicago L.) с применением ISSR маркеров // Проблемы развития АПК региона. 2020. № 1 (41). С. 27–34.
4. Клименко И.А., Костенко С.И., Мавлютов Ю.М., Шамустакимова А.О. Эффективность SSR- и PAWS- маркеров для оценки генетического полиморфизма сортов клевера лугового (Trifolium pratense L.) // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2020. Т. 181. № 3. С. 100–109. doi: https://doi.org/10.30901/2227-8834-2020-3-100-109
5. Клименко И.А., Козлов Н.Н., Костенко С.И., Шамустакимова А.О., Мавлютов Ю.М. Идентификация и паспортизация сортов кормовых трав (клевера лугового, люцерны изменчивой, посевной и хмелевидной) на основе ДНК-маркеров. Москва. 2020. 35 с.
6. Кулуев Б.Р., Бережнева З.А., Гайнуллина К.П., Габитова А.И., Низаева А.А. Оценка генетического разнообразия сортообразцов кормовых культур Dactylis glomerata , Agropyron pectiniforme Roem. et Schult и Phleum pratense L., отобранных в условиях Республики Башкортостан // Вестник биотехнологии и физико-химической биологии им. Ю.А. Овчинникова. 2023. Т. 19(1). С. 32–40.
7. Кузнецов И.Ю., Низаева А.А., Башаров А.А. Изучение и оценка селекционной ценности сортопопуляций люцерны для условий южной лесостепной зоны Республики Башкортостан // Известия Международной академии аграрного образования. 2023. № 65. С. 130–137.
8. Ломов М.В., Писковацкий Ю.М. Люцерна - высокобелковая кормовая культура // Адаптивное кормопроизводство. 2021. № 3. С. 6–15.
9. Нигматуллина Н.В., Кулуев А.Р., Кулуев Б.Р. Молекулярные маркеры, применяемые для определения генетического разнообразия и видоидентификации дикорастущих  растений  // Биомика. 2018. Т10(3). С. 290–318. doi: https://doi.org/10.31301/2221- 6197.bmcs.2018-39 .
10. Сухарева А.С., Кулуев Б.Р. ДНК-маркеры для генетического анализа сортов культурных растений // Биомика. 2018. Т. 10. № С. 69–84. doi: https://doi.org/10.31301/2221-6197.bmcs.2018-15
11. Blondon F., Marie D., Brown S., Kondorosi A. Genome size and base composition in Medicago sativa and truncatula species // Genome. 1994. V. 37. P. 264–270.
12. Julier B., Flajoulot S., Barre P., Cardinet G., Santoni S., Huguet T., Huyghe C. Construction of two genetic linkage maps in cultivated tetraploid alfalfa (Medicago sativa) using microsatellite and AFLP markers // BMC Plant Biol. 2003. 19(3):9. doi: https://doi.org/10.1186/1471-2229-3-9
13. Sakiroğlu M., Doyle J.J., Charles Brummer E. Inferring population structure and genetic diversity of broad range of wild diploid alfalfa (Medicago sativa ) accessions using SSR markers // Theor Appl Genet. 2010. 121(3). P. 403-415. doi: https://doi.org/10.1007/s00122-010-1319-4
14. Wang Z., Yan H., Fu X., Li X., Gao H. Development of simple sequence repeat markers and diversity analysis in alfalfa (Medicago sativa ) // Molecular Biology Reports. 2013. V. 40. No 4. P. 3291–3298. doi: https://doi.org/10.1007/s11033-012-2404-3
15. Wang Z., Yu G., Shi B., Wang X., Qiang H., Gao H. Development and characterization of Simple Sequence Repeat (SSR) markers based on RNA-sequencing of Medicago sativa and in silico mapping onto the M. truncatula genome // PLOS One. 2014. V. 9. No 3. e92029. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0092029 
16.