Ідентифікація клонів популярних білих технічних сортів

Ідентифікація клонів популярних білих технічних сортів винограду методами класичної селекції та ДНК-маркування

Ідентифікація клонів популярних білих технічних сортів винограду методами класичної селекції та ДНК-маркування
E.T. ІЛЬНИЦЬКА, канд. біол. наук; В.С. ПЕТРОВ, доктор с.-г.
І.І. СУПРУН, канд. біол. наук; Т.А. НУДГА; М.А.СУНДІРЄВА; Є.А. ДАУРОВА, канд. техн. наук Північно-Кавказький зональний науково-дослідний інститут садівництва і виноградарства
Ключові слова: виноградна лоза, клональна селекція, протоклон, ДНКмаркери

Краснодарський край - основний виноградарський і виноробний регіон Росії.

Формування оптимального сортименту спрямоване на найбільш повну реалізацію генетичного потенціалу сорту при максимальному використанні ґрунтово-кліматичних ресурсів зони вирощування. Клоновий відбір усуває недоліки, що знижують загальну оцінку сорту (низька врожайність, дрібні грона, горошини тощо), забезпечує відбір кущів (клонів) винограду з найвищими господарсько-цінними ознаками (урожайність і якість, строк дозрівання, стійкість до шкідників, адаптивність до стресових умов середовища тощо) [1]. Найкраще адаптивні властивості та продукційні можливості клонів проявляються, як правило, у природних ґрунтово-кліматичних умовах місць їх виділення. Отже, необхідно розвивати вітчизняну клонову селекцію і поповнювати сортимент клонами, адаптованими до умов основних районів російських виноградників.
У Темрюкському районі зосереджено близько 60% виноградників регіону, близько половини з яких складають класичні європейські сорти для високоякісного виноробства. Ці насадження ще не охоплені систематичною і широкомасштабною клоновою селекцією, тому масова клонова селекція для них у цій сільськогосподарській зоні має особливе значення.

Мета роботи – виявлення високопродуктивних клонів винограду районованих сортів Шардоне та Аліготе, адаптованих до умов Таманської зони, класичними методами клонової селекції з використанням технології ДНК-маркування.
Роботи проводились на промислових виноградниках АФ «Південна», «Мирний» та «Фанагорія-Агро». Досліджувані насадження представлені дуже неоднаковими кущами за врожайністю та її якістю: насадження шардоне в АФ Мирний 1997 р. та у відділенні Залів АФ Південна займають по 10 га; Аліготе в Залівській філії АФ «Южна» розміщено на 16 га, а в АФ «Фанагорія-Агро», посадженій у 1983 році, — на 14 га. Райони зберігають високий сільськогосподарський фон.
Дослідження проводили загальноприйнятими у виноградарстві методами масової та клонової селекції [2, 3]. Клони-кандидати відбирали за показниками стабільності плодоношення, підвищеної морозостійкості та доброго фітосанітарного стану, які демонструвалися щорічно у 2005-2011 рр. За цей період за позитивними ознаками виділено 113 протоклонів Шардоне та 125 протоклонів Аліготе. Слід зазначити, що в січні 2006 р. спостерігалися екстремально низькі температури, а зимові умови 2010 р. були вкрай несприятливими для винограду, що дало змогу визначити рослини, найбільш адаптовані до низькотемпературного стресу. Відібрані протоклони за зовнішніми ознаками вільні від хронічних хвороб і мають підвищену стійкість до морозів, шкідників та грибкових захворювань.
Здебільшого відібрані кущі відрізняються вищими показниками продуктивності пагонів, коефіцієнтів плодоношення та врожайності порівняно з контролем (середніми кущами вихідного сорту) (див. таблицю, середні дані за 2009-2011 рр.).

Результати електрофоретичного розділення продуктів ампліфікації локусу WMD32: М - маркер молекулярної маси pBR322/BsuR1; Ш - сорт Шардоне, 1-9 - протоклони

Із врожаю ряду відібраних кущів протоклону методом мікровиноробства були підготовлені дослідні зразки вина, проведена їх органолептична та дегустаційна оцінка: вино з них було доброї та високої якості.
Протоклони розмножували для оцінки їхнього вегетативного потомства на клонопробній ділянці, що дозволило відібрати найкращі зразки. Паралельно досліджували протоклони за допомогою методів молекулярного мічення.
В даний час ДНК-маркери широко використовуються при оцінці генетичного різноманіття, класифікації та сертифікації сортів. Для ідентифікації сортів винограду найчастіше використовують маркерні системи, засновані на мінливості мікросателітних ділянок ДНК. Мікросателітний аналіз (SSR-аналіз) також дає можливість оцінити ступінь генетичної спорідненості клонів між собою і вихідним сортом винограду. Результати ряду робіт з ідентифікації клонів винограду показують, що певний набір маркерів може забезпечувати різну інформативність по окремих сортах, тобто для деяких груп сортів можна виділити індивідуальні оптимальні набори маркерів, які дозволяють ідентифікувати. Так, для Європейського проекту з генетичних ресурсів винограду (http://www.genres.de/vitis/) були обрані нейтральні маркери VVS2, VVMD5, VVMD7, ssrVrZAG47, ssrVrZAG62, ssrVrZAG79 через їхню високу розпізнавальну здатність. Дослідження F. Pelsy та ін. показали ефективність мікросателітних маркерів VMC3a9, VMC5g7, VVS2, VVMD30 та VVMD32 у ідентифікації поліморфізму клонів [4]. Ми відібрали ці маркери для вивчення генотипів протоклонів і порівняння ДНК-профілів вихідних сортів і кущів – кандидатів у клони.
Зразки ДНК виділяли з молодих листків верхівкової частини пагонів протоклону. Екстракцію ДНК проводили методом CTAB [5] з 1% полівінілпіролідону в екстракційному буфері. При проведенні мікросателітного аналізу ми зіткнулися з проблемами якості ПЛР-продукту, аж до його повної відсутності в реакціях з ДНК ряду зразків. При цьому в ізольованих зразках генетичного матеріалу була виявлена ​​висока концентрація ДНК. Варіювання параметрів реакції не дало видимих ​​поліпшень, на підставі чого було зроблено висновок про присутність у зразках ДНК інгібіторів ПЛР (поліфенольних сполук). Для очищення зразків використовували мікроколонки з набором реагентів для очищення ДНК КР-011 (ТОВ «Омнікс», Санкт-Петербург).
ПЛР проводили в стандартних умовах, експериментально підбираючи температуру відпалу праймерів для кожного маркера. Електрофоретичне розділення продуктів ПЛР проводили у 8% поліакриламідному гелі на основі трис-боратного буфера. Ампліфіковані фрагменти ДНК візуально виявляли в УФ-світлі після попереднього фарбування гелевих пластинок розчином броміду етидію.
Зараз ми тестуємо ці маркери, оптимізуємо експериментальні параметри ПЛР-аналізу та вивчаємо низку протоклонів для локусів VVS2, VVMD5, VVMD32 (див. рисунок).
Комбіноване використання традиційних підходів і методів молекулярного аналізу дозволяє розраховувати на більшу ефективність роботи з ідентифікації клонів. Будуть створені ДНК-профілі протоклонів та типових кущів досліджуваних сортів з метою їх порівняння між собою для виявлення генетичних відмінностей та визначення оптимально інформативного набору маркерів для ідентифікації клонів. З 2011 року робота виконується за фінансової підтримки Російського фонду фундаментальних досліджень та регіональних інвесторів: проект № 11-04-96538-р_югіц.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

Ще почитати:

Міжнародні відносини о найменуванні шампанського та хереса

В чому різниця між шампанським, просеко та ігристим вином?

Отримання червоних ігристих вин пляшковим способом з винограду перспективних сортів

Ігристі вина

Токайські вина

У нашому блозі «Приватна Марка» багато цікавого контенту: новинки ринку виноробства, крафтові рецепти наших технологів, влоги на різні теми. Дистиляція, крафтові винокурні, виробництво крафтового сидру, крафтовий квас, рецептура сидру, виробництво крафтових напоїв за нашими рецептами, виробництво спирту в промислових масштабах. Це та багато іншого цікавого у блозі «Приватна Марка Україна» та мережі магазинів «Винороб».

Наприклад, ви вирішили відкрити сироварню, ковбасний цех або почати пекти крафтовий хліб — welcome! Ми завжди допоможемо: надамо рецептуру, забезпечимо всі витратні матеріали, відправимо нашого технолога, складемо технологічну карту, встановимо все обладнання, сертифікуємо виробництво, відкриємо для вас завод з нуля, виноробні, цехи, виноградники, налагодимо готовий продукт із виходом на ринок. Ми — компанія повного циклу: маємо багато представництв по всьому світу. Потрібна склотара, склобанки, медичний посуд, лабораторний посуд чи лабораторне обладнання — звертайтеся! У наших складах понад 900 тис. найменувань товарів та обладнання. Звертайтеся, не вагайтеся! Не важливо, де ви знаходитесь — у СНД, Європі, Америці чи Азії: ми маємо великий досвід. Privatna Marka йде в ногу з технологіями та інноваціями. Ми 20 років на ринку та відправили понад 1 млн посилок своїм клієнтам. Втілили багато креативних проєктів. Відкрили низку підприємств харчової промисловості, а також у непродовольчій та продовольчій групах технічних виробів. Втілили 147 комерційних проєктів у країнах СНД. Виробляємо 70 видів продукції власного виробництва в Україні, Німеччині та Китаї. У блозі ще більше цікавого та корисного.

Консультації за тел. +380 (67) 440-70-90
https://privatnamarka.com/
https://www.instagram.com/privatnamarka?igsh=MWt0NzNxbHJrbXh4ZQ==\
https://www.facebook.com/Privatnamarka
https://youtube.com/@privatnamarkacom?si=P5RH_spetEP3x_RQ\