vetpressАграрная наукаAgrarian science0869-81552686-701XРедакция журнала "Аграрная наука"10.32634/0869-8155-2025-401-12-155-163vetpress-3948Research ArticleАГРОНОМИЯAGRONOMYМолекулярная оценка генетической однородности линий льна методом SSR-анализаMolecular assessment of genetic homogeneity of flax lines using SSR-analysishttps://orcid.org/0000-0001-9544-5528БазановТ. А.BazanovT. A.

Тарас Александрович Базанов, кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией 

Комсомольский пр-т, 17/56, Тверь, 170041 

Taras Aleksandrovich Bazanov, Candidate of Chemical Sciences, Leading Researcher, Head of the Laboratory 

17/56 Komsomolsky prospekt, Tver, 170041 

t.bazanov@fnclk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0602-1211УщаповскийИ. В.UshchapovskyI. V.

Игорь Валентинович Ущаповский, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, заместитель директора по науке 

Комсомольский пр-т, 17/56, Тверь, 170041 

Igor Valentinovich Ushchapovsky, Candidate of Biological Sciences, Leading Researcher, Deputy Director of Science 

17/56 Komsomolsky prospekt, Tver, 170041 

i.uschapovsky@fnclk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8204-7341РожминаТ. А.RozhminaT. A.

Татьяна Александровна Рожмина, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник, заведующая лабораторией 

Комсомольский пр-т, 17/56, Тверь, 170041 

Tatiana Aleksandrovna Rozhmina, Doctor of Biological Sciences, Leading Researcher, Head of the Laboratory 

17/56 Komsomolsky prospekt, Tver, 170041 

t.rozhmina.trk@fnclk.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4633-392XЛогиноваН. Н.LoginovaN. N.

Наталья Николаевна Логинова, научный сотрудник 

Комсомольский пр-т, 17/56, Тверь, 170041 

Natalya Nikolaevna Loginova, Research Associate 

17/56 Komsomolsky prospekt, Tver, 170041 

n.loginova@fnclk.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6559-9577МининаЕ. В.MininaE. V.

Екатерина Витальевна Минина, младший научный сотрудник, аспирант 

Комсомольский пр-т, 17/56, Тверь, 170041 

Ekaterina Vitalievna Minina, Junior Researcher, Graduate Student 

17/56 Komsomolsky prospekt, Tver, 170041 

ev.smirnova@fnclk.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7797-2578ВересоваП. Д.VeresovaP. D.

Полина Дмитриевна Вересова, младший научный сотрудник 

Комсомольский пр-т, 17/56, Тверь, 170041 

Polina Dmitrievna Veresova, Junior Researcher 

17/56 Komsomolsky prospekt, Tver, 170041 

p.mikhaylova@fnclk.ruФедеральный научный центр лубяных культурРоссияFederal Research Center for Bast Fiber CropsRussian Federation202513122025012155163Copyright © Базанов Т.А., Ущаповский И.В., Рожмина Т.А., Логинова Н.Н., Минина Е.В., Вересова П.Д., 20252025Базанов Т.А., Ущаповский И.В., Рожмина Т.А., Логинова Н.Н., Минина Е.В., Вересова П.Д.Bazanov T.A., Ushchapovsky I.V., Rozhmina T.A., Loginova N.N., Minina E.V., Veresova P.D.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vetpress.ru/jour/article/view/3948

Проблема генетической однородности сортов сельскохозяйственных растительных культур является одной из ключевых в области сельскохозяйственной биологии, и ее значимость в аграрном секторе экономики постоянно возрастает. Однородность генотипических и фенотипических характеристик растений в пределах сорта позволяет сохранять его уникальные свойства из поколения в поколение. Однако из-за влияния множества факторов от естественного мутагенеза, дрейфа генов, переопыления и нарушений технологий семеноводства чистота сорта может значительно снижаться. Внедрение технологий молекулярно-генетического маркирования в селекционно-семеноводческую практику будет способствовать эффективной и быстрой оценке генетической однородности сортов.

Цель данной работы — оценка генетической однородности линий льна с применением различных комплексов SSR-маркеров.

Объектами исследования стали 4 линии льна, каждая была представлена 16 образцами. Выделение геномной ДНК из листьев растений проводили с использованием модифицированного CTAB-метода. В работе были использованы SSR-маркерные комплексы отечественной и зарубежной разработки. После проведения ПЦР с каждой линейкой SSR-маркеров был выполнен фрагментный анализ, на основании которого проведены оценка и сравнение генетической однородности исследованных линий льна. Анализ данных показал, что все исследованные линии в разной степени неоднородны по составу, при этом наиболее вариативной оказалась линия М-326, а наименее — П-268. Оба использованных маркерных комплекса показали высокую информативность и комплементарность получаемых данных. По результатам работы определены наиболее перспективные SSR-маркеры, дальнейшее использование которых обеспечит наилучшие результаты и точность в интерпретации данных. 

The problem of genetic purity of agricultural crop varieties is one of the key issues in the field of agricultural biology and its importance in the agricultural sector of the economy is constantly increasing. The uniformity of the genotypic and phenotypic characteristics of plants within the variety makes it possible to preserve its unique properties from generation to generation. However, due to the influence of many factors from natural mutagenesis, gene drift, over-pollination and violations of seed production technologies, the purity of the variety can decrease significantly. The introduction of molecular genetic labeling technologies into seed breeding practice will contribute to an effective and rapid assessment of the genetic purity of varieties.

The purpose of this work is to evaluate the genetic uniformity of flax lines using various SSR marker complexes.

The objects of the study were 4 flax lines, each represented by 16 samples. Genomic DNA was isolated from plant leaves using a modified CTAB-method. SSR-marker complexes of domestic and foreign development were used in the work. After PCR was performed with each line of SSR-markers, a fragmentary analysis was performed, based on which the genetic uniformity of the studied flax lines was evaluated and compared. Data analysis showed that all the lines studied were heterogeneous in composition to varying degrees, with the M-326 line being the most variable and the P-268 line being the least variable. Both marker complexes used showed high information content and complementarity of the data obtained. Based on the results of the research, the most promising SSR-markers have been identified, the further use of which will ensure the best results and accuracy in data interpretation. 

ленмолекулярные маркерыSSR-маркерыПЦРгенетическая однородностьселекцияflaxmolecular markersSSR-markerspolymerase chain reaction (PCR)genetic purityselectionРабота выполнена в рамках государственного задания Минобрнауки России по теме FGSS-2024-0002.Scientific research was carried out within the framework of the state assignment of the Ministry of Education and Science of Russia on topic FGSS 2024-0002.ReferencesБазанов Т.А., Ущаповский И.В., Логинова Н.Н., Смирнова Е.В., Михайлова П.Д. Использование SSR-маркеров для определения генетической однородности сортов технических и масличных культур. Технические культуры. 2023; 3(4): 3‒16. https://doi.org/10.54016/SVITOK.2023.27.37.001Bazanov T.A., Ushсhapovsky I.V., Loginova N.N., Smirnova E.V.,Mikhaylova P.D. The use of SSR-markers to determine the genetichomogeneity of industrial and oil crop species. Technical crops. 2023;3(4): 3‒16 (in Russian).https://doi.org/10.54016/SVITOK.2023.27.37.001Hoque A., Fiedler J.D., Rahman M. Genetic diversity analysis of aflax (Linum usitatissimum L.) global collection. BMC Genomics. 2020;21: 557. https://doi.org/10.1186/s12864-020-06922-2Hoque A., Fiedler J.D., Rahman M. Genetic diversity analysis of aflax (Linum usitatissimum L.) global collection. BMC Genomics. 2020;21: 557.https://doi.org/10.1186/s12864-020-06922-2Markulin L. et al. On “The Most Useful” Oleaginous Seeds: Linum usitatissimum L., A Genomic View with Emphasis on Important Flax Seed Storage Compounds. Tombuloglu H., Unver T., Tombuloglu G., Hakeem K.R. (eds.). Oil Crop Genomics. Cham: Springer. 2021;135–157. https://doi.org/10.1007/978-3-030-70420-9_8Markulin L. et al. On “The Most Useful” Oleaginous Seeds: Linumusitatissimum L., A Genomic View with Emphasis on Important FlaxSeed Storage Compounds. Tombuloglu H., Unver T., Tombuloglu G.,Hakeem K.R. (eds.). Oil Crop Genomics. Cham: Springer. 2021;135–157.https://doi.org/10.1007/978-3-030-70420-9_8Симагин А.Д., Ханбабаева О.Е., Голиванов Я.Ю., Захарова С.А. Биологические особенности цветения и опыления у льна обыкновенного (Linum usitatissimum L.). Международный научно-исследовательский журнал. 2023; (6). https://doi.org/10.23670/IRJ.2023.132.54Simagin A.D., Khanbabaeva O.E., Golivanov Ya.Yu., Zakharova S.A.Biological specifics of blooming and pollination in common flax(Linum usitatissimum L.). International Research Journal. 2023; (6)(in Russian).https://doi.org/10.23670/IRJ.2023.132.54Gulla B., Jadhav V., Dudhare M.S. Assessment of genetic diversity and physiochemical analysis of linseed (Linum usitatissimum L.)genotypes. The Pharma Innovation Journal. 2021; 10(2): 328‒331.Gulla B., Jadhav V., Dudhare M.S. Assessment of genetic diversityand physiochemical analysis of linseed (Linum usitatissimum L.)genotypes. The Pharma Innovation Journal. 2021; 10(2): 328‒331.Янышина А.А. Cортовая идентификация партий семян льна долгунца в первичном семеноводстве научно-исследовательских учреждений Российской Федерации. Аграрная наука. 2022; (7‒8):157‒161. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2022-361-7-8-157-161Yanyshina A.A. Varietal identification of flax seeds batchesin primary seed breeding of the Russian Federation researchinstitutions. Agrarian science. 2022; (7‒8): 157‒161 (in Russian). https://doi.org/10.32634/0869-8155-2022-361-7-8-157-161Paliwal S. et al. Molecular Advances to Combat Different Biotic and Abiotic Stresses in Linseed (Linum usitatissimum L.): A Comprehensive Review. Genes. 2023; 14(7): 1461. https://doi.org/10.3390/genes14071461Paliwal S. et al. Molecular Advances to Combat DifferentBiotic and Abiotic Stresses in Linseed (Linum usitatissimum L.):A Comprehensive Review. Genes. 2023; 14(7): 1461.https://doi.org/10.3390/genes14071461Pasquali E., Palumbo F., Barcaccia G. Assessment of the Genetic Distinctiveness and Uniformity of Pre-Basic Seed Stocks of Italian Ryegrass Varieties. Genes. 2022; 13(11): 2097. https://doi.org/10.3390/genes13112097Pasquali E., Palumbo F., Barcaccia G. Assessment of the GeneticDistinctiveness and Uniformity of Pre-Basic Seed Stocks of ItalianRyegrass Varieties. Genes. 2022; 13(11): 2097.https://doi.org/10.3390/genes13112097Koçak M.Z., Kumlay A.M., Alma M.H. Morphological and molecular characterization of flax (Linum usitatissimum L.) accessions obtained from different locations in Turkey. Genetic Resources and Crop Evolution. 2023; 70(8): 2235‒2261. https://doi.org/10.1007/s10722-023-01589-6Koçak M.Z., Kumlay A.M., Alma M.H. Morphological and molecularcharacterization of flax (Linum usitatissimum L.) accessions obtainedfrom different locations in Turkey. Genetic Resources and CropEvolution. 2023; 70(8): 2235‒2261.https://doi.org/10.1007/s10722-023-01589-6Bharathi Y., Prabhavathi K. A review on genetic purity assessment of seeds using molecular markers. Environment and Ecology. 2022;40(4B): 2359‒2363.Bharathi Y., Prabhavathi K. A review on genetic purity assessmentof seeds using molecular markers. Environment and Ecology. 2022;40(4B): 2359‒2363.Chen C., Liu Y. Genetic diversity and distinctness of flax (Linumusitatissimum L.) based on morphological and simple sequence repeat (SSR) markers. Genetic Resources and Crop Evolution. 2024;71(8): 4763‒4777. https://doi.org/10.1007/s10722-024-01933-4Chen C., Liu Y. Genetic diversity and distinctness of flax (Linumusitatissimum L.) based on morphological and simple sequencerepeat (SSR) markers. Genetic Resources and Crop Evolution. 2024;71(8): 4763‒4777.https://doi.org/10.1007/s10722-024-01933-4Zhernova D.A. et al. History and prospects of flax genetic markers. Frontiers in Plant Science. 2024; 15: 1495069. https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1495069Zhernova D.A. et al. History and prospects of flax genetic markers.Frontiers in Plant Science. 2024; 15: 1495069.https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1495069Azeem A., Hafeez A., Ul-Allah S. Molecular Breeding for Crop Plants: Improvement and Practices. Husen A. (ed.). Agricultural Crop Improvement. Boca Raton: CRC Press. 2025; 64‒74. https://doi.org/10.1201/9781032630366-5Azeem A., Hafeez A., Ul-Allah S. Molecular Breeding for CropPlants: Improvement and Practices. Husen A. (ed.). Agricultural CropImprovement. Boca Raton: CRC Press. 2025; 64‒74.https://doi.org/10.1201/9781032630366-5Sinha S., Singh R.S., Kumar A., Kesari R., Kumari A., Singh P.K. Molecular Markers and Their Applications in Marker-Assisted Selection in Industrial Crops. Kumar N. (ed.). Industrial Crops Improvement. Biotechnological Approaches for Sustainable Agricultural Development. Cham: Springer. 2025; 79–96. https://doi.org/10.1007/978-3-031-75937-6_5Sinha S., Singh R.S., Kumar A., Kesari R., Kumari A., Singh P.K.Molecular Markers and Their Applications in Marker-AssistedSelection in Industrial Crops. Kumar N. (ed.). Industrial CropsImprovement. Biotechnological Approaches for SustainableAgricultural Development. Cham: Springer. 2025; 79–96.https://doi.org/10.1007/978-3-031-75937-6_5Li P., Moumen I., Cloutier S., You F.M. Flax Genomic Resources and Databases. You F.M., Fofana B. (eds.). The Flax Genome. Cham: Springer. 2023; 273–294. https://doi.org/10.1007/978-3-031-16061-5_13Li P., Moumen I., Cloutier S., You F.M. Flax Genomic Resourcesand Databases. You F.M., Fofana B. (eds.). The Flax Genome. Cham:Springer. 2023; 273–294.https://doi.org/10.1007/978-3-031-16061-5_13Nair R.J., Pandey M.K. Role of Molecular Markers in Crop Breeding: A Review. Agricultural Reviews. 2024; 45(1): 52–59. https://doi.org/10.18805/ag.R-2322Nair R.J., Pandey M.K. Role of Molecular Markers in CropBreeding: A Review. Agricultural Reviews. 2024; 45(1): 52–59.https://doi.org/10.18805/ag.R-2322Doyle J.J., Doyle J.L. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. Phytochemical Bulletin. 1987; 19(1):11–15.Doyle J.J., Doyle J.L. A rapid DNA isolation procedure for smallquantities of fresh leaf tissue. Phytochemical Bulletin. 1987; 19(1):11–15.Qi Y. et al. Genetic analysis and identification of major locus and candidate genes linked to thousand-seed weight in flax (Linum usitatissimum). Industrial Crops and Products. 2025; 230: 121006. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2025.121006Qi Y. et al. Genetic analysis and identification of major locusand candidate genes linked to thousand-seed weight in flax (Linumusitatissimum). Industrial Crops and Products. 2025; 230: 121006.https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2025.121006Базанов Т.А., Ущаповский И.В., Логинова Н.Н., Смирнова Е.В., Михайлова П.Д. Молекулярно-генетическое разнообразие сортов льна (Linum usitatissimum L.), представленных в Госреестре селекционных достижений Российской Федерации. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2023; 184(1): 163–176. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2023-1-163-176Bazanov T.A., Ushchapovsky I.V., Loginova N.N., Smirnova E.V.,Mikhailova P.D. Molecular genetic diversity of flax cultivars (Linumusitatissimum L.) represented in the State Register for SelectionAchievements of the Russian Federation. Proceedings on appliedbotany, genetics and breeding. 2023; 184(1): 163–176 (in Russian).https://doi.org/10.30901/2227-8834-2023-1-163-176Богдан В.З., Лемеш В.А., Богданова М.В., Богдан Т.М., Литарная М.А. Генетическая паспортизация новых сортов льна-долгунца белорусской селекции с использованием молекулярных маркеров. Земледелие и растениеводство. 2021; (6): 48–52.Bogdan V.Z., Lemesh V.A., Bogdanova M.V., Bogdan T.M.,Litarnaya M.A. Genetic passport system of Belarusian selection newfiber flax varieties with the use of molecular markers. Сrop Farmingand Plant Growing. 2021; (6): 48–52 (in Russian).Peakall R., Smouse P.E. GENALEX 6: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research. Molecular Ecology Notes. 2006; 6(1): 288‒295. https://doi.org/10.1111/j.1471-8286.2005.01155.xPeakall R., Smouse P.E. GENALEX 6: genetic analysis in Excel.Population genetic software for teaching and research. MolecularEcology Notes. 2006; 6(1): 288‒295.https://doi.org/10.1111/j.1471-8286.2005.01155.x

The authors declare that there are no conflicts of interest present.