Конструирование новых геномов колонновидной яблони во Всероссийском НИИ селекции плодовых культур

Актуальность. В статье представлены данные по созданию новых генотипов колонновидной яблони на основе интервалентных скрещиваний типа 2х × 4х с использованием методов традиционной селекции и элементов ускоренной оценки гибридных форм цитоэмбриологическими и молекулярногенетическими методами.

Результаты. Цитологическая оценка сеянцев, полученных от изученных интервалентных скрещиваний шести колонновидных сортов яблони и отборной колонновидной формы 29-35-123 с тетраплоидными формами 30-47-88 и 25-37-45, являющимися донорами диплоидных гамет, показала, что сеянцы с тройным набором хромосом преобладают и их доля составляет 83,0%. На долю диплоидов приходится 17,0%. Сравнительная оценка плоидности потомства показала, что разница между показателями выхода триплоидных сеянцев в потомстве семей, где в качестве отцовских форм были взяты разные доноры диплоидных гамет (25-37-45 и 30-47-88), несущественна. От тетраплоида 30-47-88 получено 81,7% триплоидного потомства, от 25-37-45 — 91,3%.

Данные молекулярно-генетического анализа подтверждают, что в комбинациях, где оба родителя обладают геном Rvi6 устойчивости к парше (Поэзия × 30-47-88, Приокское × 30-47-88, Созвездие × 30-47-8), выход иммунных сеянцев высокий (70,7%) и соответствует расщеплению по этому признаку в соотношении 3:1. В семьях, где только один из родителей несет в своем генотипе ген Rvi6, иммунные сеянцы встречались реже (52%). Уникальная комбинация в одном генотипе колонновидности, гена Rvi6 и тройного набора хромосом характерна для 23,1% сеянцев.

1. Качалкин М.В. Яблоня XXI века. Колонны, которые плодоносят. Москва. 2013; 64.

2. Talwara S., Grout B.W.W., Toldam-Andersen T.B. Modification of leaf morphology and anatomy as a consequence of columnar architecture in domestic apple (Malus × domestica Borkh.) trees. Scientia Horticulturae. 2013; 164: 310–315. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2013.08.025

3. Vávra R., Vejl P., Blažek J. Growth characteristics of columnar apple tree genotype. ISHS Acta Horticulturae. 2021; 1307: 83–90. https://doi.org/10.17660/actahortic.2021.1307.13

4. Шибзухов З.Г.С., Кумахов А.А., Кишев А.Ю., Езиев М.И., Ханцев М.М. Продуктивность колонновидных сортов яблони в условиях КБР. International Agricultural Journal. 2021; 64(6): 53. https://doi.org/10.24412/2588-0209-2021-10437

5. Blažek J., Křelinová J. Tree growth and some other characteristics of new columnar apple cultivars bred in Holovousy, Czech Republic. Horticultural Science (Prague). 2011; 38(1): 11–20.

6. Otto D., Petersen R., Brauksiepe B., Braun P., Schmidt E.R. The columnar mutation (“Co gene”) of apple (Malus × domestica) is associated with an integration of a Gypsy-like retrotransposon. Molecular Breeding. 2014; 33(4): 863–880. https://doi.org/10.1007/s11032-013-0001-3

7. Dar J.A., Zargar S.M., Rather R.N., Wani A.A. Mining new scab resistance alleles in apple (Malus × domestica Borkh.) germplasm of Kashmir: Towards breeding scab free apple cultivars. Indian Journal of Genetics and Plant Breeding. 2020; 80(01): 112–114.

8. Zelmene K., Kārkliņa K., Ikase L., Lācis G. Inheritance of Apple (Malus × domestica (L.) Borkh) Resistance against Apple Scab (Venturia inaequalis (Cooke) Wint.) in Hybrid Breeding Material Obtained by Gene Pyramiding. Horticulturae. 2022; 8(9): 772. https://doi.org/10.3390/horticulturae8090772

9. Седов Е.Н., Корнеева С.А., Янчук Т.В. Роль отечественной селекции в совершенствовании сортимента яблони в России. Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2021; 4: 17‒19. https://doi.org/10.30850/vrsn/2021/4/17-19

10. Ikase L., Drudze I., Lācis G. Current achievements of the Latvian apple breeding, programme. Proceedings of the Latvian Academy of Sciences. Section B: Natural Exact and Applied Sciences. 2022; 76(4): 424–431. https://doi.org/10.2478/prolas-2022-0066

11. Седов Е.Н., Корнеева С.А., Янчук Т.В. Продолжительность периода создания сортов яблони и задачи по его сокращению. Аграрная наука. 2021; 7–8: 104–108. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2021-351-7-8-104-108

12. Podwyszyńska M., Markiewicz M., Klamkowski K., Broniarek A., Marasek-Ciołakowska A. The genetic background of the phenotypic variability observed in apple autotetraploids. ISHS Acta Horticulturae. 2021; 1307: 177‒186. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2021.1307.28

13. Švara A., Ilnikar K., Carpentier S., De Storme N., De Conincke B., Keulemansab W. Polyploidy affects the development of Venturia inaequalis in scab-resistant and -susceptible apple cultivars. Scientia Horticulturae. 2021; 290: 110436. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2021.110436

14. Горбачева Н.Г., Седов Е.Н., Клименко М.А. Цитологический контроль в селекции яблони на полиплоидном уровне. Современное садоводство. 2018; 1: 18‒23. https://doi.org/10.24411/2312-6701-2018-10103

15. Савельева Н.Н., Земисов А.С. Успехи селекции яблони колонновидной в ФГБНУ ФНЦ им. И.В. Мичурина. Селекция и сорторазведение садовых культур. 2020; 7(1‒2): 134‒137. https://doi.org/10.24411/2500-0454-2020-11235

16. Корнеева С.А., Седов Е.Н., Янчук Т.В. Селекция колонновидных сортов яблони на суперкомпактный габитус. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2022; 183(2): 129‒136. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2022-2-129-136

17. Есичев С.Т. Оценка сортов и гибридов колонновидных форм яблони. Плодоводство и ягодоводство России. 2012; 32(1): 132‒138. https://elibrary.ru/owgwwx

18. Petersen R., Krost C. Tracing a key player in the regulation of plant architecture: the columnar growth habit of apple trees (Malus × domestica). Planta. 2013; 238(1): 1–22. https://doi.org/10.1007/s00425-013-1898-9

19. Baldi P., Wolters P.J., Komjanc M., Viola R., Velasco R., Salvi S. Genetic and physical characterisation of the locus controlling columnar habit in apple (Malus × domestica Borkh.). Molecular Breeding. 2013; 31(2): 429–440. https://doi.org/10.1007/s11032-012-9800-1