Генотипирование родового комплекса Caragana, произрастающего на территориях с аридным климатом, с применением ISSR-маркеров

Актуальность. Для повышения продуктивности и устойчивости искусственных защитных насаждений наряду с лесохозяйственными мероприятиями большое внимание уделяется вопросам генетической паспортизации. Генотипирование родового комплекса Caragana в настоящее время возможно провести только с помощью неспецифических маркеров, так как геном исследуемых объектов, произрастающих на территории с аридным климатом, не секвенирован.

Цель исследования — генотипирование родового комплекса Caragana с использованием ISSR на территории с характерным аридным климатом.

Методы. Для выполнения намеченной программы проводили полевые и лабораторные опыты согласно существующим и вновь разработанным методикам.

Результаты. Исследование показало, что локусы UBC 880 (1100 п. н.) и UBC 818 (450 п. н.) могут являться маркерами C. arborescens f. pyramidalis «Несравненная ВНИАЛМИ», C. arborescens — UBC 823 (650 п. н.), а для С. frutex — UBC 815 (500 п. н). Полученные результаты подтверждают успех нового сорта, его высокую устойчивость к засухе. C. arborescens f. Pyramidalis «Несравненная ВНИАЛМИ» может быть рекомендована для защитного лесоразведения и агролесомелиорации засушливых районов.

1. Крючков С.Н., Солонкин А.В., Соломенцева А.С., Егоров С.А., Романенко А.К., Горбушова Д.А. Подбор селекционно значимых признаков древесных видов для агролесомелиорации и защитного лесоразведения. Научно-агрономический журнал. 2024; (2): 6–15. https://doi.org/10.34736/FNC.2024.125.2.001.06-15

2. Иозус А.П., Завьялов А.А., Крючков С.Н. Селекционное семеноводство перспективных интродуцентов в сухой степи. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2019; (1): 141–145. https://www.elibrary.ru/yxdlsh

3. Беляев А.И., Крылов П.А., Пугачева А.М., Деревщикова Л.В. Анализ наличия геномов древесно-кустарниковых растений, используемых в агролесомелиорации южных регионов России. Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2023; (2): 30–42. https://www.elibrary.ru/ttkjca

4. Zolkin A.L., Matvienko E.V., Chistyakov M.S., Suchkov D.K., Ryabkova G.V. Biodiversity and ecosystem stability based on molecular and genetic technologies in plant breeding. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International Conference on Environmental Technologies and Engineering for Sustainable Development. IOP Publishing Ltd. 2022; 1112: 012102. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1112/1/012102

5. Montile A., Tishkina E., Filisteev A. Characterization of the size and spatiotemporal structure of the coenopopulation Caragana arborescens lam. in the forest park of Yekaterinburg. II International Conference on Agriculture, Earth Remote Sensing and Environment (RSE-II-2023). Les Ulis. 2023; 392: 02012. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202339202012

6. Пакшинцева А.А., Карпухин М.Ю. Роль караганы (Caragana Lam.) в озеленении. Достижения аграрной науки — в производство. Сборник тезисов научной конференции. Екатеринбург: Уральский государственный аграрный университет. 2020; 47–48. https://www.elibrary.ru/ichejv

7. Залывская О.С., Бабич Н.А. Зимостойкость и морозоустойчивость интродуцентов. Лесной вестник. 2014; 18(1): 105–109. https://www.elibrary.ru/rwxhmx

8. Трещевская Э.И., Тихонова Е.Н., Голядкина И.В., Трещевская С.В., Князев В.И. Карагана древовидная (Caragana arborescens Lam.) как кустарниковая порода при биологической рекультивации техногенных ландшафтов. Лесотехнический журнал. 2021; 11(3): 31–44. https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2021.3/3

9. Новикова А.А., Шейкина О.В., Новиков П.С., Доронина Г.У. Оценка возможности применения ISSR-маркеров для систематизации и генетической паспортизации растений рода Rhododendron. Научный журнал КубГАУ. 2012; 82: 79–89. https://www.elibrary.ru/pgkyiv

10. Abd-dada H., Bouda S., Khachtib Y., Bella Y.A., Haddioui A. Use of ISSR markers to assess the genetic diversity of an endemic plant of Morocco (Euphorbia resinifera O. Berg). Journal of Genetic Engineering and Biotechnology. 2023; 21(1): 91. https://doi.org/10.1186/s43141-023-00543-4

11. Ramzan F., Kim H.T., Younis A., Ramzan Y., Lim K.-B. Genetic assessment of the effects of self-fertilization in a Lilium L. hybrids using molecular cytogenetic methods (FISH and ISSR). Saudi Journal of Biological Sciences. 2021; 28(3): 1770–1778. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2020.12.019

12. Крючков С.Н., Морозова Е.В., Иозус А.П. Основные направления и результаты селекции древесных видов для защитного лесоразведения в засушливых условиях юго-востока Европейской России. Успехи современного естествознания. 2018; (3): 65–69. https://www.elibrary.ru/yvgcym

13. Luo C., Chen D., Cheng X., Liu H., Li Y., Huang C. SSR Analysis of Genetic Relationship and Classification in Chrysanthemum Germplasm Collection. Horticultural Plant Journal. 2018; 4(2): 73–82. https://doi.org/10.1016/j.hpj.2018.01.003

14. Solomentseva A.S. et al. Tree-shrub species promising for protective afforestation and planting in the Volgograd region. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020; 579: 012056. https://doi.org/10.1088/1755-1315/579/1/012056

15. Ma F., Na X., Xu T. Drought responses of three closely related Caragana species: implication for their vicarious distribution. Ecology and Evolution. 2016; 6(9): 2763–2773. https://doi.org/10.1002/ece3.2044