Исследование интрогрессий геномов иммунных видов Vitis L. в отечественный селекционный генофонд винограда для создания комплексно устойчивых сортов

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 20-16-00060

НазваниеИсследование интрогрессий геномов иммунных видов Vitis L. в отечественный селекционный генофонд винограда для создания комплексно устойчивых сортов

Руководитель Потокина Елена Кирилловна, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" , г Москва

Конкурс №45 - Конкурс 2020 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки; 06-104 - Агробиотехнологии

Ключевые слова виноград, устойчивость к патогенам, доноры генов устойчивости, отдаленные скрещивания, геномные интрогрессии, высокопроизводительное генотипирование, генетические карты

Код ГРНТИ68.35.55

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Vitis vinifera L. является наиболее активно выращиваемым в мире видом при производстве винограда и его плантации занимают около 94% площади коммерческих виноградников. Традиционно виноградники защищают от болезней методом опрыскивания, который оказывает вредное воздействие на окружающую среду. Выращивание сортов, устойчивых к комплексу наиболее распространенных патогенов, позволило бы перейти к более экологичному способу возделывания винограда. Дикорастущие виды Vitis, как правило, устойчивы к болезням, но дают продукцию низкого качества. Селекция позволяет сочетать устойчивость к болезням с качеством винограда; ее целью является выведение новых комплексно устойчивых сортов. С целью развития устойчивого виноградарства с XIX века как в Старом (Европе), так и в Новом Свете разрабатываются селекционные программы по внедрению в геном культурного винограда генов устойчивости от их естественных доноров – дикорастущих видов. Наиболее перспективным источником генов устойчивости является североамериканский вид V. rotundifola Michx, относящийся к подроду - Muscadiana Panch. Межвидовые скрещивания культурного винограда с этим видом проходят чрезвычайно трудно, из-за различного числа хромосом. Однако в результате очень немногочисленных успешных попыток, ранее удалось получить межвидовые гибриды со стабильным кариотипом, которые с начала века используются в селекционных программах ВНИИВ «Магарач». Из-за отсутствия информации об интрогрессированных локусах устойчивости, их локализации на хромосомах, селекционные работы ведутся «вслепую», не позволяя сознательно манипулировать комбинациями генов для создания генотипов, сочетающих признаки качества и устойчивости к наиболее опасным болезням – милдью и оидиуму. Проект направлен на выявление в составе уникального селекционного материала винограда ВНИИВ «Магарач» геномных интрогрессий, перенесенных в результате межвидовых скрещиваний культурного винограда и иммунного к болезням североамериканского вида V. rotundifolia. Для этого, каждая линия, ранее полученная с использованием отдаленной гибридизации, должна получить «генетический паспорт» - схему участков хромосом с интрогрессиями чужеродного материала – фрагментов генома V. rotundifolia. Выявленные интрогрессированные участки хромосом, влияющие на изменчивость хозяйственно-ценных признаков, будут полностью расшифрованы, и в их составе будут предсказаны кодирующие последовательности потенциальных генов-кандидатов. Полученный идентифицированный генофонд доноров устойчивости и других хозяйственно-ценных признаков винограда позволит перейти к идентификации и клонированию генов устойчивости, а также их редактированию.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Потокина Е.К., Григорева Е.А., Волков В.А., Ульянич П.С. СРАВНЕНИЕ ПОЛНОГЕНОМНЫХ СБОРОК И АНАЛИЗ СИНТЕНИИ ГЕНОМОВ VITIS VINIFERA L . И VITIS ROTUNDIFOLIA Michaux Материалы I Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Геномика и современные биотехнологии в размножении, селекции и сохранении растений» ФГБУН «НБС-ННЦ», г. Ялта, Республика Крым, Россия. 27–31 октября 2020 г., c.57-58 (год публикации - 2020)
10.47882/GENBIO.2020.53.18.022

2. Волынкин В.А., Гориславец С.М., Володин В.А., Васылык И.А., Лущай Е.А., Лиховской В.В., Потокина Е.К. ФИТОПАТОЛОГИЧЕСКАЯ С ПЕЦИФИЧНОСТЬ УСТОЙЧИ ВОСТИ РЕКОМБИНАНТНЫХ ЛИНИЙ ВИНОГРАДА К ERISIPHE NECATOR И PLASMOPARA VITICOLA Материалы I Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Геномика и современные биотехнологии в размножении, селекции и сохранении растений» ФГБУН «НБС-ННЦ», г. Ялта, Республика Крым, Россия. 27–31 октября 2020 г., c.147-148 (год публикации - 2020)
10.47882/GENBIO.2020.85.48.064

Публикации

1. Волынкин В.А., Васылык И.А., Володин В.А., Григорьева Е.А., Каржаев Д.С., Лущай Е.А., Ульянич П.А., Волков В.А., Рисованная В.В., Блинова С.А., Алексеев Я.И., Гориславец С.М., Лиховской В.В., Беатович А., Потокина Е.К. The Assessment of Agrobiological and Disease Resistance Traits of Grapevine Hybrid Populations (Vitis vinifera L. × Muscadinia rotundifolia Michx.) in the Climatic Conditions of Crimea Plants (MDPI), 2021; 10(6):1215 (год публикации - 2021)
10.3390/plants10061215

2. Волынкин В.А., Гориславец С.М., Володин В.А., Васылык И.А., Лущай Е.А., Лиховской В.В., Потокина Е.К. Immunogenic breeding program. Stage I - phytopathological screening of the grape gene pool E3S Web of Conferences, E3S Web of Conferences 254, 03003 (2021) FARBA 2021 (год публикации - 2021)
10.1051/e3sconf/202125403003

3. Волынкин В.А., Лиховской В.В., Васылык И.А., Рыбаченко Н.А., Лущай Е.А., Гориславец С.М., Володин В.А., Рисованная В.В., Потокина Е.К. Introgressions of Vitis rotundifolia Michx. to obtain grapevine genotypes with complex resistance to biotic and abiotic stresses Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding., 2021;25(7):691-698. (год публикации - 2021)
10.18699/VJ21.079

Публикации

1. Васылык И. А., Гориславец С.М., Матвейкина Е.А., Лущай Е. А., Лыткин К.Ф., Григорьева Е.А., Каржаев Д.С., Волков В.А., Володин В.А., Спотарь Г.А., Рисованная В.И., Лиховской В.В., Волынкин В.А., Потокина Е.К. SNPs Associated with Foliar Phylloxera Tolerance in Hybrid Grape Populations Carrying Introgression from Muscadinia Horticulturae, Том 8, Выпуск 1, Номер статьи 16, стр. 1-14 (год публикации - 2022)
10.3390/horticulturae8010016

2. Лыткин К.Ф., Носульчак В.А., Агаханов М.М., Матвейкина Е.А., Лущай Е. А., Каржаев Д.С., Райнес Е., Васылык И. А., Рыбаченко Н.А., Григорьева Е.А., Волков В.А., Волынкин В.А., Гентцбиттель Л., Потокина Е.К. Development of a High-Density Genetic Map for Muscadine Grape Using a Mapping Population from Selfing of the Perfect-Flowered Vine ‘Dixie’ Plants (MDPI), Plants 2022, 11, 3231 (год публикации - 2022)
10.3390/plants11233231

3. Лущай Е.А., Васылык И.А., Матвейкина Е.А., Рыбаченко Н.А., Володин В.А., Лиховской В.В., Волынкин В.А., Потокина Е.К. ФИТОПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ГЕНОТИПОВ ВИНОГРАДА С ТРАНСГРЕССИЕЙ ГЕНОВ ОТ MUSCADINIA Материалы III Международной научно-практической конференции «Геномика и современные биотехнологии в размножении, селекции и сохранении растений, г. Ялта, Россия, 3-8 октября 2022 г., Геномика и современные биотехнологии в размножении, селекции и сохранении растений - ФГБУН «Ордена Трудового Красного Знамени Никитский ботанический сад – Национальный научный центр РАН», г. Ялта, Россия, 3-8 октября 2022 г. с. 119-120 (год публикации - 2022)
10.18699/GenBio2022-55

4. Матвейкина Е.А., Лущай Е.А., Васылык И.А., Рыбаченко Н.А., Володин В.А., Лиховской В.В., Волынкин В.А., Потокина Е.К. ИММУНИТЕТ ГЕНОТИПОВ ВИНОГРАДА К ЛИСТОВОЙ ФИЛЛОКСЕРЕ Материалы III Международной научно-практической конференции «Геномика и современные биотехнологии в размножении, селекции и сохранении растений г. Ялта, Россия, 3–8 октября 2022 г. – Симферополь : ИТ «АРИАЛ», 2022. – 130 с., Материалы III Международной научно-практической конференции «Геномика и современные биотехнологии в размножении, селекции и сохранении растений г. Ялта, Россия, 3–8 октября 2022 г. (год публикации - 2022)
10.18699/GenBio2022-56

5. Потокина Е.К., Каржаев Д.С., Лыткин К.Ф., Григорьева Е.А., Волков В.А., Волынкин В.А., Носульчак В.А., Лущай Е.А., Лиховской В.В. GBS assaying of F1 population obtained from self-pollination of muscadine grapevine cv. Dixie (Muscadinia rotundifolia Michaux.) Bioinformatics of Genome Regulation and Structure/Systems Biology (BGRS/SB-2022), Abstracts / Institute of Cytology and Genetics, the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. – Novosibirsk: ICG SB RAS, 2022. – 1148 p., BGRS/SB-2022: The Thirteenth International Multiconference, 04–08 July 2022, Novosibirsk, Russia, Abstracts, p.630 (год публикации - 2022)
10.18699/SBB-2022-358