Поліморфізм та добір морозостійких генотипів ячменю осіннього строку сівби за ДНК-маркерами хромосоми 5Н

Abstract

М.С. Бальвинская, А.И. Нагуляк, В.И. Файт. Полиморфизм и отбор морозоустойчивых генотипов ячменя осеннего срока посева по ДНК-маркерам хромосомы 5Н. Морозоустойчивость – важный признак в селекции ячменя. Отбор по данному признаку в полевых условиях не всегда эффективен из-за отсутствия или недостаточности стрессовой нагрузки в большинстве лет выращивания. Достижения в геномике ячменя (Hordeum vulgare L.) позволяют использовать молекулярные маркеры на основе ПЦР-анализа для вспомогательного быстрого отбора морозоустойчивых генотипов без моделирования стресса. В статье приведены результаты исследования полиморфизма 28 охарактеризованных по морозоустойчивости и темпам закаливания генотипов озимого ячменя и двуручек по ряду локусов, картированых в длинном плече 5Н хромосомы в области ключевых генов морозоустойчивости ячменя Fr-H1 (bin11: WG644, PSR637) и Fr-H2 (bin9-10: Bmag812, OPA17a). Обнаруженные аллельные различия сортов ячменя по локусу OPA17a не связаны с различиями генотипов по уровню морозоустойчивости. При этом наблюдается тенденция влияния различий по аллельному составу данного локуса у двух групп сортов – носителей альтернативных аллелей на их различия по темпам закаливания. В исследованной выборке сортов ячменя не установлен полиморфизм ДНК в пределах МС-локуса Bmag812 и STS-локусов WG 644, PSR637 хромосомы 5Н.

Бальвінська М.С., Нагуляк О.І., Файт В.І. Поліморфізм та добір морозостійких генотипів ячменю осіннього строку сівби за ДНК-маркерами хромосоми 5Н.Морозостійкість – важлива ознака при селекції ячменю. Добір за даною ознакою у польових умовах не завжди ефективний внаслідок відсутності або недостатнього стресового навантаження у більшості років вирощування. Досягнення у геноміці ячменю (Hordeum vulgare L.) дозволяють використовувати молекулярні маркери на основі ПЛР-аналізу для допоміжного швидкого відбору морозостійких генотипів без моделювання стресу. У статті наведені результати дослідження поліморфізму 28 охарактеризованих за морозостійкістю та темпами загартування генотипів озимого ячменю і дворучок за низкою локусів, що картовані у довгому плечі 5Н хромосоми, в області ключових генів морозостійкості ячменю Fr-H1 (bin11: WG644, PSR637) та Fr-H2 (bin9-10: Bmag812, OPA17a). Виявлені алельні відмінності сортів ячменю за локусом OPA17a, що не пов’язані з відмінностями генотипів за рівнем морозостійкості. При цьому спостерігається тенденція щодо впливу відмінностей за алельним складом даного локусу у двох груп сортів – носіїв альтернативних алелів на їх відмінності за темпами загартування. У дослідженій вибірці сортів ячменю не встановлено поліморфізму ДНК у межах МС-локусу Bmag812 і STS-локусів WG 644, PSR637 хромосоми 5Н.

M.S. Balvinska, O.I. Naguliak, V.I. Fayt. Polymorphism and selection of frost-resistant genotypes of autumn-sown barley by dna markers of chromosome 5H. Frost resistance is an important feature in selection of barley (Hordeum vulgare L.). Selection for this characteristic in field conditions, as a result of the absence or insufficient stress load in most years of cultivation, is not always effective. Developments in the field of barley genomics allow to use of molecular markers based on PCR analysis for auxiliary rapid selection of frost-resistant genotypes without stress modeling. The article presents the results of polymorphism study of 28 winter barley and facultative genotypes characterized by frost resistance and hardening speed for a number of loci, mapped in the long arm of chromosome 5H, in the region of key genes for frost resistance Fr-H1 (bin11: WG644, PSR637) and Fr-H2 (bin9-10: Bmag812, OPA17А). Allelic differences were discovered in barley varieties at the OPA17 locus, which are not associated with differences in genotypes in terms of frost resistance. But there is a tendency of the influence differences in the allelic composition of this locus in two groups of varieties – carriers of alternative alleles of this locus – on their differences in the rate of hardening. In the studied samples of barley varieties, DNA polymorphism was not established within the MS-locus Bmag812 and STS-loci WG644, PSR637 of chromosome 5H.