Ольга Николаевна Бондаренко, Алена Андреевна Иваний, Андрей Андреевич Пензин

Федеральный научный центр «Всероссийский научно-исследовательский институт сои»

675028, г. Благовещенск, Российская Федерация

SSR-маркеры, идентификация сортов, соя, паспортизация, полиморфизм

Внедрение системы генетической паспортизации с использованием SSR-маркеров представляет собой эффективный метод для определения сортовой принадлежности сои и обнаружения фальсификаций. В современных условиях, когда рынок сельскохозяйственной продукции подвержен манипуляциям и подделкам, такая система становится важным инструментом для оценки качества и достоверности товаров. Сравнивая образцы семян с эталонными профилями известных сортов, специалисты могут легко определить подлинность семян. Цель работы состояла в апробации метода идентификации сортовой принадлежности с использованием SSR-маркеров для идентификации фальсификата в образцах семян сои. Объектом стали 7 эталонных сортов сои и 9 образцов неизвестного происхождения, которые предположительно могут совпадать с эталонными сортами. Из каждого образца отобрали по 5-10 семян для проведения анализа. Экстракция ДНК, амплификация и электрофорез проводились по стандартным методикам. Анализ 16 образцов по 10 SSR-маркерам (Satt1, Satt2, Satt5, Soyprp1, Soygy2, Soyhsp176, Satt681, Sat_263, Satt141, Satt181) показал достаточный полиморфизм, выявив 34 уникальных аллеля. Каждый сорт имел уникальные продукты амплификации, что позволило провести сравнительный анализ генетических профилей. Выполнили попарную оценку для выявления различий между сортами и построили дендрограмму методом UPGMA. Результаты подтвердили высокую дискриминационную способность используемой маркерной системы. Согласно проведенному эксперименту все исследуемые образцы сои имели уникальные наборы аллелей, не совпадающие с эталонными образцами. Доказана возможность использования паспортизационной системы для идентификации сортовой принадлежности, что может способствовать защите авторских прав и обеспечить безопасность сельхозтоваропроизводителей.

The introduction of a genetic certification system using SSR markers is an effective method for determining soybean varieties and detecting falsifications. In modern conditions, when the market of agricultural products is subject to manipulation and counterfeiting, such a system is becoming an important tool for assessing the quality and reliability of goods. By comparing seed samples with reference profiles of well-known varieties, experts can easily determine the authenticity of the seeds. The purpose of the work was to test a method for identifying varietal affiliation using SSR markers to identify adulteration in soybean seed samples. The object was 7 reference soybean varieties and 9 samples of unknown origin, which presumably may match the reference varieties. 5-10 seeds were selected from each sample for analysis. DNA extraction, amplification, and electrophoresis were performed using standard techniques. Analysis of 16 samples for 10 SSR markers (Satt1, Satt2, Satt5, Soyprp1, Soygy2, Soyhsp176, Satt681, Sat_263, Satt141, Satt181) showed sufficient polymorphism, revealing 34 unique alleles. Each variety had unique amplification products, which allowed for a comparative analysis of the genetic profiles. A pairwise evaluation was performed to identify differences between varieties and an UPGMA dendrogram was constructed. The results confirmed the high discriminatory ability of the marker system used. According to the experiment, all the studied soybean samples had unique sets of alleles that did not match the reference samples. The possibility of using a certification system to identify varieties has been proven, which can help protect copyrights and ensure the safety of agricultural producers.

1. Амангелдиева, А. А. Генотипирование коллекции сои по засухоустойчивости с использованием SSR-маркеров / А. А. Амангелдиева, Р. С. Ержебаева // Селекция и генетика культурных растений – 2023 : материалы международной научной конференции, посвященной 100-летию кафедры генетики, селекции и семеноводства РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, Москва, 18 октября 2023 года. – Москва : Российский государственный аграрный университет - Московская сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева,


2. Генетическое разнообразие сортов сои селекции Дальневосточного научно-исследовательского института сельского хозяйства / Т. А. Асеева, О. Л. Шепель, С. А. Рамазанова [и др.] // Достижения науки и техники АПК. – 2024. – Т. 38, № 4. – С. 45-50. – DOI 10.53859/02352451_2024_38_4_45.


3. Иваний, А. А. Использование 5 SSR-маркеров для дифференциации сортов Отечественной и зарубежной селекции / А. А. Иваний, П. Д. Тимкин, Л. Е. Иваченко // Вестник Чувашского государственного аграрного университета. – 2024. – № 1(28). – С. 24-29. – DOI 10.48612/vch/nvv3-zdk1-2hmg.


4. Идентификация сортов сои российской селекции на основе анализа микросателлитных (SSR) локусов ДНК / С. А. Рамазанова, С. З. Гучетль, Т. А. Челюстникова, Т. С. Антонова // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. – 2008. – № 2(139). – С. 56-58.


5. К вопросу о микросателлитных ассоциациях культурной сои Амурской области с сельскохозяйственными признаками / О. Н. Бондаренко, П. Д. Тимкин, Л. Е. Иваченко и др. // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. – 2023. – Т. 13, № 3(46). – С. 425-433. – DOI 10.21285/2227-2925-2023-13-3-425-433.


6. Оптимизация маркерной системы для генотипирования сортов льна масличного коллекции ВНИИМК /
   Т. А. Челюстникова, А. А. Аверина, С. З. Гучетль [и др.] // Аграрная наука. – 2022. – № 4. – С. 57-61. – DOI 10.32634/0869-8155-2022-358-4-57-61.


7. Оценка межсортового ДНК-полиморфизма сурепицы с помощью SSR- и SRAP-маркеров / А. А. Антонов, В. А. Душкин, А. О. Шамустакимова, И. А. Клименко // Физиология, биотехнология и биоинформатика растений и микроорганизмов - путь в будущее: к 85-летию Р.А. Карначук : материалы Всероссийской научной конференции, Томск, 29–31 марта 2022 года / ответственный редактор О. В. Карначук. – Томск : Общество с ограниченной ответственностью "Дельтаплан", 2022. – С. 23-24.


8. Пензин, А. А. Определение количества и качества ДНК, выделенной из семян и листьев сои /
   А. А. Пензин, П. Д. Тимкин // Материалы пула научно-практических конференций, Сочи, 23–27 января 2023 года / Донецкий национальный университет экономики и торговли имени Михаила Туган-Барановского ; Керченский государственный морской технологический университет ; Луганский государственный педагогический университет ; Луганский государственный университет имени Владимира Даля. – Керчь : ФГБОУ ВО «Керченский государственный морской технологический университет», 2023. – С. 460-462.


9. Разработка набора SSR-маркеров для генетической паспортизации яровой мягкой пшеницы /
   М. А. Самарина, Д. С. Ульянов, А. С. Ермолаев [и др.] // Международный Конгресс "VIII Съезд Вавиловского общества генетиков и селекционеров, посвященный 300-летию российской науки и высшей школы": cборник тезисов, Саратов, 14–19 июня 2024 года. – Санкт-Петербург : ООО Издательский дом "Петрополис", 2024. – С. 218.


10. Савиченко, В. Г. Идентификация сортов сои на основе полиморфизма SSR-маркеров / В. Г. Савиченко // Научные труды Северо-Кавказского федерального научного центра садоводства, виноградарства, виноделия. – 2023. – Т. 37. – С. 68-72. – DOI 10.30679/2587-9847-2023-37-68-72.


11. Савиченко, В. Г. Поиск информативных SSR-маркеров для паспортизации сортов сои / В. Г. Савиченко, С. А. Рамазанова, С. З. Гучетль // Масличные культуры. – 2024. – № 2(198). – С. 10-15. – DOI 10.25230/2412-608X-2024-2-198-10-15.


12. Agarwal, M., Shrivastava, N., and Padh, H. (2008). Advances in molecular marker techniques and their applications in plant sciences. Plant Cell Rep. 27, 617–631. doi: 10.1007/s00299-008-0507-z.


13. Inger, H., and Rodomiro, O. (2000). In situ and ex situ assessment of morphological and fruit variation in Scandinavian sweet cherry. Sci. Hortic. 85, 37–39. doi: 10.1016/S0304-4238(99)00123-5


14. Polymorphism in spring and winter rapeseed varieties (Brassica napus L.) identified by SSR markers /
    L. Klyachenko, L. M. Prysiazhniuk, N. V. Shofolova, O. V. Piskova // Plant Varieties Studying and Protection. – 2018. – Vol. 14, No. 4. – P. 366-374. – DOI 10.21498/2518-1017.14.4.2018.151898.


15. Sohn, Hwang-Bae et al. “Barcode System for Genetic Identification of Soybean [Glycine max (L.) Merrill] Cultivars Using InDel Markers Specific to Dense Variation Blocks.” Frontiers in Plant Science 8 (2017): n. pag