А. А. Иваний, П. Д. Тимкин, Л. Е. Иваченко

Всероссийский научно-исследовательский институт сои

675027, г. Благовещенск, Амурская область

соя, SSR, микросателлиты, ДНК, идентификация, паспортизация, генетическое разнообразие.

Для сои установлено большое разнообразие фенотипических признаков. С их помощью оценивают урожайность зерна, генетическое разнообразие, уровень изменчивости, высоту растений и другие показатели. Но иногда этих признаков бывает недостаточно для того, чтобы идентифицировать селекционный материал. Для описания генотипов используют молекулярно-генетические маркеры, с помощью которых проводится паспортизация сортов многих сельскохозяйственных культур. Целью данной работы было оценить дискриминационный потенциал маркерной системы. Для молекулярно-генетической характеристики использовали 5 микросателлитных локусов (Satt1, Satt2, Satt5, Satt141, Satt181). Материалом исследования служили 6 образцов сои (5 культурных и 1 дикая форма). В ходе проведенного исследования удалось различить сорта по молекулярно-генетическим признакам. Однако, в случае оценки генетической родственности или отдаленности сортов данная система будет иметь значительную неточность. Выводы о нерелевантности использования малого количества SSR-маркеров были сделаны на основании данных дендрограммы. Исследуемые генотипы сои продемонстрировали 4 кластера. В I кластере – 741, Hidaka (селекция Японии). Во II – Ласточка, Татьяна (ФГБНУ ФНЦ ВНИИ сои), Звезда (ВНИИССОК). В III кластер вошла форма дикой сои КТ156. В IV сорт – Татьяна (селекция ФГБНУ ФНЦ ВНИИ сои). Однако, по полученным данным, была обнаружена генетическая близость сорта Звезда к сортам Амурской селекции. В результате исследований для 5 сортов культурной и 1 сорта дикой сои были получены уникальные наборы аллелей, которые могут быть использованы для создания их молекулярно-генетических паспортов, но не как инструмент в популяционной генетике.

A wide variety of phenotypic traits has been established for soybeans. They are used to assess grain yield, genetic diversity, level of variability, plant height and other indicators. But sometimes these signs are not enough to identify the breeding material. Molecular genetic markers are used to describe genotypes, with the help of which the certification of varieties of many crops is carried out. The purpose of this work was to evaluate the discriminatory potential of the marker system. 5 microsatellite loci (Satt1, Satt2, Satt5, Satt141, Satt181) were used for molecular genetic characterization. The research material was 6 soybean samples (5 cultivated and 1 wild form). In the course of the study, it was possible to distinguish varieties by molecular genetic characteristics. However, in the case of assessing the genetic relatedness or remoteness of varieties, this system will have a significant inaccuracy. Conclusions about the irrelevance of using a small number of SSR markers were made based on the data of the dendrogram. The studied soybean genotypes demonstrated 4 clusters. In the I cluster – 741, Hidaka (Japanese breeding). In II – Lastochka, Tatiana (selection of the Federal State Budgetary Scientific Research Center of the Research Institute of Soybeans), Zvezda (ARSRIVBSP). The third cluster includes the wild soybean form KT156. Grade IV – Tatiana (FSBSI FSC ARSRI of soybeans). However, according to the data obtained, the genetic proximity of the Zvezda variety to the varieties of Amur breeding was discovered. As a result of research, unique sets of alleles were obtained for 5 varieties of cultivated and 1 variety of wild soybeans, which can be used to create their molecular genetic passports, but not as a tool in population genetics.

1. А. С. Сухарева ДНК-маркеры для генетического анализа сортов культурных растений А. С. Сухарева, Б. Р. Кулуев // Биомика. – 2018. – № 10(1). – С. 69-84. – DOI: 10.31301/2221-6197.bmcs.2018-15


2. Изучение генетического разнообразия мировой коллекции сои с использованием микросателлитных маркеров, связанных с устойчивостью к грибным болезням / А. К. Затыбеков, Е. К. Туруспеков, Б. Н. Досжанова и др. // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. – 2020. – Т. 181, № 3. – С. 81–90. – doi: 10.30901/2227-8834-2020-3-81-90


3. Молекулярные маркеры в исследованиях генетического разнообразия представителей рода Rubus L. и перспективы их применения в селекции / А. М. Камнев, О. Ю. Антонова, С. Е. Дунаева и др. // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2020. – Т. 24, № 1. – С. 20–30. – doi:10.18699/VJ591.]


4. Подбор микросателлитных локусов ДНК для создания молекулярно-генетических паспортов диких форм и сортов сои амурской селекции / О. Н. Бондаренко, А. А. Блинова, Л. Е. Иваченко и др. // Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. – 2022. – № 2(222). – С. 37–48


5. Тимкин, П. Д. Модификация став-метода на модели семян сои сорта «Лидия» / П. Д. Тимкин, А. А. Пензин // Симбиоз-Россия 2022 : сборник статей XIII Международной конференции ученых-биологов, Пермь, 24–25 октября 2022 года. – Пермь : Пермский государственный национальный исследовательский университет, 2023. – С. 484-487. – DOI 10.17072/simbioz-2022-492-495. – EDN NQUZFV


6. Чесноков, Ю. В. Биохимические маркеры в генетических исследованиях культурных растений: применимость и ограничения / Чесноков Ю. В. // Сельскохозяйственная биология. – 2019. – Т. 54, № 5. – С. 863–887. – doi: 10.15389/agrobiology.2019.5.863rus


7. Bondarenko ON, Blinova AA, Ivachenko LE, et al. [Selection of microsatellite DNA loci for creating molecular genetic passports of wild forms and varieties of Amur soybean breeding]. Vestnik Dal’nevostochnogo otdeleniya Rossiiskoi akademii nauk. 2022;(2):37-48. Russian


8. Heras, J.; Dominguez, C.; Mata, E.; Pascual, V.; Lozano, C.; Torres, C.; Zarazaga, M. (2015-03-29). "A survey of tools for analysing DNA fingerprints". Briefings in Bioinformatics: bbv016. doi:1093/bib/bbv016. ISSN1467-5463


9. Ibrahimi, M. et al. (2023) ‘Analysis of genetic diversity and population structure of Moroccan date palm (Phoenix dactylifera L.) using SSR and DAMD molecular markers’, Journal of Genetic Engineering and Biotechnology, 21(1). doi:10.1186/s43141-023-00516-7.


10. Kumawat, G. et al. (2014) ‘Molecular characterization and genetic diversity analysis of soybean (glycine max (L.) merr.) germplasm accessions in India’, Physiology and Molecular Biology of Plants, 21(1), pp. 101–107. doi:10.1007/s12298-014-0266-y.


11. Ramazanova SA. Identification of soybean varieties (Glycine max L.) using microsatellite DNA loci. Maslichnye kul’tury. Nauchno-tekhnicheskii byulleten’ Vserossiiskogo nauchno-issledovatel’skogo instituta maslichnykh kul’tur. 2016;(2):63-7. Russian.,


12. Shaibu, A.S. et al. (2021) ‘Assessment of the genetic structure and diversity of soybean (glycine Max L.) germplasm using Diversity Array Technology and single nucleotide polymorphism markers’, Plants, 11(1), p. 68. doi:10.3390/plants11010068.17


13. Shaibu, A.S. et al. (2021) ‘Assessment of the genetic structure and diversity of soybean (glycine Max L.) germplasm using Diversity Array Technology and single nucleotide polymorphism markers’, Plants, 11(1), p. 68. doi:10.3390/plants11010068.