ТЕХНОЛОГИЯ МАССОВОГО СКРИНИНГА РИСА НА НАЛИЧИЕ ГЕНОВ УСТОЙЧИВОСТИ К ПИРИКУЛЯРИОЗУ PI-1, PI-2 И PI-33 НА ОСНОВЕ МУЛЬТИПЛЕКСНОГО МИКРОСАТЕЛЛИТНОГО АНАЛИЗА

И. А. ШИЛОВ¹, доктор биологических наук, профессор РАН, заведующий лабораторией (e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)
Ю. В. АНИСКИНА¹, кандидат биологических наук, cтарший научный сотрудник
Н. С. ВЕЛИШАЕВА¹, кандидат биологических наук, cтарший научный сотрудник
О. С. КОЛОБОВА¹, cтарший научный сотрудник
Т. В. ШАЛАЕВА¹, стажер-исследователь
П. Н. КОСТЫЛЕВ², доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий лабораторией (e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)
Е. В. ДУБИНА³, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)
¹Всероссийский институт сельскохозяйственной биотехнологии, ул. Тимирязевская, 42, Москва, 127550, Российская Федерация
²Аграрный научный центр «Донской», пос. Научный городок, 3, Зерноград, 347740, Российская Федерация
³Всероссийский научно-исследовательский институт риса, пос. Белозерный, 3, Краснодар, 350921, Российская Федерация

Резюме. Исследования проводили с целью разработки технологии мультилокусного микросателлитного анализа для широкомасштабного скрининга селекционных образцов риса на наличие трех генов устойчивости к пирикуляриозу Pi-1, Pi-2, Pi-33. Предложенная система мультиплексного ПЦР-анализа сцепленных с соответствующими генами устойчивости микросателлитных локусов Rm224 (Pi-1), Rm527 (Pi-2) и Rm72 и Rm310 (Pi-33) позволяет анализировать образцы одновременно на наличие трех генов устойчивости и тем самым сокращать сроки генетического анализа и затраты на его выполнение. Длину полученных ПЦР-фрагментов определяли по результатам разделения электрофорезом высокого разрешения в автоматическом генетическом анализаторе «Нанофор-05» с использованием технологии флуоресцентной детекции. Такой подход позволил определить длину исследуемых микросателлитных фрагментов с точностью до одного нуклеотида. В результате генетического анализа линий­доноров устойчивости экспериментально установлены точные длины микросателлитных маркеров, определяющих наличие соответствующих генов устойчивости к пирикуляриозу: фрагмент локуса Rm224 длиной 137 п.н., выявленный у линии­донора гена Pi-1 С104-Lac; фрагмент локуса Rm527 длиной 239 п.н., выявленный у линии­донора гена Pi-2 C101-A-51; фрагменты 165 п.н. локуса Rm72 и 95 п.н. локуса Rm310, выявленные у линии­донора гена Pi-33 C101-Lac. Эти донорные линии в дальнейшем были задействованы в качестве положительных контролей при исследовании селекционных образцов риса. Генетический анализ 1200 селекционных образцов риса, проведенный с использованием разработанной технологии, позволил выявить растения с маркерами генов устойчивости Pi-1, Pi-2 и Pi-33 в гетерозиготном и гомозиготном состоянии. Предлагаемая технология может быть внедрена в практику маркер-вспомогательной селекции риса, поскольку проведение анализа в формате 96-луночного планшета может быть автоматизировано, что повышает точность, а также позволяет проводить широкомасштабный скрининг на наличие генов устойчивости к пирикуляриозу.

Ключевые слова: рис (Oryza sativa L.), устойчивость к пирикуляриозу, донор, гены Pi-1, Pi-2, Pi-33, селекция с помощью маркеров, микросателлитные маркеры, мультиплексный ПЦР-анализ, анализ фрагментов ДНК.

Для цитирования: Технология массового скрининга риса на наличие генов устойчивости к пирикуляриозу Pi-1, Pi-2 и Pi-33 на основе мультиплексного микросателлитного анализа / И. А. Шилов, Ю. В. Анискина, Н. С. Велишаева и др. // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 11. С. 21–25. DOI: 10.24411/0235-2451-2018-11105.