earthЗемледелие и селекция в БеларусиArable Farming and Plant Breeding in Belarus0130-156XНаучно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по земледелиюearth-562Research ArticleСЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВОSELECTION AND SEED PRODUCTIONОценка признака «нерастрескиваемость бобов» у селекционного материла люпина узколистного (Lupinus angustifolius L.) с использованием технологий маркер-сопутствующей селекцииEVALUATION OF THE “POD INDEHISCENCE” TRAIT OF NARROW-LEAVED LUPINE (Lupinus angustifolius L.) BREEDING MATERIAL WITH THE USE OF THE MARKER-ASSISTED SELECTION TECHNOLOGYАнисимоваН. В.AnisimovaN. V.

канд. биол. наук

КрицкийМ. Н.KritskyM. N.

кандидат с.-х. наук

КозловскийА. А.KozlovskyA. A.

научный сотрудник

КильчевскийА. В.KilchevskyA. V.

академик

ГНУ «Институт генетики и цитологии НАН Беларуси»BelarusРУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию»Belarus202324082023059275286Copyright © Анисимова Н.В., Крицкий М.Н., Козловский А.А., Кильчевский А.В., 20232023Анисимова Н.В., Крицкий М.Н., Козловский А.А., Кильчевский А.В.Anisimova N.V., Kritsky M.N., Kozlovsky A.A., Kilchevsky A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://earth.belal.by/jour/article/view/562

В статье приведены результаты изучения признака «нерастрескиваемость бобов» у селекционного материала люпина узколистного (Lupinus angustifolius L.) и разработки методики маркер-сопутствующей селекции люпина узколистного по данному признаку. Анализ результатов ДНК-типирования показал, что у всех образцов исследуемой коллекции выявлены культурные аллели гена нерастрескиваемости бобов lentus. По гену tardus в исследуемой коллекции выявлен полиморфизм: около 20 % образцов несут дикий аллель, детерминирующий нежелательный признак – самопроизвольное растрескивание боба в процессе созревания. Генотипирование полученных селекционных образцов люпина узколистного по гену tardus с помощью маркера TaLi показало, что подавляющее большинство из них (свыше 85 %) несут культурный аллель нерастрескиваемости бобов TaLid размером 511 п.н., 15 % протестированных образцов склонны к растрескиванию. Для исключения попадания нежелательных аллелей в селекционный процесс необходим доскональный анализ и контроль данного признака с привлечением методов молекулярногенетического анализа. В результате применения маркерного анализа в сочетании c фенотипической оценкой экспериментального материала люпина узколистного выявлены образцы, представляющие интерес для селекции.

The paper demonstrates the results of the studies on the trait “pod indehiscence” of narrow-leaved lupin (Lupinus angustifolius L.) breeding material as well as the results of the development of the methodology for marker-assisted selection of narrow-leaved lupin with regard to this trait. An analysis of the DNA typing results shows that all the collection accessions have the identified cultural alleles of the “pod indehiscence” gene lentus. Polymorphism is identified in the gene tardus of the studied collection: about 20% of the accessions have the wild allele, which determines an undesirable trait - spontaneous pod dehiscence during maturation. Genotyping of the obtained breeding samples of narrow-leaved lupine for the gene tardus using the TaLi marker shows that the vast majority of them (over 85%) have the cultural pod indehiscence allele TaLid of 511 bps, 15% of the samples are prone to dehiscence. To exclude undesirable alleles in the breeding process, it’s required to conduct a thorough analysis and monitor this trait applying the methods of molecular genetic analysis. The use of marker analysis combined with phenotypic evaluation of the experimental material of narrow-leaved lupine results in identifying the samples that are attractive for breeding. 

ReferencesGladstones, J.S. Selection for economic characters in Lupinus angustifolius and L. digitatus. 1. Non-shattering pods // Aust. J. Exp. Agric. Anim. Husb. – 1967. – N 7. – P. 360–366.Gladstones, J.S. Selection for economic characters in Lupinus angustifolius and L. digitatus. 1. Non-shattering pods // Aust. J. Exp. Agric. Anim. Husb. – 1967. – N 7. – P. 360–366.Gladstones, J.S. The narrow-leafed lupin in Western Australia (Lupinus angustifolius L.) // Depart. of Agric. WA, Technical Bulletin. – 1977. – N 3990. – 39 p.Gladstones, J.S. The narrow-leafed lupin in Western Australia (Lupinus angustifolius L.) // Depart. of Agric. WA, Technical Bulletin. – 1977. – N 3990. – 39 p.Cowling, W.A. Pedigrees and characteristics of narrow-leafed lupin cultivars released in Australia from 1967 to 1998 // Agric. WA. Bulletin 4365, May 1999. – 11 p.Cowling, W.A. Pedigrees and characteristics of narrow-leafed lupin cultivars released in Australia from 1967 to 1998 // Agric. WA. Bulletin 4365, May 1999. – 11 p.Lupins as Crop Plants. Biology, Production and Utilization / Gladstones J.S., Atkins C., Hamblin J., Atkins C.A. (Editor). – Cambridge, UK: CAB International, 1998. – P. 465.Lupins as Crop Plants. Biology, Production and Utilization / Gladstones J.S., Atkins C., Hamblin J., Atkins C.A. (Editor). – Cambridge, UK: CAB International, 1998. – P. 465.Li X., Renshaw D., Yang H., Yan G. Development of a co-dominant DNA marker tightly linked to gene tardus conferring reduced pod shattering in narrow-leafed lupin (Lupinus angustifolius L.) / X.Li, D. Renshaw., H. Yang, G. Yan // Euphytica. – 2010. – N 176. – P. 49–58.Li X., Renshaw D., Yang H., Yan G. Development of a co-dominant DNA marker tightly linked to gene tardus conferring reduced pod shattering in narrow-leafed lupin (Lupinus angustifolius L.) / X.Li, D. Renshaw., H. Yang, G. Yan // Euphytica. – 2010. – N 176. – P. 49–58.Swiecicki, W. Domestication and breeding improvement of narrow-leafed lupin (L. angustifolius L.) / W. Swiecicki, W. Swiecicki // Journal of Applied Genetics. –1995. – Vol. 36. – P. 155–167.Swiecicki, W. Domestication and breeding improvement of narrow-leafed lupin (L. angustifolius L.) / W. Swiecicki, W. Swiecicki // Journal of Applied Genetics. –1995. – Vol. 36. – P. 155–167.Купцов, Н.С. Люпин – генетика, селекция, гетерогенные посевы / Н.С. Купцов, И.П. Такунов // Брянск, Клинцы: Изд-во ГУП «КГТ».- 2006. - 576 с.Купцов, Н.С. Люпин – генетика, селекция, гетерогенные посевы / Н.С. Купцов, И.П. Такунов // Брянск, Клинцы: Изд-во ГУП «КГТ».- 2006. - 576 с.Boersma, J.G. et al. Development of sequence-specific PCR markers linked to the tardus gene that reduces pod shattering in narrow-leafed lupin (Lupinus angustifolius L.) / J.G.Boersma, M.N.Nelson, K.Sivasithamparam, H.Yang // Mol. Breed. – 2009. –Vol. 23. – P. 259–267.Boersma, J.G. et al. Development of sequence-specific PCR markers linked to the tardus gene that reduces pod shattering in narrow-leafed lupin (Lupinus angustifolius L.) / J.G.Boersma, M.N.Nelson, K.Sivasithamparam, H.Yang // Mol. Breed. – 2009. –Vol. 23. – P. 259–267.Konieczny, A. A procedure for mapping Arabidopsis mutations using co-dominant ecotypespecific PCR-based markers/ A. Konieczny, F.M. Ausubel // Plant J. – 1993. – Vol. 4. – P. 403–410.Konieczny, A. A procedure for mapping Arabidopsis mutations using co-dominant ecotypespecific PCR-based markers/ A. Konieczny, F.M. Ausubel // Plant J. – 1993. – Vol. 4. – P. 403–410.Yang, H. et al. A strategy to develop molecular markers applicable to a wide range of crosses for marker assisted selection in plant breeding: a case study on anthracnose disease resistance in lupin (Lupinus angustifolius L.) / H.Yang, D.Renshaw, G.Thomas, B.Buirchell, M.Sweetingham // Mol Breed. – 2008. – Vol. 21. – P. 473–483.Yang, H. et al. A strategy to develop molecular markers applicable to a wide range of crosses for marker assisted selection in plant breeding: a case study on anthracnose disease resistance in lupin (Lupinus angustifolius L.) / H.Yang, D.Renshaw, G.Thomas, B.Buirchell, M.Sweetingham // Mol Breed. – 2008. – Vol. 21. – P. 473–483.Boersma, J.G. et al. Development of two sequence-specific PCR markers linked to the le gene that reduces pod shattering in narrow-leafed lupin (Lupinus angustifolius L.) / J.G.Boersma, B.J.Buirchell, K.Sivasithamparam, H.Yang // Genet. Mol. Biol. – 2007. – Vol. 30. – P. 623–629.Boersma, J.G. et al. Development of two sequence-specific PCR markers linked to the le gene that reduces pod shattering in narrow-leafed lupin (Lupinus angustifolius L.) / J.G.Boersma, B.J.Buirchell, K.Sivasithamparam, H.Yang // Genet. Mol. Biol. – 2007. – Vol. 30. – P. 623–629.Li, X. et al. Development of a co-dominant DNA marker linked to the gene lentus conferring reduced pod shattering for marker-assisted selection in narrow-leafed lupin (Lupinus angustifolius) breeding / X.Li, H.Yang, G.Yan // Plant Breed. – 2012. – Vol. 131. – P. 540–544.Li, X. et al. Development of a co-dominant DNA marker linked to the gene lentus conferring reduced pod shattering for marker-assisted selection in narrow-leafed lupin (Lupinus angustifolius) breeding / X.Li, H.Yang, G.Yan // Plant Breed. – 2012. – Vol. 131. – P. 540–544.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.