DNA-marker identification of Rpv3 and Rpv12 resistance loci in genotypes of table and seedless grape varieties

Abstract

DNA markers are widely used in grapevine breeding to create forms with combined resistance genes. Downy mildew is one of the most common fungal diseases of the vine in the world. Growing grapevines with increased resistance allows to reduce the number of chemical treatments. The decrease in the use of pesticides is especially significant for viticulture of table varieties, since berries are directly consumed by humans for food. Currently, more than 20 resistance genes have been identified by molecular methods, and DNA markers for many genes have been developed. The genes Rpv3 (inherited from North American grape species) and Rpv12 (derived from V. amurensis) are among the most effective and have an additive effect. The study of 14 table grape varieties for the presence of the Rpv3 gene and 8 varieties for the presence of the Rpv12 gene was performed by using DNA-marker analysis. The analysis included varieties that could inherit these genes from the parent forms, according to their ancestry. The study was conducted using an automatic genetic analyzer ABI Prism 3130 and special software GeneMapper and PeakScanner, DNA-markers were taken from literature sources. According to the results of DNA-marker analysis, 9 varieties were identified, including 2 seedless varieties, with the Rpv3299-279 allele in the genotypes, which determines resistance to downy mildew, and 3 table varieties with the Rpv12 gene in the genotypes. One table grape genotype was identified with Rpv3 and Rpv12.

Identification of <i>Rpv3</i> and <i>Rpv12</i> loci in the progenies of the ‘Talisman’ grape cultivar

“…ПЦР проводили с использованием амплификатора Eppendorf MasterCycler nexus GX2 (Германия) по оптимизированным протоколам: 5 мин при +95°C (начальная денатурация); 35 циклов (10 с при 95°C (денатурация), 30 с при +55°C для UDV305, UDV737 и при +60°C -UDV343 и UDV360, 30 с при +72°C (элонгация); 3 мин при +72°C (финальная элонгация) (Ilnitskaya et al, 2020). Состав ПЦР-смеси (на 20 мкл): 50 нг ДНК, 1,5 единицы Taq-полимеразы, 1хбуфер для Taq-полимеразы с сульфатом аммония и магнием, 2 мМ MgCl 2 , по 0,2 мM каждого dNTP (дезоксинуклеотидтрифосфаты) (СибЭнзим-М, Москва) и 200 мкМ каждого из праймеров (ООО «Синтол», Мос ква).…”

“…Ранее с использованием ДНК-маркеров к гену Rpv3 нами было определено наличие локуса устойчивости в генотипе винограда 'Талисман' (Ilnitskaya et al, 2018), который наследуется от североамериканских видов (Di Gaspero et al, 2012). Также с использованием ДНКмаркерного анализа в генотипе сорта 'Восторг' нами был определен локус устойчивости к милдью Rpv12 (Ilnitskaya et al, 2020) и отсутствие локуса устойчивости Rpv10 (Ilnitskaya et al, 2018); данные гены устойчивости наследуются от V. amurensis (Schwander et al, 2012;Venuti et al, 2013). Так как сорт 'Восторг' является родительской формой сорта 'Талисман', то можно предположить наличие локуса устойчивости Rpv12 и в генотипе 'Талисман', так как нами определено наличие Rpv12 в генотипе 'Рошфор' (Талисман × Кардинал), из родословной 'Рошфора' понятно, что Rpv12 он унаследовал от 'Талисмана' (Ilnitskaya et al, 2020).…”

“…Также с использованием ДНКмаркерного анализа в генотипе сорта 'Восторг' нами был определен локус устойчивости к милдью Rpv12 (Ilnitskaya et al, 2020) и отсутствие локуса устойчивости Rpv10 (Ilnitskaya et al, 2018); данные гены устойчивости наследуются от V. amurensis (Schwander et al, 2012;Venuti et al, 2013). Так как сорт 'Восторг' является родительской формой сорта 'Талисман', то можно предположить наличие локуса устойчивости Rpv12 и в генотипе 'Талисман', так как нами определено наличие Rpv12 в генотипе 'Рошфор' (Талисман × Кардинал), из родословной 'Рошфора' понятно, что Rpv12 он унаследовал от 'Талисмана' (Ilnitskaya et al, 2020). Изначально ген устойчивости к милдью Rpv12 был определен в сорте винограда 'Заря севера' (Venuti et al, 2013), который является родительской формой сорта 'Восторг'.…”

Biotechnological methods of managing the production processes of grape plants

“…Modern methods of genetics and molecular biology, such as DNA-marker breeding, significantly expand the possibilities of research in this direction, creating a fundamental basis for breeding and offering tools for improving the selection process [11][12][13].…”