vavilovВавиловский журнал генетики и селекцииVavilov Journal of Genetics and Breeding2500-3259Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the RASvavilov-26Research ArticleСтатьиArticlesКОМБИНАЦИЯ АЛЛЕЛЕЙ ГЕНОВ Ppd И Vrn ОПРЕДЕЛЯЕТ СРОКИ КОЛОШЕНИЯ У СОРТОВ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫCOMBINATIONS OF ALLELES OF THE Ppd AND Vrn GENES DETERMINE THE HEADING TIME IN COMMON WHEAT VARIETIESПотокинаЕ. К.PotokinaE. K.e.potokina@yahoo.comКошкинВ. А.KoshkinV. A.e.potokina@yahoo.comАлексееваЕ. А.AlekseevaE. A.e.potokina@yahoo.comМатвиенкоИ. И.MatvienkoI. I.e.potokina@yahoo.comФилобокВ. А.FilobokV. A.БеспаловаЛ. А.BespalovaL. A.Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт растениеводства им. Н.И. Вавилова, Санкт-Петербург, РоссияРоссияVavilov Institute of Plant Industry (VIR), St. Peterburg, RussiaRussian FederationФедеральное государственное бюджетное научное учреждение "Краснодарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства имени П.П.Лукьяненко" (КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко)РоссияKrasnodar Lukyanenko Research Institute of Agriculture, Krasnodar, RussiaRussian Federation2012101220141617786Copyright © Потокина Е.К., Кошкин В.А., Алексеева Е.А., Матвиенко И.И., Филобок В.А., Беспалова Л.А., 20142014Потокина Е.К., Кошкин В.А., Алексеева Е.А., Матвиенко И.И., Филобок В.А., Беспалова Л.А.Potokina E.K., Koshkin V.A., Alekseeva E.A., Matvienko I.I., Filobok V.A., Bespalova L.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vavilov.elpub.ru/jour/article/view/26

Комбинация аллелей генов Ppd-D1, Vrn-A1, Vrn-B1 и Vrn-D1 анализировалась с использованием аллель-специфичных праймеров у 56 сортов и линий мягкой пшеницы селекции КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко. Установлено достоверное влияние комбинации этих аллелей на сроки начала колошения изученных сортов, которое по-разному проявляется в условиях длинного и короткого фотопериода, а также зависит от наличия или отсутствия яровизации. Молекулярное маркирование аллелей генов Vrn и Ppd пшеницы дает возможность селекционерам сознательно манипулировать исходным материалом, заранее располагая информацией об адаптационном потенциале растений, вовлеченных в селекционный процесс, а также выбрать сочетания аллелей, оптимальные для конкретных условий возделывания.

Allele combinations of the Ppd-D1, Vrn-A1, Vrn-B1 and Vrn-D1 genes have been investigated with allele-specific primers in 56 wheat cultivars and breeding lines raised at the Lukyanenko Krasnodar Research Institute of Agriculture. A significant association between the allele combinations and heading dates has been detected, as well as an interaction between the genotype and day length. Allele-specific markers allow breeders to manipulate plant material and to choose allele combinations most suitable for particular growth conditions.

мягкая пшеницамолекулярные маркерыаллели генов Ppd и Vrnсроки колошениямаркер-вспомогательная селекцияcommon wheatmolecular markersPpd and Vrn allelesheading datemarker-assisted breedingгрант межгосударственной целевой программы ЕврАзЭС «Инновационные биотехнологии» (2011-16-МЦП/16) и грант РФФИ № 09-04-00326-аReferencesБеспалова Л.А., Кошкин В.А., Потокина Е.К. и др. Фотопериодическая чувствительность и молекулярное маркирование генов Ppd и Vrn в связи с селекцией сортов пшеницы альтернативного образа жизни // Докл. РАСХН. 2010. № 6. С. 3–6.Беспалова Л.А., Кошкин В.А., Потокина Е.К. и др. Фотопериодическая чувствительность и молекулярное маркирование генов Ppd и Vrn в связи с селекцией сортов пшеницы альтернативного образа жизни // Докл. РАСХН. 2010. № 6. С. 3–6.Кошкин В.А., Матвиенко Н.И., Егорова Е.М. и др. Использование аллель-специфичных маркеров гена Ppd-D1 для анализа изогенных линий яровой мягкой пшеницы // Тр. по прикл. ботан., генет. и селекции. 2009. Т. 166. С. 151–156.Кошкин В.А., Матвиенко Н.И., Егорова Е.М. и др. Использование аллель-специфичных маркеров гена Ppd-D1 для анализа изогенных линий яровой мягкой пшеницы // Тр. по прикл. ботан., генет. и селекции. 2009. Т. 166. С. 151–156.Кошкин В.А., Мережко А.Ф., Матвиенко И.И. Влияние фотопериода и генов Ppd на морфофизиологические признаки гомозиготных линий пшеницы с различной фотопериодической чувствительно стью // Докл. РАСХН. 1998. № 4. C. 8–10.Кошкин В.А., Мережко А.Ф., Матвиенко И.И. Влияние фотопериода и генов Ppd на морфофизиологические признаки гомозиготных линий пшеницы с различной фотопериодической чувствительно стью // Докл. РАСХН. 1998. № 4. C. 8–10.Мережко А.Ф., Кошкин В.А., Матвиенко И.И. Исходный материал для создания серии почти изогенных линий мягкой пшеницы с различной фотопериодической чувствительностью // Генетика. 1997. Т. 33. № 4. C. 384–393.Мережко А.Ф., Кошкин В.А., Матвиенко И.И. Исходный материал для создания серии почти изогенных линий мягкой пшеницы с различной фотопериодической чувствительностью // Генетика. 1997. Т. 33. № 4. C. 384–393.Стельмах А.Ф., Авсенин В.И., Кучеров В.А., Воронин А.И. Изучение роли генетических систем Vrn и Ppd у мягкой пшеницы // Вопросы генетики и селекции зерновых культур. КОЦ СЭВ. Одесса (СССР). НИИР Прага-Рузыне (ЧССР). 1987.Вып. 3. С. 125–132.Стельмах А.Ф., Авсенин В.И., Кучеров В.А., Воронин А.И. Изучение роли генетических систем Vrn и Ppd у мягкой пшеницы // Вопросы генетики и селекции зерновых культур. КОЦ СЭВ. Одесса (СССР). НИИР Прага-Рузыне (ЧССР). 1987.Вып. 3. С. 125–132.Beales J., Turner A., Griffi ths S. et al. A pseudo-response regulator is misexpressed in the photoperiod insensitive Ppd-D1a mutant of wheat (Triticum aestivum L.) // Theor. Appl. Genet. 2007. V. 115. Nо 5. P. 721–733.Beales J., Turner A., Griffi ths S. et al. A pseudo-response regulator is misexpressed in the photoperiod insensitive Ppd-D1a mutant of wheat (Triticum aestivum L.) // Theor. Appl. Genet. 2007. V. 115. Nо 5. P. 721–733.Cockram J., Norris C., O’Sullivan D.M. PCR-based markers diagnostic for spring and winter seasonal growth habit in barley // Crop. Sci. 2009. V. 49. P. 403–410.Cockram J., Norris C., O’Sullivan D.M. PCR-based markers diagnostic for spring and winter seasonal growth habit in barley // Crop. Sci. 2009. V. 49. P. 403–410.Fu D., Szucs P., Yan L. et al. Large deletions within the fi rst intron in VRN-1 are associated with spring growth habit in barley and wheat // Mol. Genet. Genomics. 2005. V. 273. P. 54–65.Fu D., Szucs P., Yan L. et al. Large deletions within the fi rst intron in VRN-1 are associated with spring growth habit in barley and wheat // Mol. Genet. Genomics. 2005. V. 273. P. 54–65.Goncharov N.P. Genetics of growth habit (spring vs winter) in common wheat: confirmation of the existence of dominant gene Vrn4 // Theor. Appl. Genet. 2003. V. 107. P. 768–772.Goncharov N.P. Genetics of growth habit (spring vs winter) in common wheat: confirmation of the existence of dominant gene Vrn4 // Theor. Appl. Genet. 2003. V. 107. P. 768–772.Gott M.B., Gregory F.G., Purvis O.N. Studies in vernalization of cereals VIII. Photoperiodic control of stage infl owering between initiation and ear formation in vernalised and unvernalised petkus winter rye // Ann. Bot. 1955. V. 21. P. 87–126.Gott M.B., Gregory F.G., Purvis O.N. Studies in vernalization of cereals VIII. Photoperiodic control of stage infl owering between initiation and ear formation in vernalised and unvernalised petkus winter rye // Ann. Bot. 1955. V. 21. P. 87–126.Graner A., Jahoor A., Schondelmaier J. et al. Construction of an RFLP map of barley // Theor. Appl. Genet. 1991. V. 83. P. 250–256.Graner A., Jahoor A., Schondelmaier J. et al. Construction of an RFLP map of barley // Theor. Appl. Genet. 1991. V. 83. P. 250–256.Milec Z., Tomková L., Sumíková T., Pánková K. A new multiplex PCR test for the determination of Vrn-B1 alleles in bread wheat (Triticum aestivum L.) // Mol. Breeding. Publ. online: August 14, 2011.Milec Z., Tomková L., Sumíková T., Pánková K. A new multiplex PCR test for the determination of Vrn-B1 alleles in bread wheat (Triticum aestivum L.) // Mol. Breeding. Publ. online: August 14, 2011.Oliver S.N., Finnegan E.J., Dennis E.S. et al. Vernalizationinduced fl owering in cereals is associated with changes in histone methylation at the VERNALIZATION1 gene // Proc.Natl Acad. Sci. 2009. V. 106. P. 8386–8391.Oliver S.N., Finnegan E.J., Dennis E.S. et al. Vernalizationinduced fl owering in cereals is associated with changes in histone methylation at the VERNALIZATION1 gene // Proc.Natl Acad. Sci. 2009. V. 106. P. 8386–8391.Pugsley A.T. A genetic analysis of the spring-winter habit of growth in wheat // Aust. J. Agr. Res. 1971. V. 22. P. 21–23.Pugsley A.T. A genetic analysis of the spring-winter habit of growth in wheat // Aust. J. Agr. Res. 1971. V. 22. P. 21–23.Pugsley A.T. Additional genes inhibiting winter habit in wheat // Euphytica. 1972. V. 21. P. 547–552.Pugsley A.T. Additional genes inhibiting winter habit in wheat // Euphytica. 1972. V. 21. P. 547–552.Purvis O.N., Gregory F.G. Studies in vernalisation of cereals: I. A comparative study of vernalisation of winter rye by low temperature and by short days // Ann. Bot. 1937. V. 1. Nо 4. P. 569–591.Purvis O.N., Gregory F.G. Studies in vernalisation of cereals: I. A comparative study of vernalisation of winter rye by low temperature and by short days // Ann. Bot. 1937. V. 1. Nо 4. P. 569–591.Sasani S., Hemming M.N., Oliver S. et al. The infl uence of vernalization and daylength cues on the expression of fl owering-time genes in the leaves and shoot apex of barley (Hordeum vulgare) // J. Exptl. Bot. 2009. V. 60. P. 2169–2178.Sasani S., Hemming M.N., Oliver S. et al. The infl uence of vernalization and daylength cues on the expression of fl owering-time genes in the leaves and shoot apex of barley (Hordeum vulgare) // J. Exptl. Bot. 2009. V. 60. P. 2169–2178.Shcherban A.B., Efremova T.T., Salina E.A. Identifi cation of a new Vrn-B1 allele using two near-isogenic wheat lines with difference in heading time // Mol. Breeding. Publ. online: April 21, 2011.Shcherban A.B., Efremova T.T., Salina E.A. Identifi cation of a new Vrn-B1 allele using two near-isogenic wheat lines with difference in heading time // Mol. Breeding. Publ. online: April 21, 2011.Stelmakh A.F. Genetic systems regulating fl owe ring response in wheat // Euphytica. 1998. V. 100. P. 359–369.Stelmakh A.F. Genetic systems regulating fl owe ring response in wheat // Euphytica. 1998. V. 100. P. 359–369.Trevaskis B. The central role of the VERNALIZATION1 gene in the vernalization response of cereals // Funct. Plant Biol. 2010. V. 37. P. 479–487.Trevaskis B. The central role of the VERNALIZATION1 gene in the vernalization response of cereals // Funct. Plant Biol. 2010. V. 37. P. 479–487.Turner A., Beales J., Faure S. et al. The pseudo response regulator Ppd-H1 provides adaptation to photoperiod in barley // Sci. 2005. V. 310. P. 1031–1033.Turner A., Beales J., Faure S. et al. The pseudo response regulator Ppd-H1 provides adaptation to photoperiod in barley // Sci. 2005. V. 310. P. 1031–1033.Yan L., Fu D., Li C. et al. The wheat and barley vernalization gene VRN3 is an orthologue of FT // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2006. V. 103. P. 19581–19586.Yan L., Fu D., Li C. et al. The wheat and barley vernalization gene VRN3 is an orthologue of FT // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2006. V. 103. P. 19581–19586.Yan L., Loukoianov A., Tranquilli G. et al. Positional cloning of the weat vernalization gene VRN1 // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2003. V. 100. P. 6263–6268.Yan L., Loukoianov A., Tranquilli G. et al. Positional cloning of the weat vernalization gene VRN1 // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2003. V. 100. P. 6263–6268.Yan L.D., Helguera M., Kato K. et al. Allelic variation at the VRN1 promoter region in polуploid weat // Theor. Appl. Genet. 2004. V. 109. P. 1677–1686.Yan L.D., Helguera M., Kato K. et al. Allelic variation at the VRN1 promoter region in polуploid weat // Theor. Appl. Genet. 2004. V. 109. P. 1677–1686.Yang F.P., Zhang X.K., Xia X.C. et al. Distribution of the photoperiod insensitive Ppd-D1a allele in Chinese wheat cultivars // Euphytica. 2008. V. 165. P. 445–483.Yang F.P., Zhang X.K., Xia X.C. et al. Distribution of the photoperiod insensitive Ppd-D1a allele in Chinese wheat cultivars // Euphytica. 2008. V. 165. P. 445–483.Yoshida T., Nishida H., Zhu J. et al. Vrn-D4 is a vernalization gene located on the centromeric region of chromosome 5D in hexaploid wheat // Theor. Appl. Genet. 2010. V. 120. P. 543–552.Yoshida T., Nishida H., Zhu J. et al. Vrn-D4 is a vernalization gene located on the centromeric region of chromosome 5D in hexaploid wheat // Theor. Appl. Genet. 2010. V. 120. P. 543–552.Zhang X.K., Xiao Y.G., Zhang Y. et al. Allelic variation at the vernalization genes Vrn-A1, Vrn-B1, Vrn-D1, and Vrn-B3 in Chinese wheat cultivars and their association with growth habit // Crop Sci. 2008. V. 48. P. 458–470.Zhang X.K., Xiao Y.G., Zhang Y. et al. Allelic variation at the vernalization genes Vrn-A1, Vrn-B1, Vrn-D1, and Vrn-B3 in Chinese wheat cultivars and their association with growth habit // Crop Sci. 2008. V. 48. P. 458–470.

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