Журнал физиологии и патологии растений

Генотипирование методом секвенирования и устойчивость к ржавчине зародышевой плазмы азербайджанской твердой пшеницы

Мехрадж Аббасов1*, Джиглы Абдулкадер2,3,4, Зейнал Акпаров1, Ханбала Рустамов1, Севда Бабаева1, Вусала Иззатуллаева1, Натаван Калантарова1, Эльчин Гаджиев1, Парвиз Фатуллаев5, Сезай Эрджисли6, Роберт Боуден7, Джон Раупп8, Суниш Сегал9, Джесси Польша8, Бикрам Гилл8

Генотипирование секвенированием (GBS) — это метод генетического скрининга для обнаружения и генотипирования новых однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) в геномах и популяциях сельскохозяйственных культур. В текущем исследовании была проведена фенотипическая и генотипическая оценка 76 образцов твердой пшеницы (Triticum durum Desf.) азербайджанского происхождения с использованием шести фенотипических признаков и технологии GBS. После скрининга на устойчивость к листовой и стеблевой ржавчине на стадии проростков 16 генотипов проявили устойчивость к листовой ржавчине и 14 — к стеблевой ржавчине. Были обнаружены некоторые связи между устойчивостью к листовой ржавчине и фенотипическими признаками ботанических сортов. Самая высокая корреляция Пирсона (r=0,53; p < 0,001) была отмечена между цветом ости и опушением. Генотипы твердой пшеницы разделились на четыре основные группы на кластерной тепловой карте; группировка в соответствии с ботаническим сортом. Всего для коллекции было получено 748 маркеров SNP. Среднее содержание полиморфной информации и индекс генетического разнообразия для всей коллекции составили 0,329 и 0,420 соответственно. Что касается структуры популяции, были идентифицированы две и три субпопуляции. Результаты анализа главных компонентов и кластерного анализа оказались весьма сопоставимыми с анализом структуры популяции при k = 3. Кластерный анализ на основе данных GBS показал, что генотипы разделены на шесть кластеров. Была отмечена некоторая согласованность между группировкой генотипов и их родословными, а также ботаническим сортом. Результаты могут облегчить сбор, сохранение, селекцию твердой пшеницы и откроют дверь для будущих исследований по картированию ассоциаций. Кроме того, устойчивые генотипы могут быть использованы в качестве доноров для расширения генетической базы устойчивости к ржавчине в селекции пшеницы.