ДНК изследване на местни сортове лози от България и Гърция

12 август 2020 В лозята 0 5823
Няма снимка
1 2 3 4 5 6
 

Уникален по рода си ДНК анализ на местни сортове лози от България и Гърция беше извършен в рамките на проекта "SOS за застрашени традиционни сортове лози". Оценено беше генетичното разнообразие на осем гръцки и девет български местни сортове лози с използване на седем микросателитни маркера. Основната цел на проучването беше да се анализира генетичното разнообразие и диференциацията на различни местни гръцки и български сортове. Друга основна цел беше да се изясни предполагаемата връзка на сортовете, идващи от горнеспоменатите две страни и характеризирани като общи.

В Гърция лозата се култивира от древността (БАНИЛАС et al., 2009; ВАЛАМОТИ 2011), а ампелографската колекция възлиза на 663 единични култури, 300 от които все още се култивират за вино, трапезно грозде и стафиди (Котинис 1985).

Отглеждането на лозя и винопроизводството в България датира от времената на древна Тракия и в наши дни търговските сортове се състоят от стари местни сортове, широко разпространени европейски сортове и местно селектирани сортове (Хвърлева et al., 2004).

Въпреки големия брой сортове, налични в целия свят, световният пазар на вино се доминира от няколко от тях като Мерло, Сира, Каберне Совиньон, Шардоне, което води до значително намаляване на генетичната променливост в източника на сортове (THIS et al., 2006).

SSR или STR маркерите, известни още като микросателити, се използват широко от началото на 90-те години (Томас и Скот 1993; Томас et al., 1994) и в наши дни се считат за един от най-добрите методи за определяне на идентичността на сорта. Благодарение на високия си полиморфизъм, микросателитните маркери значително подобряват устойчивостта на ДНК профилирането в анализа на родителски произход (BOWERS et al., 1996; BOWERS et al., 1999; VOUILLAMOZ et al., 2003; LACOMBE et al., 2007; VOUILLAMOZ et al., 2007; LAUCOU et al., 2008; STAJNER et al., 2015; BIAGINI et al., 2016) и в молекулярната характеристика на гроздови сортове (LEFORT и Рубелакис-Ангелакис 2002; Мартин et al., 2003; THIS et al., 2004; VOUILLAMOZ et al., 2006; STAJNER et al., 2008; LAIADI et al., 2009; POBLETE et al., 2011; Агар et al., 2012; DE LORENZIS et al., 2013; ZULI MIHALJEVIC et al., 2013; Меркуропулос et al., 2015; Салимов et al., 2015; Попеску et al., 2017; Донг et al., 2018; JIMENEZ-CANTIZANO et al., 2018; Попеску и Креспан 2018; MAHMOOD et al., 2019; TAHERI и DARZI RAMANDI 2020).

Вземане на проби, извличане на ДНК и генотипизиране

Младите листа са събрани от няколко места в България и Гърция (Допълнителна таблица 1) и веднага поставени за съхранение във фризер (-20oC) до по-нататъшен анализ. Общо 384 проби бяха събрани от двете страни. Геномните ДНК бяха екстрахирани от 20-30 мг листна тъкан с помощта на комплекта за ДНК "NucleoSpin Plant II" (Macherey-Nagel, Германия) и съгласно протокола на производителя.

Приложен е метод за мултиплексна PCR реакция, усилващ едновременно седем микросателитни локуса. Избраните микросателити се препоръчват от различни проучвания в научната литература и се оказват много успешни в разгадаването на генетичното изменение и диференциране на сортовете лоза. Всички мултиплексни PCR се извършват в 10 ul обем, съдържащ 5.5 ul от 1X KAPA2G бърз мултиплексен PCR комплект (KAPABIOSYSTEMS, САЩ), 3,5 ul смес от праймери (0,25 uM за всеки праймер) и 1 ul (?20 ng) от ДНК на шаблона. Условията за циклиране за мултиплексното усилване се състоят от първоначален етап на денатурация при 95oC в продължение на 3 минути, последван от 30 цикъла от 15 s при 95oC, 30 s при 56oC и 30 s при 72oC, с окончателно удължаване при 72oC за 15 мин. Флуоресцентно белязаните PCR продукти бяха разделени на генетичен анализатор ABI 3500 (Applied Biosystems, САЩ). Алелите бяха оразмерени и пробите генотипирани чрез използване на софтуера STRand 2.4.59 (Тунен и Хюз 2001). Подробна информация за микросателитните маркери е дадена в Допълнителна таблица 2.

Анализ на данните

По отношение на българските проби популациите са дефинирани въз основа на информация за производителя, местоположението и сорта. В резултат на това на разположение са (в някои случаи) популации, принадлежащи към един и същи сорт, но идващи от различни производители и райони (местоположения) за вземане на проби.

Например, сорта Тамянка е от ВИНАРНА БРАТАНОВИ (производител) и Шишманово (местоположение), но същият сорт Тамянка е тестван и от ДИМИТЪР ДЖЕМПЕРЛИЕВ (производител) и Димитровче (местоположение). Двете са третирани като две различни популации. Въпреки това, според предварителните резултати (не са показани данни), се забеляза, че всички популации от един и същ сорт са генетично сходни (статистически недиференцирани) помежду си, независимо от производителя и местоположението на всяка популация. Този сценарий е очевиден (без изключение) за всички български сортове, изследвани тук. Следователно популациите бяха предефинирани въз основа на изключително разнообразна информация (Таблица 1).

Параметрите на генетично изменение (брой алели (A), наблюдавана (Ho) и очаквана (He) хетерозиготност, индекси за фиксиране на F-статистика) са изчислени с помощта на статистически пакети FSTAT 2.9.3.2 (GOUDET 2003) и GENETIX 4.05.2 (BELKHIR et al., 2004). Софтуерът FSTAT също е използван за тестване за статистически значимо диференциране между всички възможни двойки от изследваните популации.

Графичната дисперсия на сортовете бе проведена с помощта на Факторния анализ на кореспонденцията (FCA) чрез GENETIX 4.05.2. И накрая, пакетът POPTREEW (TAKEZAKI et al., 2014) беше използван за конструирането на UPGMA (метод на непретеглена двойка с аритметична средна стойност) дендрограма на базата на стандартното генетично разстояние на Ней с корекция на отклонение в размера на пробата (Ней 1978). Оценката на поддръжката за клъстери върху растението беше извършена чрез 1000 bootstrap повторно вземане на проби от локуси.

Генетичният анализ на гръцките и български лози е публикуван онлайн на https://www.mdpi.com/1424-2818/12/7/273/htm.

Таблица 1. Гръцки (1-8) и български (9-17) популации-сортове, използвани в настоящото изследване. Буквите Г и Б в скобите се отнасят съответно за гръцките и българските.

Допълнителна таблица 1. Местоположения и сортове на събраните проби в Гърция и България.

Допълнителна таблица 2. Информация за използваните микросателитни маркери.

Допълнителна таблица 3. Стойности FST на двойки между всички възможни двойки на изследваните популации.

Допълнителна таблица 4. Анализ на диференциация на популацията, извършен в софтуера FSTAT 2.9.3.2.

Легенда за фигурите

Фигура 1. Факторен анализ на кореспонденцията на всички изследвани гръцки и български сортове лоза, използвайки софтуер Genetix 4.05.2 (a); UPGMA дендрограма на всички проучени сортове, конструирани с пакет POPTREEW, състоящ се от два основни клъстери (I и II). Числата в пресечните точки представляват bootstrap стойности (b).

Това изследване е съфинансирано от Европейския фонд за регионално развитие (ЕФРР) и националните фондове на Гърция и България чрез Програмата за сътрудничество INTERREG V-A „Гърция-България 2014-2020“, Проект: „SOS за застрашени традиционни сортове лоза - VineSOS "(Номер на проекта – MIS: 5016071).

Коментари:

Влезте като регистриран потребител или направете вашата безплатна Регистрация
Още от В лозята
Няма снимка

След обирането веднага почистете гроздовете

Набраното десертно грозде веднага трябва да се прибере и гроздовете да се почистят от всички болни, изсъхнали и недоразвити зърна. Най-правилно е да се нареди в щайги в един ред

Няма снимка

Не се бойте да прекършите дълги и буйни леторасли

Непременно почистете росните корени, премахнете листа без страх Летораслите от плодните пръчки, които достигат най-горната тел и "буйстват" не само че може да се прекършат, но това е задължително

Няма снимка

1,5 млн. лева бяха изплатени за събиране на реколтата на зелено

Близо 1,5 млн. лв. от националната програма за подпомагане на лозаро-винарския сектор в България 2019-2023 г. бяха изплатени по мярката за събиране на реколтата на зелено

Няма снимка

Изплатени са над 200 хил. лв. за застраховане на реколтата от грозде

Държавен фонд „Земеделие” изплати 204 630 лв. по мярка „Застраховане на реколтата“ от националната програма за подпомагане на лозаро-винарския сектор в България 2019-2023 г., съобщават от ведомството

Няма снимка

Кои сортове грозде узряват първи

Прибирайте при сухо време, съхранявайте при ниска температура Най-ранните сортове лози - Супер ран Болгар, Плевен, Мискет русенски, Мискет плевенски, Кардинал

Няма снимка

Отвеждане на главината

Този начин много хитро може да се ползва, ако искате да подмладите вече много остарялата главина на лозата. Могат да се получат една или две нови лози. Как се прави

Още от Фермер
Няма снимка

На 22 септември настъпва астрономическата есен в Северното полукълбо

При пролетното равноденствие във вторник, 22 септември, ще се изравнят светлата част на деня с нощта и ще настъпи астрономическата есен в Северното полукълбо на Земята, предаде ТАСС, цитирана от БТА

Няма снимка

Колие от царевични мъниста

Колиета с царевични мъниста са носени от индианците чероки. Тези колиета и до днес се правят от старите американци и могат да бъдат намерени в магазини за подаръци

Няма снимка

Идеи за авторски контейнери

Ако сами декорирате прости "серийни" контейнери, във вашата градина ще се появят уникални дизайнерски предмети. Пластмасовите саксии например са лесни за боядисване, или декорация по други начини

Няма снимка

С онлайн приложение продукти от Женския пазар стигат до всяка врата

С един клик могат да се купят плодове, зеленчуци и дори вино Пресни плодове и зеленчуци, млечни и месни изделия от български производители, фермерски и биопродукти и дори вина

Няма снимка

Супа от сини домати

Днес ви предлагаме нестандартна рецепта за супа от патладжани. В момента на пазара има изобилие от сините домати, но защо пък да не си изсушим за зимата

Няма снимка

Температурите утре до 27 градуса

Атмосферното налягане слабо ще се повиши и ще е по-високо от средното за месеца. През нощта над по-голямата част от страната ще бъде предимно ясно. Минималните температури ще бъдат между 7 и 12