Generate QR code
Open Access
Subscription Access
Use of DNA markers in apple breeding to identify genetic sources of scab resistance (Venturia inaequalis (Cooke) G. Winter)
https://doi.org/10.31676/2073-4948-2025-81-25-35
Abstract
This review article analyzes the prospects of DNA markers in apple breeding and presents the results of testing DNA markers linked to scab resistance genes in Russian and international practice. Rvi6 was identified to be the most common gene in Russian varieties, with over 80 varieties carrying this gene having been approved for use in the Russian Federation. Genetic sources of three or more resistance oligogens are of interest for prompt pyramiding of resistance genes in hybrid offspring. Among the carriers of the three identified resistance genes were found to be the Venyaminovskoye, Orlovskoye Polesie, Start, Zarya Stavropol’ya, Nika, Kandil Orlovsky varieties and 12/2-20-75, 17/1-6-72, 17/1-6-1, 17/2-6-7, 17/1-7-17, 17/1-6-73, 94-13/39, 2007-19/15 forms of Russian origin. Among those of foreign selection were the Realka, Redfree, Korobovka Krupnoplodnaya, Navavita, Sakavita varieties, as well as the 84-39/58 and 84-59 forms. The following genetic sources with four resistance genes were identified: Firiki Vermiou (Rvi2, Rvi4, Rvi8, Rvi11) and 2000-45/70 (Rvi2, Rvi4, Rvi5, Rvi6). The research results obtained to date, in particular the identification of a number of genetic sources of one or more oligogens using DNA markers, indicate progress in breeding work toward increasing scab resistance and achieving stable resistance through identification of genotypes with single and pyramided target genes for further breeding work.
Supporting agencies: The research was carried out within the state order of FSBSO ARHCBAN for the topic «Genetic and biotechnological approaches to selection process management and improvement of existing selection methods for creating new genetic modifications of fruit, berry, vegetable, and field crops meeting modern requirements for agricultural production» (FGUW-2021-0001).
About the Authors
E. M. Feshchenko
Federal Horticulture Center for Breeding, Agrotechnology and Nursery
Russian Federation
Russian Federation
Moscow
A. N. Yushkov
I.V. Michurin Federal Scientific Center
Russian Federation
Russian Federation
Michurinsk
References
1. Ренгартен Г. А. Внедрение в российское садоводство иммунных к парше сортов: Международный форум молодых исследователей. Сб. статей III Международной научно-практической конференции, 23 мая, Петрозаводск, 2022 г., Петрозаводск: Международный центр научного партнерства «Новая Наука» (ИП Ивановская И.И.), 2022, 321-325.
2. Лыжин А. С., Савельева Н. Н. Полиморфизм сортов яблони по локусам моногенной устойчивости к парше, Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2020;181(1):64-72. DOI: 10.30901/2227-8834-2020-1-64-72.
3. Ульяновская Е. В., Чернуцкая Е. А., Балапанов И. М. и др. Перспективы селекционного обновления сортимента яблони, Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2022;99:175-180. DOI: 10.21515/1999-1703-99-175-180.
4. Hasan N., Choudhary S., Naaz N. et al. Recent advancements in molecular marker-assisted selection and applications in plant breeding programmes, Journal of Genetic Engineering and Biotechnology. 2021;19(1):128. DOI: 10.1186/s43141-021-00231-1.
5. Laurens F., Aranzana M. J., Arus Р. et al. An integrated approach for increasing breeding efficiency in apple and peach in Europe, Horticulture Research. 2018;5:1-14. DOI: 10.1038/s41438-018-0016-3.
6. Iezzoni A. F., Mcferson J., Luby J. et al. RosBREED: bridging the chasm between discovery and application to enable DNA-informed breeding in rosaceous crops, Horticulture Research. 2020;7(1):177. DOI: 10.1038/s41438-020-00398-7.
7. Лыжин А. С., Савельева Н. Н. Идентификация генов устойчивости к парше у сортов и гибридных форм яблони с использованием молекулярных маркеров, Плодоводство и виноградарство Юга России. 2018;53(5):1-14. DOI: 10.30679/2219-5335-2018-5-53-1-14.
8. Ульяновская Е. В., Супрун И. И., Токмаков С. В. Селекция яблони на устойчивость к парше и качество плодов, Защита и карантин растений. 2014;7:21-22.
9. Patocchi A., Wehrli A., Dubuis P.-H., et al. Ten years of VINQUEST: First insight for breeding new apple cultivars with durable apple scab resistance, Plant Disease. 2020;104(8):2074-2081. DOI: 10.1094/PDIS-11-19-2473-SR.
10. Савельева Н. Н., Юшков А. Н., Земисов А. С. и др. Обеспечение стабильности устойчивости генотипов яблони к грибу Venturia inaequalis (Cooke) With, Биосфера. 2022;14(4):384-386.
11. Должикова М. А. Пикунова А.В., Седов Е. Н. и др. ДНК-генотипирование гибридного фонда яблони ВНИИСПК на присутствие гена Vf устойчивости к парше, Современное садоводство. 2018;3:27-32. DOI: 10.24411/2312-6701-2018-10304.
12. Толпекина А. А., Пикунова А. В., Должикова М. А. и др. Применение ПЦР-анализа для выявления гена Vf устойчивости яблони (Malus Mill.) к парше (Venturia inaequalis (Cооke.) Winter), Биотехнология в растениеводстве, животноводстве и сельскохозяйственной микробиологии. Сборник тезисов докладов 20-й Всероссийской конференции молодых учёных, посвященной памяти академика РАСХН Георгия Сергеевича Муромцева, 27-29 октября, Москва, 2020 г., Москва, ФГБНУ ВНИИСБ, 2020, 137-139. DOI: 10.48397/ARRIAB.2020.20.083.
13. Савельева Н. Н., Лыжин А. С. Маркер-контролируемый скрининг генотипов яблони с иммунитетом к парше, Аграрная наука. 2019;3:135-137. DOI: 10.32634/0869-8155-2019-326-3-135-137.
14. Ульяновская Е. В., Богданович Т. В., Супрун И. И. и др. Комплексный подход к селекционному совершенствованию яблони, Селекция и сорторазведение садовых культур, 2018;5(1):139-141.
15. Ульяновская Е. В., Чернуцкая Е. А., Богданович Т. В. и др. Маркерный отбор по генам Rvi6, Md-ACS1, Md-ACO1 перспективных для селекции образцов генофонда яблони, Аграрный научный журнал. 2024;3: 71-76. DOI: 10.28983/asj.y2024i3pp71-76.
16. Ульяновская Е. В., Чернуцкая Е. А. Балапанов И. М. и др. Mаркерный отбор гомозиготных по гену Rvi6 устойчивости к Venturia inaequalis (Cooke) Wint. гибридных форм яблони, Плодоводство и виноградарство Юга России. 2023;82(4). URL: http://journalkubansad.ru/pdf/23/04/01.pdf. DOI: 10.30679/2219-5335-2023-4-82-1-11.
17. Супрун И. И., Егоров Е. А., Насонов А. И. и др. Маркер-опосредованный отбор в создании селекционных образцов и комплексных доноров яблони с устойчивостью к парше и повышенным потенциалом лежкоспособности плодов, Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции.2023;184(3):135-145. DOI: 10.30901/2227-8834-2023-3-135-145.
18. Ульяновская Е. В., Чернуцкая Е. А., Богданович Т. В. и др. Оценка генетического разнообразия и формирование идентифицированной коллекции для ускорения селекции яблони, Бюллетень Государственного Никитского ботанического сада. 2023;148:76-80. DOI: 10.25684/0513-1634-2023-148-76-80.
19. Козловская З. А. Состав и использование коллекции яблони в Беларуси, Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2015;176(1): 47-58. DOI: 10.30901/2227-8834-2015-1-47-58.
20. Должикова М. А., Пикунова А. В., Седов Е. Н. Маркер вспомогательная селекция яблони (Malus Mill.) на устойчивость к парше (Venturia Inaequalis (Cke.) Wint). Пирамидинг генов устойчивости: Биотехнология в растениеводстве, животноводстве и ветеринарии. Сб. тезисов XVIII Всероссийской конференции молодых учёных, посвященной памяти академика РАСХН Георгия Сергеевича Муромцева, 19-20 апреля, Москва, 2018 г., Москва, ФГБНУ ВНИИСБ, 2018, 65-66.
21. Дулов М. И. Применение молекулярных маркеров при создании сортов яблони с устойчивостью к парше Инновационное развитие: потенциал науки и современного образования. Пенза: Наука и Просвещение, 2020, 46-61.
22. Khajuria Y. P., Kaul S., Wani A. A. et al. Genetics of resistance in apple against Venturia inaequalis (Wint.) Cke., Tree Genetics & Genomes. 2018;14:16. DOI: 10.1007/s11295-018-1226-4.
23. Ульяновская Е. В., Чернуцкая Е. А., Балапанов И. М. и др. Оценка генетического разнообразия яблони по генам устойчивости к парше Rvi2, Rvi3, Rvi5, Rvi15, Садоводство и виноградарство. 2023;2:21-27. DOI: 10.31676/0235-2591-2023-2-21-27.
24. Ульяновская Е. В., Чернуцкая Е. А., Балапанов И. М. и др. Формирование идентифицированного состава генофонда Malus Mill. для селекционного использования: Передовые исследования Кубани. Сб. материалов ежегодной отчетной конференции грантодержателей Кубанского научного фонда, 15-17 мая, Сочи, 2023 г., Краснодар, Кубанский научный фонд, 2023, 168-172.
25. Ульяновская Е. В., Чернуцкая Е. А., Балапанов И. М. и др. Оценка аллельного полиморфизма генов устойчивости яблони к парше, Аграрный научный журнал. 2023;9:46-51. DOI: 10.28983/asj.y2023i9pp46-51.
26. Лыжин А. С., Савельева Н. Н. Маркер-опосредованный скрининг иммунных к парше (Rvi6+Rvi4) генотипов яблони, Плодоводство и виноградарство Юга России. 2021;67(1). URL: https://journalkubansad.ru/pdf/21/01/01.pdf. Ссылка активна на 17.03.2025. DOI: 10.30679/2219-5335-2021-1-67-1-9.
27. Karapetsi L., Nianiou-Obeidat I., Zambounis A. et al. Molecular screening of domestic apple cultivars for scab resistance genes in Greece, Сzech Journal of Genetics and Plant Breeding. 2020;56(4):165-169. DOI: 10.17221/119/2019-CJGPB.
28. Козловская З. А., Кондратенок Ю. Г., Гашенко Т. А. и др. Выявление новых комплексных источников устойчивости к болезням яблони с использованием молекулярных методов в Беларуси, Садоводство и виноградарство. 2018;5:23-29. DOI: 10.31676/0235-2591-2018-5-23-29.
29. Козловская З. А., Кондратенок Ю. Г., Гашенко Т. А., и др. MAS-метод в создании новых сортов яблони в Беларуси, Плодоводство и ягодоводство России. 2018;52:16-20.
30. Höfer M., Flachowsky H., Schröpfer S. et al. Evaluation of scab and mildew resistance in the Gene Bank collection of apples in Dresden-Pillnitz, Plants. 2021;10(6):1227. DOI: 10.3390/plants10061227.
Review
For citations:
Feshchenko E.M., Yushkov A.N. Use of DNA markers in apple breeding to identify genetic sources of scab resistance (Venturia inaequalis (Cooke) G. Winter). Pomiculture and small fruits culture in Russia. 2025;81:25-35. (In Russ.) https://doi.org/10.31676/2073-4948-2025-81-25-35
Views:
38
Email this article 
