Features of identification grape varieties and clones of Western European origin

Abstract

С помощью молекулярно-генетических и ампелографических методов проведена идентификация сортов винограда, относящихся к наиболее распространенным в мире техническим сортам западно-европейского происхождения. Генотипирование образцов проводилось с использованием 9-ядерных и 3-хлоропластных микросателлитных маркеров. На основании полученных профилей, по данным базы VIVC было установлено, что образец № 2 является сортом Каберне-Совиньон, образец № 4 - сортом Рисланер. Профиль образца № 1 совпадает с профилем сорта Мерло, за исключением разницы в двух парах нуклеотидов (п.н.) в одном аллеле локуса VVMD27, что можно объяснить редким случаем мутации в микросателлитной последовательности и не является достаточным основанием утверждать, что образец № 1 и Мерло являются разными сортами. Генетические профили образцов № 3 и № 6 соответствовали сортам сортогруппы Темпранильо, № 5 - сортам сортогруппы Рислинг рейнский, №7 - сортам сортогруппы Пино черный. Сорта в сортогруппах, полученные в результате соматических мутаций (связанных в основном с окраской ягод), имели одинаковый профиль. Принадлежность образцов к указанным сортам в сортогруппах была подтверждена ампелографическим методом. Использование для идентификации сортов в сортогруппах 6-9-ти SSR-маркеров в сочетании с ампелографическими методами позволяет получить достоверные результаты без удорожания работ. Однако дифференциация клонов и сортов, полученных в результате соматических мутаций, только SSR-маркерами потребует значительного увеличения их количества на 1-2 порядка либо использования высоковариабельных SSR-маркеров, таких как VRG ( Vitis riparia Götzhof). Таким образом, целесообразен более целенаправленный поиск полиморфизмов непосредственно в генах, отвечающих за определенные хозяйственно ценные признаки. В случае возникновения отличия в окраске ягод для дифференциации возможно использовать полиморфизм локуса гена VvMybA1, при изменении во вкусе и аромате ягод - в локусе гена VviDXS, при изменении лигнификации семян - в локусе гена VviAGL11, при повышении устойчивости к заболеваниям - в локусах соответствующих генов резистентности. The identification of grapes related to the most widespread wine varieties of West-European origin was carried out using molecular-genetic and ampelographic methods. Genotyping of samples was provided using 9- nuclear and 3-chloroplast microsatellite markers. Basing on the profiles obtained according to the VIVC database, it was established that Sample No. 2 is a ‘Cabernet-Sauvignon’ variety, and Sample No. 4 is a ‘Rieslaner’ variety. The profile of Sample No. 1 coincides with the ‘Merlot’ profile, except for the difference in 2 base pairs (bp) in one allele of the VVMD27 locus, which can be explained by a rare case of mutation in microsatellite sequence, and is not a sufficient reason to insist that Sample No. 1 and the ‘Merlot’ are different varieties. The genetic profiles of Samples No. 3 and No. 6 corresponded to the varieties of ‘Tempranillo’ group, No. 5 - to the varieties of ‘Rhein Riesling’ group, and No. 7 - to the varieties of ‘Pinot Noir’ group. The varieties of the groups, obtained as a result of somatic mutations (mainly associated with color of berries), had the same profile. The ampelographic method confirmed the origin of samples in the mentioned groups of varieties. Using of 6-9-SSR-markers in combination with ampelographic methods to identify the varieties of groups allows obtaining reliable results without increasing the cost of work. However, differentiation of clones and varieties in groups with only SSR-markers will require a significant increase in their number by 1-2 orders, or using of highly variable SSR-markers, such as VRG ( Vitis riparia Götzhof). Thus, a more targeted search for polymorphisms directly in genes responsible for certain economically valuable traits is advisable. In case of occurrence a difference in the color of berries, it is possible to use for differentiation the polymorphism of VvMybA1 gene locus, when flavor and aroma of berries change - to use the VviDXS gene locus, when seed lignification changes - the VviAGL11 gene locus, when disease resistance increases - the loci of the corresponding resistance genes.