doi: 10.24412/0044-3913-2023-6-37-40

УДК 635.21:578.864.1

А.А. СТАХЕЕВ¹, кандидат биологических наук, научный сотрудник

А.И. УСКОВ², доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник (e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Ю.А. ВАРИЦЕВ², кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник

П.А. ГАЛУШКА², кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

Л.Б. УСКОВА², старший научный сотрудник

С.В. ЖЕВОРА², доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник

С.К. ЗАВРИЕВ¹, доктор биологических наук, членкорреспондент РАН, зав. отделом

¹Институт биоорганической химии имени академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН, ул. Миклухо-Маклая, 16/10, Москва, 117997, Российская Федерация

²Федеральный исследовательский центр картофеля имени А. Г. Лорха, ул. Лорха, 23, пос. Красково, Люберецкий р-н, Московская обл., 140051, Российская Федерация

Исследования проводили с целью изучения генетического полиморфизма изолятов YВК с использованием новых маркерных последовательностей. Работу выполняли в 2022–2023 гг. Для анализа использовали предварительно отселектированные по серотипу изоляты YВК, отобранные в 2017г. на материале отечественных и зарубежных сортов из различных регионов Российской Федерации. В качестве потенциальных маркеров, обладающих высокой филогенетической информативностью, были выбраны 3локуса: ген белка оболочки (Cp),5’-нетранслируемая область NTR, а также ген белка VPg, который ковалентно связывается с 5’-концом РНК и выполняет функцию регулятора транскрипции. Наибольшая эффективность амплификации (100 % исследуемых образцов к ДНК) достигнута при использовании фрагмента NTR. Он также был наиболее филогенетически информативным: сравнительный анализиз учаемых последовательностей показал наличие 23,8 и 15 % вариабельных и филогенетически информативных позиций соответственно. Филогенетическое дерево, построенное на основании сравнительного анализа маркерной последовательности NTR, содержало несколько кластеров, поддержанных высокими бутстрэп-значениями, в которые входили изоляты подгрупп YВКNTN – Ред Скарлетт (III), РедСкарлетт (5–4), Дуня (7–12); YВКN:0 – Помидор, Загадка, Нида; YВКO/С – Пикассо, Фаворит (III), CH991131 (8–2), Флорис (7–14), Романо (5–3); YВКWilga – Ред Скарлетт (6–10), Кенза, а также типовые штаммы, относящиеся к этим подгруппам, маркерные последовательности которых депонированы в базе данных NCBI. Изолят, выделенный на сорте картофеля Жуковский ранний (5–2), прифилогенетическом анализе маркерных последовательностей нуклеотидов локуса NTR занимал промежуточное положение между некротическими ординарным кластерами, образуя отдельную ветвь и не группируясь нисоднимизтиповых штаммов. Анализ отсеквенированных последовательностей в целом подтвердил первоначальную серологическую идентификацию исследуемых образцов, демонстрирующую преобладание некротической и рекомбинантной групп штаммов.

Ключевые слова: Y-вирускартофеля, ординарные штаммы, некротические штаммы, генетические маркеры, филогенетический анализ.

Для цитирования: Изучение изолятов Y-вируса картофеля, распространенных на территории различных регионов Российской Федерации, с использованием новых молекулярных маркеров / А. А. Стахеев, А.И.Усков, Ю.А.Варицевидр.//Земледелие. 2023.№6.С.37-40.doi: 10.24412/0044-3913- 2023-6-37-40

Study of potato Y-virus isolates widespread in various regions of the Russian Federation using new molecular markers

А.А.Stakheev¹, A.I. Uskov², Yu.A. Varitsev², P.A. Galushka², L. B. Uskova², S. V. Zhevora², S. K. Zavriev¹

¹Shemyakin and Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, ul. Mikluho-Maklaja, 16/10, Moskva, 117997, Russian Federation

²Lorkh Federal Research Center on Potato, ul. Lorkha, 23, pos. Kraskovo, Lyuberetskii r-n, Moskovskaya obl., 140051, Russian Federation

Abstract. The research aimed to study the genetic polymorphism of YBK isolates using new marker sequences. The work was carriedoutin 2022–2023. Forthe analysis, we used YBK isolates pre-selected by serotype, selected in 2017 based on domestic and foreign varieties from various regions of the Russian Federation. Three loci were selected as potential markers with high phylogenetic information content: the coat protein gene (Cp), the 5’ untranslated region of the NTR, and the VPg protein gene, which covalently binds to the 5’ end of RNA and functions as a transcription regulator. The highest amplification efficiency (100 % of the cDNA samples studied) was achieved when using the NTR fragment. It was also the most phylogenetically informative: a comparative analysis of the studied sequences showed the presence of 23.8 and 15 % of variable and phylogenetically informative positions, respectively. The phylogenetic tree, built on the basis of a comparative analysis ofthe NTR marker sequence, contained several clusters supported by high bootstrap values, which included isolates of the YBKNTN subgroups – Red Scarlett (III), Red Scarlett (5–4), Dunya (7–12); YВКN:0 – Pomdor, Zagadka, Nida; YВКО/С – Picasso, Favorite (III), CH991131 (8–2), Floris (7–14),Romano (5–3); YВКWilga– Red Scarlett (6–10), Kenza, as well as type strains belonging to these subgroups, the marker sequences of which are deposited in the NCBI database. The isolate obtained from the potato variety Zhukovsky early (5–2), during phylogenetic analysis of marker nucleotide sequences of the NTR locus, was between the necrotic and ordinary clusters, forming a separate branch and not grouping with any of the type strains. Analysis of the sequenced sequences generally confirmed the initial serological identification of the studied samples,demon strating the predominance of necrotic and recombinant groups of strains.

Keywords: potato Y-virus; ordinary strains; necrotic strains; genetic markers; phylogenetic analysis.

Author Details: А. А. Stakheev, Cand. Sc.(Biol.),research fellow; A. I.Uskov, D.Sc. (Agr.), chief research fellow; Yu. A. Varitsev, Cand. Sc. (Biol.), leading research fellow; P. A. Galushka, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow; L.B.Uskova, senior research fellow; S. V. Zhevora, D. Sc. (Agr.); S. K. Zavriev, D. Sc. (Biol.), corresponding membe rof the RAS.

For citation: Stakheev AA, Uskov AI, Varitsev YuA, et al. [Study of potato Y-virus isolates widespread in various regions of the Russian Federation using new molecular markers]. Zemledelie. 2023;(6): 37-40. Russian. Земледелие № doi: 10.24412/0044-3913-2023-6-37-40.