Молекулярные маркеры генов экстремальной устойчивости к Y вирусу картофеля в сортах и гибридах Solanum tuberosum L.

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Y вирус картофеля (YВК) относится к наиболее вредоносным патогенам, снижающим урожайность и качество этой культуры. Количество современных сортов, устойчивых к широкому спектру штаммов YВК, очень ограничено, поэтому селекция картофеля в этом направлении актуальна. Молекулярные маркеры Ry генов служат универсальным инструментом для идентификации источников устойчивости среди существующего разнообразия генотипов картофеля. В настоящем исследовании молекулярные маркеры Ry генов – YES3-3A, YES3-3B, RYSC3, Ry186 использованы для скрининга зарубежных и отечественных сортов и гибридов картофеля из коллекции ВНИИ картофельного хозяйства и ВНИИ растениеводства. По данным молекулярного скрининга и анализа родословных установлено, что отечественные сорта и гибриды картофеля, характеризующиеся экстремальной устойчивостью к YВК, получены на основе зарубежных сортов Alwara, Arosa, Bison, Bobr, Roko, а также беккроссов венгерской селекции – доноров гена Rysto, сцепленного с ЦМС, и формы 128/6 – донора гена Ryadg, производных от S. stoloniferum. Маркер RYSC3, сцепленный с Ryadg, обнаружен в межвидовых гибридах ВИР – 8-1-2004, 8-3-2004, 8-5-2004, 135-5-2005, 135-3-2005, имеющих одинаковое происхождение с участием видов S. okadae к-20921 Hawkes et Hjerting и S. chacoense к-19759 Bitt. Маркер Ry186 гена Rychc встречается редко и присутствует у 5% генотипов картофеля. Молекулярный скрининг выявил образцы картофеля с маркерами Ry генов, представляющими особый интерес для дальнейшей селекции. Данные о наличии маркеров Ry генов в сортах и гибридах картофеля служат ценной информацией при подборе исходных форм для гибридизации.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. А. Бирюкова

Всероссийский научно-исследовательский институт картофельного хозяйства имени А. Г. Лорха

Автор, ответственный за переписку.
Email: vika_biryukova@inbox.ru

кандидат биологических наук

Россия, Московская область, Красково

И. В. Шмыгля

Всероссийский научно-исследовательский институт картофельного хозяйства имени А. Г. Лорха

Email: vika_biryukova@inbox.ru
Россия, Московская область, Красково

В. А. Жарова

Всероссийский научно-исследовательский институт картофельного хозяйства имени А. Г. Лорха

Email: vika_biryukova@inbox.ru

кандидат сельскохозяйственных наук

Россия, Московская область, Красково

М. П. Бекетова

Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии

Email: vika_biryukova@inbox.ru

кандидат биологических наук

Россия, Москва

Е. В. Рогозина

Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова

Email: vika_biryukova@inbox.ru

доктор биологических наук

Россия, Санкт-Петербург

А. В. Митюшкин

Всероссийский научно-исследовательский институт картофельного хозяйства имени А. Г. Лорха

Email: vika_biryukova@inbox.ru

кандидат сельскохозяйственных наук

Россия, Московская область, Красково

А. А. Мелёшин

Всероссийский научно-исследовательский институт картофельного хозяйства имени А. Г. Лорха

Email: vika_biryukova@inbox.ru

кандидат сельскохозяйственных наук

Россия, Московская область, Красково

Список литературы

  1. Ahmadvand R., Takács A., Taller J., Wolf I. and Polgár Z. Potato viruses and resistance genes in potato // Acta Agronomica Hungarica. – 2012. – V.60. – № 3. – Р. 283–298. doi: 10.1556/AAgr.60.2012.3.10.
  2. Chikh-Ali M., Alruwaili H., Pol D. V. and Karasev A. V. Molecular characterization of recombinant strains of Potato virus Y from Saudi Arabia // Plant Disease. – 2016. – V.100. – №2. – P. 292–297. doi: 10.1094/PDIS-05-15-0562-RE
  3. Росс Х. Селекция картофеля. Проблемы и перспективы. – М.: Агропромиздат, 1989. – 183 с. ISBN 5-10-001364.
  4. Ribeiro SRRP, Pinto CABP, Costa SBFG, Menezes M and Figueira AR. Resistance of potato clones to necrotic recombinant strains of potato virus Y (PVY) // Ciência Agrotecnologia. – 2014. – V.38. – №4. – P.343–351.
  5. Kasai K., Morikawa Y., Sorri V.A., Valkonen J.P.T., Gebhardt C. and Watanabe K.N. Development of SCAR markers to the PVY resistance gene Ryadg based on a common feature of plant disease resistance genes // Genome. – 2000. – V.43. – P.1–8.
  6. Song Y.-S., Schwarzfischer A. Development of STS markers for selection of extreme resistance (Rysto) to PVY and maternal pedigree analysis of extremely resistant cultivars // American Journal of Potato Research. – 2008. – V.85. – P.159–170. doi: 10.1007/s12230-008-9012-8.
  7. Mori K., Sakamoto Y., Mukojima N., Tamiya S., Nakao T., Ishii T. and Hosaka K. Development of a multiplex PCR method for simultaneous detection of diagnostic DNA markers of five disease and pest resistance genes in potato // Euphytica. – 2011. – V.80. – P. 347 – 355. doi: 10.1007/s10681-011-0381-6.
  8. Lopez Pardo R., Barandalla L., Ritter E., and de Galarreta J.I.R. Validation of molecular markers for pathogen resistance in potato // Plant Breeding. – 2013. – V.132. – №3. – P. 246–251. doi: 10.1111/pbr.12062
  9. Рогозина Е.В., Шувалов О.Ю., Антонова О.Ю., Гавриленко Т.А. Межвидовое и внутривидовое разнообразие картофеля по устойчивости к Y вирусу // Сельскохозяйственная биология. – 2012. – T. 47. – №5. – С. 64-69.
  10. Ермишин А.П., Свиточ О.В., Воронкова Е.В., Гукасян О.Н., Лукша В.И. Определение состава и аллельного состояния генов устойчивости к болезням и вредителям у родительских линий картофеля с помощью ДНК-маркеров // Генетика. – 201.6 – T. 52. – №.5 – С. 569-578. doi: 10.7868/S0016675816050052
  11. Гавриленко Т.А., Клименко Н.С., Антонова О.Ю., Лебедева В.А., Евдокимова З.З., Гаджиев Н.М., Апаликова О.В., Алпатьева Н.В., Костина Л.И., Зотеева Н.М., Мамадбокирова Ф.Т., Егорова К.В. Молекулярный скрининг сортов и гибридов картофеля северо-западной зоны Российской Федерации // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2018. – Т. 22. – № 1. – С. 35-45. doi: 10.18699/VJ18.329
  12. European cultivated potato database (http://www.europotato.org/ index.htm)
  13. Яшина И.М., Склярова Н.П., Симаков Е.А. Оценка эффективности исходного материала картофеля по результатам селекционной работы на устойчивость к вирусам и фитофторе. // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. – 1998. – №5. – С. 5- 12.
  14. Рогозина Е.В., Бирюкова В.А., Симаков Е.А., Жарова В.А., Чалая Н.А., Кузнецова М.А., Рогожин А.Н., Бекетова М.П., Фадина О.А., Хавкин Э.Е. Межвидовые гибриды как родительские формы для упреждающей селекции картофеля на устойчивость к болезням и вредителям // Достижения науки и техники АПК. – 201.8 – Т. 32. – №1. – С. 26-31. doi: 10.24411/0235-2451-2018-10105
  15. Zimnoch-Guzowska E. Pedigree of European and north-American potato varieties // Plant Breeding and Seed Science. – 1997. – V.41. – №1. – P. 3-143
  16. Бирюкова В.А., Шмыгля И.В., Абросимова С.Б., Запекина Т.И., Мелёшин А.А., Митюшкин А.В., Мананков В.В. Поиск источников генов устойчивости к патогенам среди образцов селекционно-генетических коллекций ВНИИКХ с использованием молекулярных маркеров // Защита картофеля. – 2015. – №1. – С. 3-7.
  17. Бекетова М.П., Соколова Е.А., Рогозина Е.В., Кузнецова М.П., Хавкин Э.Е. Два ортолога гена R1 устойчивости к фитофторозу у дикорастущих и культурных форм картофеля // Физиология растений. – 2017. – Т. 64. – №5. – С. 372-382. doi: 10.7868/S0015330317050025
  18. Антонова О.Ю., Клименко Н.С., Евдокимова З.З., Костина Л.И., Гавриленко Т.А. Последовательности, гомологичные участкам гена RB/Rpi-blb1/Rpi-sto1, у сортов картофеля, созданных методами традиционной селекции // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2018. – T.22. – №6. – С. 693-702. doi: 10.18699/VJ18.412
  19. Бекетова М.П., Рогозина Е.В., Чалая Н.А., Хавкин Э.Е. (2018) Маркеры генов экстремальной устойчивости к Y вирусу картофеля у дикорастущих видов секции Petota рода Solanum L. Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Естественные науки. – 2018. – №4. – С.99-106. doi: 10.18384/2310-7189-2018-4-99-106
  20. Гавриленко Т.А., Афанасенко О.С., Антонова О.Ю., Рогозина Е.В., Хютти А.В., Шувалов О.Ю., Исламшина А.Р., Чалая Н.А. Разработка технологии оценки генетического разнообразия культурных и диких видов картофеля по устойчивости к вирусным заболеваниям и к раку на основе современных молекулярно-генетических и фитопатологических методов (08-04-13747). / В книге: Ориентированные фундаментальные исследования и их реализация в АПК России: материалы конференции,2009. – C. 94-100.
  21. Усков А.И., Варицев Ю.А., Бирюкова В.А., Галушка П.А., Варицева Г.П., Шмыгля И.В., Кравченко Д.В. Изучение штаммового состава Y вируса картофеля из различных регионов Российской Федерациии и Беларуси // Земледелие. –2016. – №8. – С. 36-38.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Родословная сортов и гибридов первой группы.

Скачать (814KB)
3. Рис. 2. Родословная сортов и гибридов второй группы.

Скачать (624KB)
4. Рис. 3. Родословная сортов и гибридов третьей группы.

Скачать (654KB)
5. Рис. 4. Родословная сортов и гибридов, полученных от самоопыления беккроссов S. stoloniferum x S. tuberosum.

Скачать (694KB)
6. Рис. 5. Родословная межвидовых гибридов ВИР.

Скачать (201KB)

© Российская академия наук, 2019