Изучение устойчивости сортов картофеля к Phytophtora infestans (Mont.) de Bary, Synchytrium endobioticum (Schilb.), Globodera pallida (Stone), Globodera rostochiensis (Wollenweber), PVY, PVX в Приморском крае

Актуальность. Одним из важных направлений селекции картофеля является создание сортов устойчивых к комплексу заболеваний, таких как фитофтороз, вирусные и грибные инфекции, а также паразитические нематоды. Применение ДНК-маркеров для идентификации ценных генотипов ускоряет процесс отбора устойчивых сортов, тем самым повышая эффективность селекции.

Методы. Цель исследования — изучение устойчивости 23 сортов картофеля к местному изоляту Phytophthora infestans (Mont.), а также определение генов устойчивости к патогенам: раку картофеля, бледной и золотистой цистообразующим нематодам, вирусам X и Y, фитофторозу. Листья картофеля обрабатывали инокулюмом изолята Putzilovka-2019 и выдерживали 24 часа в темноте, затем помещали в климатический бокс. Учет вели на шестые сутки после инокуляции.

Результаты. Сорта Latona, Брянский деликатес, Gala, Дачный, Казачок, Adretta показали высокую устойчивость к фитофторозу — 0,0% поражения листовой поверхности. Высокую устойчивость к фитофторозу демонстрировали и сорта Laperla, Belmonda, Impala, Фиолетовый, Жуковский ранний, Queen Anne, Sante, Янтарь, у которых площадь поражения листа составила от 3,0 до 10,0%. При молекулярном скрининге ген устойчивости к раку картофеля (Senl) Nl25 был выявлен у 22 сортов, ген устойчивости H1 — у 15 сортов, а ген устойчивости Gpa2 — у 9 сортов, ген, кодирующий устойчивость к вирусу Х (Rxl), обнаружен у 13 сортов.

1. Ahmadvand R., Wolf I., Gorji A.M., Polgár Z., Taller J. Development of Molecular Tools for Distinguishing Between the Highly Similar Rx1 and Rx2 PVX Extreme Resistance Genes in Tetraploid Potato. Potato Research. 2013; 56(4): 277–291. https://doi.org/10.1007/s11540-013-9244-y

2. Бирюкова В.А. и др. Поиск источников генов устойчивости к патогенам среди образцов селекционно-генетических коллекций ВНИИКХ с использованием молекулярных маркеров. Защита картофеля. 2015; (1): 3–7. https://www.elibrary.ru/tbigxp

3. Гавриленко Т.А. и др. Молекулярный скрининг сортов и гибридов картофеля северо-западной зоны Российской Федерации. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018; 22(1): 35–45. https://doi.org/10.18699/VJ18.329

4. Sokolova E. et. al. SCAR-markers of the R-genes and germplasm of wild Solanum species for breeding late blight-resistant potato cultivars. Plant Genetic Resources. 2011; 9(2): 309–312. https://doi.org/10.1017/S1479262111000347

5. Антонова О.Ю. и др. Генетическое разнообразие сортов картофеля российской селекции и стран ближнего зарубежья по данным полиморфизма SSR-локусов и маркеров R-генов устойчивости. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2016; 20(5): 596–606. https://doi.org/10.18699/VJ16.181

6. Valkonen J.P.T., Gebhardt C., Zimnoch-Guzowska E., Watanabe K.N. Resistance to Potato virus Y in potato. Lacomme C., Glais L., Bellstedt D.U., Dupuis B., Karasev A.V., Jacquot E. eds. Potato Virus Y: Biodiversity, Pathogenicity, Epidemiology and Management. Springer. 2017; 207–241. https://doi.org/10.1007/978-3-319-58860-5_8

7. 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; 22(6): 693–702 (на англ. яз.). https://doi.org/10.18699/VJ18.412

8. Huang S. et. al. Comparative genomics enabled the isolation of the R3a late blight resistance gene in potato. The Plant Journal. 2005; 42(2): 251–261. https://doi.org/10.1111/j.1365-313X.2005.02365.x

9. Asano K., Kobayashi A., Tsuda S., Nishinaka M., Tamiya S. DNA marker-assisted evaluation of potato genotypes for potential resistance to potato cyst nematode pathotypes not yet invading into Japan. Breeding Science. 2012; 62(2): 142–150. https://doi.org/10.1270/jsbbs.62.142

10. Гаджиев Н.М. и др. Использование в практической селекции картофеля результатов ДНК-маркирования исходных родительских форм и межсортовых гибридов. Сельскохозяйственная биология. 2020; 55(5): 981–994. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2020.5.981rus

11. 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. 2016; 52(5): 569–578. https://doi.org/10.7868/S0016675816050052

12. Wu R., Gallo-Meagher M., Littell R.C., Zeng Z.-B. A General Polyploid Model for Analyzing Gene Segregation in Outcrossing Tetraploid Species. Genetics. 2001; 159(2): 869–882. https://doi.org/10.1093/genetics/159.2.869

13. Хютти А.В., Рыбаков Д.А., Гавриленко Т.А., Афанасенко О.С. Устойчивость к возбудителям фитофтороза и глободероза современного сортимента семенного картофеля и его фитосанитарное состояние в различных агроклиматических зонах европейской части России. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2020; 24(4): 363–375. https://doi.org/10.18699/VJ20.629

14. Brylińska M., Śliwka J. Laboratory assessment of potato resistance to Phytophthora infestans. Plant Breeding and Seed Science. 2017; 76(1): 17–23. https://doi.org/10.1515/plass-2017-0016

15. Бирюкова В.А., Шмыгля И.В., Митюшкин А.В., Мелёшин А.А., Жарова В.А. Молекулярный скрининг образцов селекционно-генетических коллекций ВНИИКХ. «День поля» в рамках КПНИ ФАНО России «Развитие селекции и семеноводства картофеля» и научная конференция «Теоретические основы и прикладные исследования в селекции и семеноводстве картофеля». Новосибирск: Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук. 2018; 8. https://doi.org/10.18699/Potato-2018-04

16. Шанина Е.П., Сергеева Л.Б., Стафеева М.А., Клюкина Е.М. Применение ДНК-маркеров для оценки исходного селекционного материала картофеля. Достижения науки и техники АПК. 2018; (12): 47–49. https://doi.org/10.24411/0235-2451-2018-11213

17. Клименко Н.С., Гавриленко Т.А., Костина Л.И., Мамадбокирова Ф.Т., Антонова О.Ю. Поиск источников устойчивости к Globodera.pallida и к PVX в коллекции отечественных сортов картофеля с использованием молекулярных маркеров. Биотехнология и селекция растений. 2019; 2(1): 42–48. https://doi.org/10.30901/2658-6266-2019-1-42-48

18. Сайнакова А.Б. и др. Исследование коллекционных образцов картофе ля на наличие генетических маркеров устойчивости к фитопатогенам. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018; 22(1): 18–24. https://doi.org/10.18699/VJ18.326

19. Khiutti A.V., Mironenko N.V., Afanasenko O.S., Antonova O.Y., Gavrilenko T.A. Potato Resistance to Quarantine Diseases. Russian Journal of Genetics: Applied Research. 2017; 7(8): 833–844. https://doi.org/10.1134/S2079059717050094

20. Антоненко В.В., Смирнов А.Н. Влияние регуляторов роста растений новосил, лариксин и терпенол на агрессивность Phytophthora infestans. Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2011; (4): 64–72. https://elibrary.ru/ohklyd

21. Мушинский А.А., Часовских Н.П., Герасимова Е.В., Аминова Е.В. Устойчивость сортов картофеля к фитофторозу (Phytophthora infestans) в условиях орошения в степной зоне Южного Урала. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016; (4): 61–63. https://elibrary.ru/wjumrj