Генетика и селекция перца и баклажана по материалам конференции «XV meeting on genetics and breeding of capsicum and eggplant», eucarpia, torino, italy, 2-4 september 2013

2-4

сентября 2013 года в городе Турине (Италия) состо- ялась XV-ая международная конферен- ция, посвященная генетике и селекции пасленовых культур (перца и баклажана), организованная в рамках EUCARPIA.

Научная программа конференции была представлена следующими секци-

ями:

• 1.    Создание и оценка селекционного ма-териала/сортов и производство семян.

• 2.    Молекулярная генетика и биотехнологические подходы в селекции.

• 3.    Генетические ресурсы.

• 4.    Стратегия селекционного процесса.

Во время конференции было сделано 42 устных доклада, а так же представлены 88 постерных сообщений.

Увеличение урожайности и качественных показателей сортов перца и баклажана, способных произрастать и давать хороший урожай в различных, в том числе и в экстремальных, климатических условиях – одна из основных задач селекции пасленовых культур. Самой сложной задачей при этом является сочетание в одном сорте/гибриде высокой потенциальной продуктивности с устойчивостью к неблагоприятным факторам внешней среды, т.е. стабильное проявление специфической адаптивности. Целый ряд устных докладов был посвящен оценке и определению селекционной ценности сортов, линий перца и баклажана путем изучения их комбинационной способности и расчета эффекта гетерозиса (Kumari et al., 2013; Ozalp et al., 2013; Tarchoun et al., 2013; Mesquita et al., 2013). В современных селекционных программах все ча- ще используются данные молекулярного маркирования, позволяющие наиболее эффективно определять уровень дивергентности исходного материала, отбирать родительские линии и прогнозировать максимальный эффект гетерозиса гибридов (Shapturenko et al., 2013). Однако, не всегда данные генетических дистанций между родительскими линиями, полученные на основе молекулярного анализа, коррелируют с эффектом гетерозиса по тому или иному признаку. В докладе Milerue et al.

– создание сортов, с высоким качеством продукции, которое может быть обеспечено, в том числе, и содержанием в плодах биологически активных веществ. В пасленовых культурах (перец, баклажан) такими БАВ могут быть флавоноиды, хлорогеновые кислоты, антоцианы, витамин С, каротиноиды, алкалоиды, капсаицины и др. С помощью методов биохимического анализа учеными проводится скрининг диких и культурных коллекционных и селекционных образцов перца и баклажана для отбора генотипов с максимальным содержанием в плодах БАВ (Palotas et al. 2103; Pandey et al., 2013; Laratta et al., 2013). Однако, существует трудность селекции на качество, обусловленная существованием нежелательных корреляций между качеством и другими свойствами и признаками растений. Так, например, известно, что плоды баклажана содержат большое количество фенольных соединений, обладающих антиоксидантным действием. Однако, отрицательной стороной увели-

• (2013 ) было показано, что родительские линии перца, максимально генетически удаленные (0.68), показали меньший эффект гетерозиза по признаку «продуктивность», чем линии с генетической дистанцией 0.35. Несмотря на то, что авторы использовали 40 SSR маркеров для определения уровня дивергентнос-ти исходного материала, этого, очевидно, недостаточно для полного перекрытия генома. Наиболее вероятно, что маркеры, использованные в исследовании, перекрывают участки генома, находящиеся далеко от генов, контролирующих урожайность у перца, что может объяснить полученные результаты.

Одна из важнейших задач селекции

чения числа фенольных соединений является то, что в собранных и разрезанных (в процессе их приготовления) плодах происходит окисление фенольных соединений с помощью полифенол-ок-сидаз (polyphenol oxidases, PPO), что приводит к потемнению мякоти плода (нежелательный признак). В работе Prohens et al. (2013) была выявлена положительная корреляция между тремя функционально-активными компонентами – суммарные фенолы (total phenolics, TP), хлорогеновая кислота (chloro- полифенолов, таких как хлорогеновая кислота, и способностью к незначительному потемнению мякоти плода.

Еще одно, не менее важное направление селекции, в том числе и пасленовых культур, – это создание новых сортов и гибридов, устойчивых к различным патогенам и вредителям. В последние десятилетия молекулярно-генетический анализ стал основным способом идентификации генов устойчивости к биотическим и абиотическим факторам. Межвидовая гибридная по- al. (2013) были идентифицированы 3 сцепленных мета-локуса (metaQTLs) на хромосоме Р5. Один из этих локусов (Pc5.1) подтвердил устойчивость к 12 изолятам патогена. С помощью метода позиционного клонирования и физического картирования на основе BAC библиотеки был сиквенирован участок локуса Pc5.1. размером 1.1 Mb. Структурная и функциональная аннотация полученного сиквенса выявила в нем большое количество транспозонных элементов и несколько рамок считывания

genic acid, CGA) и дифенилпикрилгид-разил (1,1-diphenyl-2- picrylhydrazyl, DPPH), а также статистически недостоверно значимая корреляция между двумя признаками – потемнение жидкого экстракта из лиофилизированной ткани (LEB) и потемнение мякоти плода (FFB). FFB в средней степени (r=0.43) коррелировало с количеством суммарных фенолов и в меньшей степени (r=0.25) – с количеством хлорогеновой кислоты. Выявленная авторами статистически недостоверная корреляция между потемнением мякоти плода и количеством полифенол-оксидаз дает основание для создания сортов баклажана с высоким содержанием биоактивных пуляция между Capsicum annuum и C. chinense была использована для изучения наследования устойчивости к антракнозу (возбудитель Colletotrichum acutatum). Всего было идентифицировано 12 локусов (QTLs) устойчивости к антракнозу (Sun et al., 2013). AFLP и SSR маркеры были использованы для картирования F2 популяции между Capsicum annuum и C. chinense и идентификации одного QTL, сцепленного с устойчивостью перца к трипсу, являющемуся переносчиком вируса бронзо-вости томата на перце (Voorrips et al., 2013). С помощью кластерного анализа 14 локусов (QTLs) устойчивости к Phytophtora capsici учеными Lefebvre et

(ORFs), одна из которых показала высокую гомологию с транскриптом, дифференциально экспрессирующимся в образцах перца, инфицированных Phytophtora capsici, при этом был выявлен однонуклеотидный полиморфизм (SNPs) между устойчивыми и восприимчивыми линиями перца, который может стать основой для разработки SNP-маркеров для маркер-вспомогатель-ной селекции.

В последние годы большое внимание уделяется биотехнологическим подходам в селекции для ускорения, удешевления селекционного процесса и поиска редких генотипов в помощь традиционным методам селекции. На конференции было представлено несколько работ по клональному микроразмножению перца острого (Rego M.M. et al., 2013) и различных видов и межвидовых гибридов баклажана в культуре in vitro (Palacios N. et al., 2013; Plazas M. et al., 2013). В статьях представлены результаты исследований по влиянию активированного угля, гормонов и количества солей на побегообразование и укоренение растений-регенерантов. Подобные методы размножения редких видов, гибридов делают возможным получение полноценных онной среды и фазы развития эксплантов на процесс эмбриогенеза в культуре изолированных пыльников и микроспор.

Результаты совместной работы лабораторий селекции и семеноводства пасленовых культур и биотехнологии по созданию межвидовых гибридов баклажана и получению удвоенных гаплоидов перца сладкого были представлены на конференции в виде постер-ных сообщений и 2-х статей:

• 1)    Mamedov M.I., Pishnaya O.N., Suprunova T.P., Verba V.M.,

Shmykova N.A. Development and analysis of interspecific hybrids among three species in the genus of Solanum L.;

• 2)    Shumilina D.V., Suprunova T.P., Dzhos E.A., Pishnaya O.N., Shmykova N.A. Plant regeneration from isolated anther/microspore culture of sweet pepper (Capsicum annuum L., cv. Zdorovie).

Финансирование поездки для участия в конференции осуществлялось в рамках гранта с Минобрнауки РФ (ГК от 19.04.2011 № 16.М04.11.0004).

растений из недоразвитых зародышей, а так же позволяют передать селекционеру для дальнейшей работы не единственное растение, а несколько идентичных, снижая тем самым риск потери ценных генотипов. Кроме того, усовершенствованные методики получения удвоенных гаплоидов перца (Parra-Vega V.et al., 2013 и Gemes Juhasz A. et al., 2013) и баклажана (Ozdemir B. et al., 2013, Rivas-Sendra A. et al., 2013), представленные в виде постерных и устного докладов, интересны с точки зрения ускоренного получения выровненных гомозиготных линий для создания гибридов. В представленных работах исследовали влияние состава индукци-