Идентификация родительских форм для селекции картофеля, устойчивого к болезням и вредителям, методом мультиплексного ПЦР-анализа

Идентификация родительских форм для селекции картофеля, устойчивого к болезням и вредителям, методом мультиплексного ПЦР-анализа

Автор: Рогозина Е.В., Терентьева Е.В., Потокина Е.К., Юркина Е.Н., Никулин А.В., Алексеев Я.И.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Генетика и селекция

Статья в выпуске: 1 т.54, 2019 года.

Бесплатный доступ

Селекция картофеля на основе традиционных технологий гибридизации и отбора индивидуальных растений - длительный и трудоемкий процесс. Использование ДНК маркеров, сцепленных с генами устойчивости к болезням и вредителям, позволяет существенно повысить эффективность отбора ценных генотипов на ранних этапах селекции. В представленной работе чилийские аборигенные сорта картофеля впервые охарактеризованы с использованием ДНК маркеров генов H1 и Gro1-4, контролирующих устойчивость к золотистой нематоде Globodera rostochiensis (Wollenweber) Behrens патотипов Ro1, Ro4, гена Gpa2, определяющего устойчивость к бледной нематоде G. pallida (Stone) Behrens патотипа Pa2, генов Ry adg, Ry chc и Ry sto (иммунитет к Y-вирусу картофеля), гена Rx (иммунитет к X-вирусу картофеля) и гена Sen1 устойчивости к раку картофеля Synchytrium endobioticum (Schilb.) Percival. Получены результаты одновременного тестирования клонов межвидовых гибридов и сортов картофеля по нескольким генам...

Еще

Картофель, межвидовые гибриды, днк маркеры, маркер-опосредованная селекция, рак картофеля, нематода, y-вирус картофеля

Короткий адрес: https://sciup.org/142220088

IDR: 142220088   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2019.1.19rus

Список литературы Идентификация родительских форм для селекции картофеля, устойчивого к болезням и вредителям, методом мультиплексного ПЦР-анализа

  • Росс Х. Селекция картофеля -проблемы и перспективы. М., 1989.
  • Bradshaw J.E. Potato breeding at the Scottish Plant Breeding Station and the Scottish Crop Research Institute: 1920-2008. Potato Res., 2009, 52(2): 141-172 ( ) DOI: 10.1007/s11540-009-9126-5
  • Симаков Е., Склярова Н., Яшина И. Методические указания по технологии селекционного процесса картофеля. М., 2006.
  • Carputo D., Frusciante L. Classical genetics and traditional breeding. In: Genetics, genomics and breeding of potatoes/J.M. Bradeen, K.G. Haynes (eds.). Science Publishers, Enfield, NH, 2011: 20-40.
  • Gebhardt C. Bridging the gap between genome analysis and precision breeding in potato. Trends Genet., 2013, 29(4): 248-256 ( ) DOI: 10.1016/j.tig.2012.11.006
  • Slater A., Cogan N., Hayes B., Schultz L., Dale M., Bryan G., Forster J. Improving breeding efficiency in potato using molecular and quantitative genetics. Theor. Appl. Genet., 2014, 127(11): 2279-2292 ( )
  • DOI: 10.1007/s00122-014-2386-8
  • Gebhardt C., Bellin D., Henselewski H., Lehmann W., Schwarzfischer J., Valkonen J. Marker-assisted combination of major genes for pathogen resistance in potato. Theor. Appl. Genet., 2006, 112(8): 1458-1464 ( )
  • DOI: 10.1007/s00122-006-0248-8
  • Simko I., Jansky S., Stephenson S., Spooner D. Genetics of resistance to pests and disease. In: Potato biology and biotechnology: advances and perspectives/D. Vreugdenhil, J. Bradshaw, C. Gebhardt, F. Govers, M. Taylor, D. MacKerron, H. Ross (eds). Elsevier, Amsterdam, 2007, 7: 117-155.
  • Slater A., Cogan N., Forster J. Cost analysis of the application of marker-assisted selection in potato breeding. Mol. Breeding, 2013, 32(2): 299-310 ( )
  • DOI: 10.1007/s11032-013-9871-7
  • Ramakrishnan A., Ritland C., Sevillano B., Riseman A. Review of potato molecular markers to enhance trait selection. Am. J. Potato Res., 2015, 92(4): 455-472 ( )
  • DOI: 10.1007/s12230-015-9455-7
  • Tiwari J., Gopal J., Singh B. Marker-assisted selection for virus resistance in potato: options and challenges. Potato J., 2012, 39(2): 101-117.
  • Tiwari J., Siddappa S., Singh B., Kaushik S., Chakrabarti S., Bhardwaj V., Chandel P. Molecular markers for late blight resistance breeding of potato: an update. Plant Breeding, 2013, 132(3): 237-245 ( )
  • DOI: 10.1111/pbr.12053
  • Mori K., Sakamoto Y., Mukojima N., Tamiya S., Nakao T., Ishii T., 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, 180: 347-355 ( )
  • DOI: 10.1007/s10681-011-0381-6
  • Witek K., Strzelczyk-Zyta D., Hennig J., Marczewski W. A multiplex PCR approach to simultaneously genotype potato towards the resistance alleles Ry-fsto and Ns. Mol. Breeding, 2006, 18(3): 273-275 ( )
  • DOI: 10.1007/s11032-006-9021-6
  • Антонова О., Швачко Н., Новикова Л., Шувалов О., Костина Л., Клименко Н., Шувалова А., Гавриленко Т. 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 ( )
  • DOI: 10.18699/VJ16.181
  • Бирюкова В., Шмыгля И., Абросимова С., Запекина Т., Мелешин А., Митюшкин А., Мананков В. Поиск источников генов устойчивости к патогенам среди образцов селекционно-генетических коллекций ВНИИКХ с использованием молекулярных маркеров. Защита картофеля, 2015, 1: 3-7.
  • Ермишин А., Свиточ О., Воронкова Е., Лукша В., Гукасян О., Полюхович Ю., Жарич В. Оценка исходного материала картофеля по составу и аллельному состоянию генов устойчивости к болезням и вредителям с целью оптимизации подбора родительских форм для гибридизации: метод. реком. Минск, 2016.
  • Дорожкин Б., Дергачева Н. ВИР и селекция картофеля в Сибири. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции, 2007, 163: 167-179.
  • Козлов В., Рогозина Е. Созданные в ВИР межвидовые гибридные клоны картофеля -источники ценных признаков для селекции картофеля в Беларуси. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции, 2014, 17(2): 61-72.
  • Симаков Е., Жарова В., Митюшкин А., Бирюкова В., Рогозина Е., Киру С. Использование генетических ресурсов картофеля для повышения эффективности селекции. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции, 2017, 178(2): 113-121.
  • Будин К.З. Генетические основы создания доноров картофеля. СПб, 1997.
  • Костина Л.И. Картофель Чили. СПб, 2016.
  • Рогозина Е., Чалая Н., Бекетова М., Бирюкова В., Кирпичева Т., Кузнецова М., Мананков В., Фадина О., Хлопюк М., Хавкин Э. Межвидовые гибриды картофеля, устойчивые к возбудителям болезней. Каталог мировой коллекции ВИР, Вып. 866. СПб, 2018.
  • Лакин Г.Ф. Биометрия. М., 1990.
  • Kasai K., Morikawa Y., Sorri V., Valkonen J., Gebhardt C., Watanabe K. Development of SCAR markers to the PVY resistance gene Ryadg based on a common feature of plant disease resistance genes. Genome, 2000, 43(1): 1-8 ( )
  • DOI: 10.1139/g99-092
  • Song Y., Schwarzfischer A. Development of STS markers for selection of extreme resistance (Ry sto) to PVY and maternal pedigree analysis of extremely resistant cultivars. Am. J. Potato Res., 2008, 85(5): 392-393 ( )
  • DOI: 10.1007/s12230-008-9044-0
  • Milczarek D., Flis B., Przetakiewicz A. Suitability of molecular markers for selection of potatoes resistant to Globodera spp. Am. J. Potato Res., 2011, 88(3): 245-255 ( )
  • DOI: 10.1007/s12230-011-9189-0
  • Finkers-Tomczak A., Bakker E., de Boer J., van der Vossen E., Achenbach U., Golas T., Suryaningrat S., Smant G., Bakker J. and Goverse A. Comparative sequence analysis of the potato cyst nematode resistance locus H1 reveals a major lack of co-linearity between three haplotypes in potato (Solanum tuberosum ssp.). Theor. Appl. Genet., 2011, 122(3): 595-608 ( )
  • DOI: 10.1007/s00122-010-1472-9
  • 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 Sci., 2012, 62(2): 142-150 ( )
  • DOI: 10.1270/jsbbs.62.142
  • Hehl R., Faurie E., Hesselbach J., Salamini F., Whitham S., Baker B., Gebhardt C. TMV resistance gene N homologues are linked to Synchytrium endobioticum resistance in potato. Theor. Appl. Genet., 1999, 98(3-4): 379-386 ( )
  • DOI: 10.1007/s001220051
  • Бирюкова В., Шмыгля И., Абросимова С., Мананков В., Митюшкин А., Рогозина Е., Киру С., Чалая Н., Мелешин А., Жарова В. Применение молекулярных маркеров в селекции на устойчивость к картофельной цистообразующей нематоде. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции, 2017, 178(1): 92-103.
  • Рогозина Е., Лиманцева Л., Бирюкова В. Доноры устойчивости к патотипу Ro1 золотистой картофельной нематоды, производные от S. alandiae Card. Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук, 2012, 3: 16-19.
  • Brugmans B., Hutten R., Rookmaker A., Visser R., van Eck H. Exploitation of a marker dense linkage map of potato for positional cloning of a wart disease resistance gene. Theor. Appl. Genet., 2006, 112(2): 269-277 ( )
  • DOI: 10.1007/s00122-005-0125-x
  • Fulladosa A., Navarro F., Kota R., Severson K., Palta J., Charkowski A. Application of marker assisted selection for Potato Virus Y resistance in the University of Wisconsin potato breeding program. Am. J. Potato Res., 2015, 92(3): 444-450 ( )
  • DOI: 10.1007/s12230-015-9431-2
  • Nie X., Lalany F., Dickison V., Wilson V., Singh M., De Koeyer D., Murphy A. Detection of molecular markers linked to Ry genes in potato germplasm for marker-assisted selection for extreme resistance to PVY in AAFCs potato breeding program. Can. J. Plant Sci., 2016, 96(5): 737-742 ( )
  • DOI: 10.1139/cjps-2015-0335
  • Ottoman R., Hane D., Brown C., Yilma S., James S., Mosley A., Crosslin J., Vales M. Validation and implementation of marker-sssisted selection (MAS) for PVY resistance (Ry adg gene) in a tetraploid potato breeding program. Am. J. Potato Res., 2009, 86(4): 304-314 ( )
  • DOI: 10.1007/s12230-009-9084-0
  • Fadina O., Beketova M., Sokolova E., Kuznetsova M., Smetanina T., Rogozina E., Khavkin E. Anticipatory breeding: molecular markers as a tool in developing donors of potato (Solanum tuberosum L.) late blight resistance from complex interspecigic hybrids. Agricultural Biology, 2017, 52(1): 84-94 ( )
  • DOI: 10.15389/agrobiology.2017.1.84eng
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp