Сцепленное наследование микросателлитного локуса ORS 822 с геном PLARG, контролирующим устойчивость к ложной мучнистой росе, у подсолнечника
Автор: Рамазанова С.А., Бадьянов Е.В., Иванов С.В., Савиченко В.Г., Гучетль С.З.
Рубрика: Селекция, семеноводство и биотехнология сельскохозяйственных растений
Статья в выпуске: 4 (192), 2022 года.
Бесплатный доступ
Устойчивость к возбудителю ложной мучнистой росы Plasmopara halstedii (Farl.) Berlese et de Toni у подсолнечника контролируется генами устойчивости Pl. Ген Plarg в настоящее является перспективным в селекции на устойчивость, так как эффективен против всех известных рас патогена. Этот ген интрогрессирован из дикорастущего вида Helianthus argophyllus. Молекулярные маркеры и, в частности, простые микросателлитные повторы (SSR) позволяют контролировать перенос и пирамидирование генов устойчивости к болезням. Однако необходима валидация молекулярного маркера для доказательства его надежности. Для идентификации гена Plarg был апробирован микросателлитный маркер ORS 822. Исследование проводили на гибридной комбинации восприимчивой линии подсолнечника селекции ВНИИМК ВК 925 и устойчивой линии RHA 419, являющейся донором гена Plarg. Установлено, что эти линии отличаются друг от друга аллельным состоянием этого локуса. Молекулярный анализ поколения F1 показал, что микросателлитный локус наследуется кодоминантно. Путем самоопыления было получено поколение F2 и проведена фитопатологическая оценка устойчивости к P. halstedii. Анализ расщепления по фено-20 типу показал, что фактически наблюдаемое расщепление соответствовало теоретически ожидаемой модели 3 : 1 при моногенном наследовании признака. На основании полученных данных было определено, что ген Plarg и микросателлитный локус ORS 822 сцеплены с частотой рекомбинации 0,26. В результате проведенного исследования сделан вывод, что для применения в маркер-ассоциированной селекции (МАС) подсолнечника на устойчивость к возбудителю ложной мучнистой росы этот маркер можно использовать для отбора гомозиготных устойчивых растений.
Подсолнечник, plasmopara halstedii, гены устойчивости, микросателлитные маркеры, мас, локус
Короткий адрес: https://sciup.org/142236129
IDR: 142236129 | DOI: 10.25230/2412-608X-2022-4-192-20-28
Список литературы Сцепленное наследование микросателлитного локуса ORS 822 с геном PLARG, контролирующим устойчивость к ложной мучнистой росе, у подсолнечника
- Markell S.G., Humann R.H., Gilley M., Gulya T.J. [et al.]. Downy mildew pathogen // Compendium of sunflower diseases and pests. - American Phytopathology Press, 2016. - P. 115-117.
- Molinero-Ruiz M.L., Melero-Vara J.M., Dominguez J. Inheritance of resistance to two races of sunflower downy mildew (Plasmopara halstedii) in two Helianthus annuus L. lines // Eu-phytica. - 2003. - Vol. 131. - P. 47-51. DOI: 10.1023/A: 1023063726185.
- Пересыпкин В.Ф. Болезни сельскохозяйственных культур. Том 2.: Болезни технических культур и картофеля. - Киев: Урожай, 1990. -248 с.
- Голощапова Н.Н., Гончаров С.В. Селекция подсолнечника на долговременную устойчивость к ложной мучнистой росе // Современное экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты рационального природопользования. II Международная научно-практическая Интернет-конференция. -ФГБНУ «Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия», 2017. -С. 1383-1386.
- Pecrix Y., Penouilh-Suzette C., Munos S., Vear F., Godiard L. Ten broad spectrum resistances to downy mildew physically mapped on the sunflower genome // Front. Plant Sci. - 2018. -Vol. 9. - P. 1780. DOI: 10.3389/fpls.2018.01780.
- Vincourt P., Assadi F., Bordat A., Langlade N.B., Gouzy J., Pouilly N., Vear F. Consensus mapping of major resistance genes and independent QTL for quantitative resistance to sunflower downy mildew // Theoretical and Applied Genetics. - 2012. - No 125 (5). - P. 909-920. DOI: 10.1007/s00122-012-1882-y.
- Bert P.F., Tourvieille de Labrouhe D., Philippon J., Mouzeyar S., Jouan I., Nicolas P., Vear F. Identification of a second linkage group carrying genes controlling resistance to downy mildew (Plasmopara halstedii) in sunflower (Helianthus annuus L.) // Theor. Appl. Genet. -2001. - No 103. - P. 992-997.
- Bouzidi M.F., Badaoui S., Cambon F., Vear F., Tourvieille de Labrouhe D., Nicolas P., Mouzeyar S. Molecular analysis of a major locus for resistance to downy mildew in sunflower with specific PCR-based markers // Theor. Appl. Genet. - 2002. - No 104 - P. 592-600.
- Dufile C.M., Hahn V., Knapp S.J., Bauer E. Plarg from Helianthus argophyllus is unlinked to other known downy mildew resistance genes in sunflower // Theor. Appl. Genet. - 2004. - Vol. 109. - P. 1083-1086. DOI: 10.1007/s00122-004-1722-9.
- Vear F., Gentzbittel L., Philippon J., Mouzeyar S., Mestries E., Roeckel-Drevet P., Tourvieille de Labrouhe D., Nicolas P. The genetics of resistance to five races of downy mildew (Plasmopara halstedii) in sunflower (Helianthus annuus L.) // Theor. Appl. Genet. -1997. - No 95. - P. 584-589.
- Seiler G.J. Registration of 13 downy mildew tolerant interspecific sunflower germplasm lines derived from wild annual species // Crop Science. - 1991. - No 31 (6). - P. 1714-1716. DOI: 10.2135/cropsci1991.0011183x003100060 093x.
- Miller J.F., Gulya T.J., Seiler G.J. Registration of five fertility restorer sunflower germplasms // Crop Science. - 2002. - No 42 (3). -P. 983-989. DOI: 10.2135/cropsci2002.9890.
- Hulke B.S., Miller J.F., Gulya T.J, Vick B.A. Registration of the oilseed sunflower genetic stocks HA 458, HA 459, and HA 460 possessing genes for resistance to downy mildew // Journal of Plant Registrations. - 2010. - No 4. -P. 93-97. F.
- Viranyi F., Gulya T.J., Tourvieille de Labrouhe D. Recent changes in the pathogenic variability of Plasmopara halstedii (sunflower downy mildew) populations from different continents // Helia. - 2015. - Vol. 38. - P. 149-162. DOI: 10.1515/helia-2015-0009.
- Miller J.F., Gulya T.J. Inheritance of resistance to race 4 of downy mildew derived from interspecific crosses in sunflower // Crop Sci. -1991. - No 31. - P. 40-43.
- Tang S., Yu J.-K., Slabaugh M.B., Shintani D.K., Knapp S.J. Simple sequence repeat map of the sunflower genome // Theor. Appl. Genet. - 2002. - No 105. - Р. 1124-1136.
- Wieckhorst S., Bachlava E., Duble C., Tang S., Gao W., Saski C., Knapp S., Schön C.C., Hahn V., Bauer E. Fine mapping of the sunflower resistance locus PIarg introduced from the wild species Helianthus argophyllus // Theor. Appl. Genet. -2010. - Vol. 121. - P. 1633-1644. DOI: 10.1007/s00122-010-1416-4.
- Livaja M., Wang Y., Wieckhorst S., Haseneyer G., Seidel M., Hahn V., Bauer E. BSTA: a targeted approach combines bulked seg-regant analysis with next-generation sequencing and de novo transcriptome assembly for SNP discovery in sunflower // BMC Genomics. - 2013. - No 14. - Р. 628. DOI: 10.1186/1471-2164-14-628.
- Brahm L., Hahn V., Röcher T., Friedt W. Molecular markers as a tool in breeding for resistance against sunflower downy mildew // In: Proceedings of the 15th International Sunflower Conference, Toulouse, France, June 12-15, 2000. - Vol. 3. - Р. J43- J48.
- Imerovski I., Dimitrijevic D., Miladinovic A., Jocic S., Dedic B. [et al.]. Identification and validation of breeder-friendly DNA markers for Plarg gene in sunflower // Molecular Breeding. -2014. - Vol. 34 (3). - P. 779-788. DOI: 10.1007/s11032-014-0074-7.
- Solodenko A. Validation of microsatellite markers of Pl resistance genes to downy mildew of sunflower // Helia. - 2018. - Vol. 41 (68). - P. 7382. DOI: 10.1515/helia-2017-0026.
- Qi L.L., Ma G., Talukder Z.I., Seiler G.J., Hulke B.S., Jan C.C. [et al.]. Molecular mapping of the disease resistance gene and its impact on sunflower breeding // In: Proceedings of the 19th Intetnational Sunflower Conference, Edirne, Turkey. - 2016(b). - P. 20-30.
- Рамазанова С.А., Бадьянов Е.В., Гучетль С.З. Молекулярные маркеры генов Ph, Pli3 и Plarg для использования в селекции подсолнечника на устойчивость к ложной мучнистой росе // Масличные культуры. - 2020. - Вып. 3 (183). -С.20-26.
- Волгин В.В., Обыдало А.Д. Сравнительная эффективность способов стерилизации пыльцы цветков подсолнечника // Масличные культуры. Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. - 2014. -Вып. 1 (157-158). - С. 10-15.
- Iwebor M., Antonova T., Saukova S. Occurrence and distribution of races 713, 733 and 734 of sunflower downy mildew pathogen in the Russian Federation // Helia. - 2018. - Vol. 41 (69). - P. 141-151. DOI: 10.1515/helia-2018-0015.
- Tang S., Yu J.K., Slabaugh M.B., Shintani K., Knapp J. Simple sequence repeat map of the sunflower genome // Theoretical and Applied Genetics. - 2002. - Vol. 105. - P. 1124-1136. DOI: 10.1007/s00122-002-0989-y.
- Гершензон С.М. Основы современной генетики. - Киев: Наукова думка, 1979. - 508 с.
- Рамазанова С.А., Бадьянов Е.В., Сави-ченко В.Г., Гучетль С.З., Стрельников Е.А. Оценка сцепления гена Plarg, контролирующего устойчивость к ложной мучнистой росе у подсолнечника, и микросателлитных локусов ДНК // Масличные культуры. - 2022. - Вып. 3 (191). -С. 14-23.