Выявление устойчивых к фитофторозу гибридов картофеля с использованием маркеров R-генов и искусственного заражения
Автор: Казаков О.Г., Поливанова О.Б., Деревягина М.К., Бирюкова В.А., Темирбекова С.К.
Журнал: Овощи России @vegetables
Рубрика: Агрохимия, агропочвоведение, защита и карантин растений
Статья в выпуске: 6 (86), 2025 года.
Бесплатный доступ
Актуальность. Фитофтороз является заболеванием, сопряженным со значительными экономическими потерями картофеля. Потери от данного заболевания в России в среднем составляют более 4 млн тонн ежегодно. Наиболее оптимальной стратегией по сдерживанию распространения патогена и борьбы с ним является создание устойчивых сортов картофеля, несущих один или несколько Rpi-генов в совокупности с высоким уровнем горизонтальной устойчивости. Цель исследования – выделить фитофтороустойчивые генотипы среди гибридов различного генетического происхождения и соотнести их уровень устойчивости с наличием Rpi-генов. Материалы и методы. Объектом исследования были гибриды картофеля различного генетического происхождения, отобранные по хозяйственно-биологическим признакам из 45 комбинаций скрещиваний. Устойчивость к фитофторозу оценивали лабораторным методом, путем искусственного заражения листьев и клубней. Оценка наличия молекулярных маркеров производилась методов ПЦР с использованием ранее опубликованных SCAR-маркеров 5-ти Rpi-генов (R1, R2, R3a, R3b и Rpi-blb1 = Rpi-sto1). Результаты. В рамках скрининга было выявлено 24 гибрида с высокой и очень высокой устойчивостью листьев к фитофторозу, большинство из которых несут хотя бы один Rpi-ген. Преобладающим среди очень высокоустойчивых и устойчивых образцов является ген R2. Ген R1 чаще встречается в группе гибридов со средней устойчивостью и с отсутствием устойчивости листьев. Уровень устойчивости клубней не зависит от количества и сочетания Rpi-генов и, вероятно, контролируется другим набором генов. Полученные результаты отражают сложность взаимодействия генотипа и фенотипа в системе «растение картофеля – Phytophthora infestans». Для повышения эффективности использования молекулярных маркеров в селекции при получении и отборе фитофтороустойчивых генотипов картофеля необходимо расширить линейку тестируемых маркеров известных R-генов, проводить анализ исходных родительских форм, на основании которого вести оценку гибридного потомства.
Картофель, Phytophthora infestans (Mont.) de Bary, устойчивость к фитофторозу, молекулярные маркеры, традиционная и маркер-вспомогательная селекция
Короткий адрес: https://sciup.org/140313413
IDR: 140313413 | УДК: 635.21:631.524.86 | DOI: 10.18619/2072-9146-2025-6-146-153
Identification of potato hybrids resistant to late blight using R-gene markers and artificial infection
Relevance. Late blight is a disease associated with significant economic losses in potatoes. Losses from this disease in Russia average over 4 million tons annually. The optimal strategy for containing and combating the spread of the pathogen is the development of resistant potato varieties carrying one or more Rpi genes combined with a high level of horizontal resistance. The aim of research. To identify late blight-resistant genotypes among hybrids of different genetic origins and correlate their resistance level with the presence of Rpi genes. Materials and methods. The study involved potato hybrids of different genetic origins, selected for their agronomic and biological traits from 45 crosses. Resistance to late blight was assessed using a laboratory method, artificially infecting leaves and tubers. The presence of molecular markers was assessed using PCR methods using previously published SCAR markers for five Rpi genes (R1, R2, R3a, R3b, and Rpi-blb1 = Rpi-sto1). Results. The screening identified 24 hybrids with high and very high foliar resistance, most of which carried at least one Rpi gene. The R2 gene was predominant among the very highly resistant and resistant samples. The R1 gene was more common in the group of hybrids with moderate resistance and without leaf resistance. Tuber resistance level does not depend on the number and combination of Rpi genes and is likely controlled by a different set of genes. These results reflect the complexity of genotype-phenotype interactions in the potato plant-Phytophthora infestans system. To increase the efficiency of using molecular markers in breeding for the production and selection of late blight-resistant potato genotypes, it is necessary to expand the range of tested markers of known R-genes and conduct an analysis of the original parental forms, on the basis of which to evaluate the hybrid offspring.