Markers of genes for resistance to late blight, potato virus Y  and potato cyst nematode identified in advanced interspecific potato hybrids | Маркеры генов устойчивости к фитофторозу, Y вирусу картофеля и золотистой картофельной нематоде у перспективных клонов межвидовых гибридов картофеля

Markers of genes for resistance to late blight, potato virus Y and potato cyst nematode identified in advanced interspecific potato hybrids | Маркеры генов устойчивости к фитофторозу, Y вирусу картофеля и золотистой картофельной нематоде у перспективных клонов межвидовых гибридов картофеля

2022

N. M. Zoteeva | O. Yu. Antonova | N. S. Klimenko | T. A. Gavrilenko | Н. М. Зотеева | О. Ю. Антонова | Н. С. Клименко | Т. А. Гавриленко

unknown. Background. The harmful organisms affecting potato cause great economic damage in all areas where the crop is grown. One of the most economically important pathogens is the potato late blight (agent Phytophthora infestans Mont. (de Bary)). Also, Potato Virus Y (PVY) and potato cyst nematode (PCN) of the Ro1 pathotype, the only one that occurs in the Russian Federation, cause significant yield losses. Materials and methods. Phytopathological and molecular screening was carried out on original interspecific potato hybrids obtained in 11 crossing combinations, seven of which were studied for the first time. Hybrids resulted from crosses that involved Mexican and South American potato species as sources of late blight and PVY resistance. Field observations of late blight resistance were conducted during three seasons under high infection pressure. A part of plant material was screened in laboratory tests. PCR tests employed 9 DNA markers of genes associated with resistance to Ph. infestans, PVY and PCN of Ro1 pathotype used in our previous study. Results. In field evaluation, hybrid clones mostly expressed high, and a part of them moderate late blight resistance. Of the 6 markers of the used Rpi genes, at least two were detected in most clones, while some had 3 or 4 markers. Some clones were found to have markers of PCN resistance genes and of several genes for resistance to PVY. The cytoplasm type was determined for all plant material. Conclutions. Within a small but pedigree-diverse set of interspeсific hybrids, the markers of resistance genes to all three pests were found. A part of clones obtained by using the sources of PVY and late blight resistance which we had identified, were found to contain two or more resistance genes to these pathogens. According to the results of molecular tests, the clones were found to carry several markers of late blight and PVY resistance genes. Original interspecific potato hybrids with determined late blight resistance levels, cytoplasm type and availability of markers of genes for resistance to three pests can be used in further hybridization.

Show more [+]

Less [-]

unknown. Актуальность. Вредные организмы, поражающие растения картофеля, наносят большой экономический ущерб во всех зонах, где выращивают эту культуру. Одним из наиболее экономически значимых патогенов является возбудитель фитофтороза картофеля (Phytophthora infestans Mont. (de Bary)). Также существенные потери урожая вызывают Y вирус картофеля (PVY) и золотистая картофельная нематода (ЗКН) единственного распространенного в РФ патотипа Ro1. Материалы и методы. В фитопатологических опытах и молекулярно-генетических исследованиях изучали клоны оригинальных межвидовых гибридов, полученных в 11-ти комбинациях скрещиваний, 7 из которых изучены впервые. Гибриды получены с участием образцов диких мексиканских и южноамериканских видов – источников устойчивости к фитофторозу и PVY. Оценку полевой устойчивости к фитофторозу проводили в условиях повышенного инфекционного фона в течение трех лет, часть материала проходила оценку в лабораторных опытах. В ПЦР тестах использовали 9 ДНК маркеров генов устойчивости к Ph. infestans, PVY и ЗКН (патотип Ro1), которые применяли в наших предыдущих исследованиях. Результаты. В полевом изучении гибридные клоны в большинстве проявляли высокую, часть из них – умеренную устойчивость к фитофторозу. У большинства клонов из комбинаций скрещиваний, изученных впервые, выявлено не менее двух, у части из них до четырех маркеров генов устойчивости к Ph. infestans. У ряда гибридных генотипов также выявлены маркеры генов устойчивости к PVY и ЗКН. Отобраны клоны с маркерами нескольких генов устойчивости к PVY.  Заключение. В небольшой, но разнообразной по происхождению выборке межвидовых гибридов детектированы маркеры генов устойчивости ко всем трем вредным организмам. У части клонов, полученных с участием выделенных нами источников устойчивости к Ph. infestans и PVY, идентифицированы маркеры двух и более генов устойчивости к этим патогенам. Оригинальные межвидовые гибриды с определенными в данном изучении уровнями устойчивости к фитофторозу, типом цитоплазмы и маркерами генов устойчивости могут быть использованы в дальнейших возвратных скрещиваниях с сортами картофеля.

Show more [+]

Less [-]

Bibliographic information

Other Subjects

Фитофтороз; Межвидовые гибриды; Золотистая картофельная нематода; Interspecific hybrids; Dna markers; Resistance; Potato cyst nematode; Y вирус картофеля; Late blight

License

Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).. Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).

Source

10.30901/2658-6266-2022-1

Corporate Author

The research was supported by the Russian Science Foundation (RSF) and was performed within the frames of the VIR State Assignment in accordance with the R&D Thematic Plan, Topic No. 0481-2019-0002 “Improvement of approaches and ex situ methods for conservation of identified gene pool of vegetatively propagated crops and their wild relatives, development of technologies for their effective use in breeding”.

Работа выполнена при поддержке гранта РНФ 16-16-04125 и государственного задания согласно тематическому плану ВИР по теме № 0481-2022-0004 «Совершенствование подходов и методов ex situ сохранения идентифицированного генофонда вегетативно размножаемых культур и их диких родичей, разработка технологий их эффективного использования в селекции» (номер государственной регистрации ЕГИСУ НИОКР АААА–А16–116040710361–8). Авторы выражают благодарность ведущему научному сотруднику Лаборатории устойчивости растений к болезням А.В. Хютти (ВИЗР) за предоставление культуры Ph. infestans.