AGRIS - 

2022

I. E. Khrabrov | O. Yu. Antonova | M. I. Shapovalov | L. G. Semenova | И. Э. Храбров | О. Ю. Антонова | М. И. Шаповалов | Л. Г. Семенова

Актуальность. К числу крайне вредоносных заболеваний земляники в условиях юга России в последние годы относится антракнозная черная гниль, вызываемая фитопатогенным грибом Colletotrichum acutatum Simmonds. Заболевание распространено по всему миру, относительно недавно оно появилось в России. Потери от него достигают до 80% урожая, кроме того, патоген вызывает значительные выпады растений в маточных насаждениях. Наиболее надежной защитой от патогена является выращивание устойчивых сортов. У земляники устойчивость контролируется разными генами, в частности, геном Rca2. Для выявления данного гена разработаны молекулярные маркеры STS_Rca2_240 и STS-Rca2_417. Задачей нашего исследования было использование данных маркеров для скрининга коллекции сортов земляники садовой ВИР, поддерживаемой на Майкопской опытной станции. Материал и методы. В работе изучено 135 сортов Fragaria × ananassa (Duchesne ex Weston) Duchesne ex Rozier, 83 отечественных и 52 зарубежных. В число отечественных сортов входили 17 сортов, созданных на Майкопской ОС. Растения были оценены на наличие полевой устойчивости к антракнозу в условиях Республики Адыгея в период с 2018 по 2021 года. Молекулярный скрининг проводили при помощи двух молекулярных маркеров, тесно сцепленных с геном Rca2: STS_Rca2_240 и STS-Rca2_417. Для контроля эффективности ПЦР использовали микросателлитные праймеры EMFv020. Положительным контролем служил сорт ‘Сударушка’, у которого наличие маркерного фрагмента STS_Rca2_240 описано в литературе. Результаты и обсуждение. Диагностический фрагмент 240 пн маркера Rca2_240 был выявлен у 22 сортов выборки. Среди отечественных сортов частота встречаемости маркера составила 18,1%, в выборке иностранных сортов она была несколько ниже – 13,0%. Из 17 сортов майкопской селекции маркер был выявлен у трех: ‘Майкопская ранняя’, ‘Пэрыт’, и ‘Шапсугская’. Ассоциация диагностического фрагмента с устойчивостью составила 73,0%. Не очень высокая эффективность маркера была связана с наличием значительного количества устойчивых сортов, не генерирующих диагностических фрагментов; устойчивость таких сортов может обеспечиваться работой других генов, например, FaRCa1. Маркер STS-Rca2_417 при скрининге оказался неэффективным. Заключение. В коллекции ВИР, поддерживаемой на Майкопской ОС, было выявлено 22 сорта с маркером гена Rca2, 16 из которых обладали полевой устойчивостью к C. acutatum второй группы патогенности. Эти сорта представляют ценный материал для селекции. Наличие маркера STS-Rca2_240 может выступать в роли ценного диагностического признака при паспортизации сортов. | Background. Anthracnose black rot caused by the phytopathogenic fungus Colletotrichum acutatum Simmonds became an extremely harmful disease of strawberries in Southern Russia. The disease is widespread throughout the world, and relatively recently it appeared in Russia. Yield losses due to the disease reach up to 80%; besides, the pathogen causes significant plant losses in mother plantations. The most reliable protection against the pathogen is the cultivation of resistant varieties. In strawberries, resistance is controlled by different genes, including Rca2. To identify this gene, molecular markers STS_Rca2_240 and STS-Rca2_417 have been developed. The purpose of this study was to use the markers for screening the VIR collection of strawberry varieties at the VIR Maikop Experiment Station (Maikop ES VIR). Material and methods. The present work studied 135 varieties of Fragaria × ananassa (Duchesne ex Weston) Duchesne ex Rozier, 83 domestic and 52 foreign ones. The domestic varieties included 17 created at the Maikop ES. Plants were evaluated for anthracnose field resistance in the Republic of Adygea from 2018 to 2021. Molecular screening was performed using STS_Rca2_240 and STS-Rca2_417, the molecular markers closely linked to the Rca2 gene. Microsatellite primers EMFv020 were used to control the PCR. The cultivar ‘Sudarushka’, in which the presence of STS_Rca2_240 marker was described in the literature, served as a positive control. Results and discussion. The marker Rca2_240 was detected in 22 cultivars from 135 studied. Among domestic varieties, the frequency of the marker was 18.1%, while among the foreign varieties it was slightly lower and amounted to 13.0%. Among the 17 varieties created at the Maykop SE, the marker was found in three: ‘Majkopskaya rannyaya’, ‘Peryt’, and ‘Shapsugskaya’. The association of the diagnostic fragment with resistance was 73.0%. The marker efficiency was not very high due to the significant number of resistant varieties which do not generate the diagnostic fragments. The resistance in such varieties can be provided by other genes, for example, FaRCa1. The STS-Rca2_417 marker was not effective during screening. Conclusion. Twenty-two varieties with the STS_Rca2_240 marker were identified in the VIR collection, maintained at the Maykop ES VIR, 16 of which were resistant to C. acutatum. These varieties represent a valuable breeding material. The STS-Rca2_240 marker can be used as an important diagnostic trait for the certification of varieties.

Show more [+]

Less [-]

N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources - Russian Federation

2020

I. E. Khrabrov | O. Yu. Antonova | M. I. Shapovalov | L. G. Semenova | И. Э. Храбров | О. Ю. Антонова | М. И. Шаповалов | Л. Г. Семёнова

The garden strawberry Fragaria × ananassa (Duchesne ex Weston) Duchesne ex Rozier (1785) is a perennial herbaceous plant of the Rosaceae family; it is cultivated all around the world. It accounts for more than half of the global volume of berries production. In Russia, more than 160 tons of garden strawberries are grown annually, but according to Russian scientists, this crop has a much higher productivity potential. Various pathogens, including bacterial, viral and fungal infections, negatively affect the productivity of strawberry. Anthracnose (caused by Colletotrichum Corda.), crown rot (Phytophthora cactorum Lebert & Cohn), red core disease (Phytophthora fragariae var. fragariae Hickman), fusarium wilt (Fusarium oxysporum f. sр. fragariae Winks & Williams ) and strawberry powdery mildew (Podosphaera aphanis [Sphaerotheca macularis] (Wallr.) U. Braun & S. Takam) are among the most important fungal diseases of strawberry. This review discusses the current data about the known genes and quantitative trait loci (QTLs) associated with resistance to listed plant pathogens. The review also offers information about molecular markers of different types: SDRF, AFLP, SSR, SCAR, SNP, associated with these genes/QTLs and used in the molecular screening of strawberry collections for practical purposes. | Садовая земляника Fragaria × ananassa (Duchesne ex Weston) Duchesne ex Rozier (1785) – многолетнее травянистое растение из семейства розоцветных (Rosaceae), возделываемое по всему миру. На её долю приходится больше половины объема мирового производства ягод. В России ежегодно выращивается более 200 тонн земляники садовой, но по данным отечественных учёных у данной культуры потенциал продуктивности намного больше. На урожайность земляники негативно влияют различные патогены, в том числе грибные инфекции. К числу важнейших грибных заболеваний земляники относятся антракнозная гниль (вызывается несколькими видами грибов-аскомицетов рода Colletotrichum Corda), гниль рожка земляники (возбудитель – Phytophthora cactorum Lebert & Cohn), фитофторозная корневая гниль (Phytophthora fragariae var. fragariae Hickman), фузариоз (Fusarium oxysporum f. sр. fragariae Winks & Williams) и мучнистая роса (Podosphaera aphanis [Sphaerotheca macularis] (Wallr.) U. Braun & S. Takam). В обзоре рассмотрены актуальные сведения об известных генах и локусах количественных признаков (QTL), контролирующих устойчивость к данным фитопатогенам, и представлена информация об ассоциированных с ними молекулярных маркерах разных типов (SDRF, RAPD, AFLP, SSR, SCAR, SNP и т. д.) в том числе о маркерах, используемых в практической селекции для молекулярного скрининга коллекций земляники.

Show more [+]

Less [-]

N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources - Russian Federation