Исходный материал для селекции картофеля, полученный с использованием видов Solanum L.

Актуальность. Фитофтороз, вызываемый оомицетом Phytophthora infestans (Mont.) de Bary, является одной из наиболее вредоносных болезней картофеля. В Северо-Западном регионе РФ, где погодные условия благоприятны для распространения инфекции, возбудитель фитофтороза может вызывать значительные потери урожая этой культуры. Расширение генетического разнообразия исходного материала является одной из задач селекции картофеля, направленной на выведение сортов с устойчивостью к патогенам.

Материалы и методы. В полевых опытах оценивали устойчивость клонов межвидовых гибридов к фитофторозу, способность к формированию клубней и продуктивность в условиях продолжительного светового дня, а также ряд агрономических признаков, используя стандартные методы.

Результаты. В результате многолетних полевых наблюдений получены данные об устойчивости оригинальных межвидовых гибридов картофеля к фитофторозу. Гибриды также оценены по агрономическим характеристикам. Часть полученных межвидовых гибридов демонстрирует устойчивость к фитофторозу, урожайность и хорошую морфологию клубней. Выявлены комбинации скрещиваний, в которых гибридные клоны значительно превосходят по урожайности обоих родителей.

Заключение. Скрещивания сортов картофеля с разными источниками устойчивости к фитофторозу позволили объединить в гибридных клонах гены диких, культурных андийских видов и образцов Solanum tuberosum L. различного происхождения. Оригинальные межвидовые устойчивые к фитофторозу гибриды с хорошими агрономическими характеристиками клубней могут быть использованы в селекции картофеля. 

1. Ali A., Moushib L.I., Lenman M., Levander F., Olsson K., Carlson-Nilson U. et al. Paranoid potato: phytophthora-resistant genotype shows constitutively activated defense. Plant Signaling and Behavior. 2012;7(3):400-408. DOI: 10.4161/psb.19149

2. Carputo D., Basile B., Cardi T., Frusciante L. Erwinia resistance in backcross progenies of Solanum tuberosum, S. tarijense and S. tuberosum (+) S. commersonii hybrids. Potato Research. 2000;43:135-142.

3. Haverkort A.J., Struik P.C., Visser R.G.F., Jacobsen E. Applied biotechnology to combat late blight in potato caused by Phytophthora infestans. European Potato Journal. 2009;52(3):249-264. DOI: 10.1007/s11540-009-9136-3

4. Haynes K.G., Zotarelli L., Christensen C.T., Walker S. Early generation selection within a diploid hybrid Solanum tuberosum groups Phureja and Stenotomum population for the intense yellow-flesh creamer potato market. HortScience. 2019;54(12):2118-2124. DOI: 10.21273/hortsci13576-18

5. Jansky S.H., Chung Y.S., Kittipaduka P. A diploid potato inbred line for use in breeding and genetics research. Journal of Plant Registrations. 2014;8(2):195-199. DOI: 10.3198/jpr2013.05.0024crg

6. Karki H.S., Jansky S.H., Halterman D.A. Screening of wild potatoes identifies new sources of late blight resistance. Plant Disease. 2021;105(2):368-376. DOI: 10.1094/PDIS-06-20-1367-RE

7. Mendoza H.A., Haynes F.L. Genetic basis of heterosis for yield in the autotetraploid potato. Theoretical and Applied Genetics. 1974;45(1):21-25. DOI: 10.1007/BF00281169

8. Milczarek D., Plich J., Tatarowska B., Flis B. Early selection of potato clones with resistance genes: the relationship between combined resistance and agronomical characteristics. Breeding Science. 2017;67(4):416-420. DOI: 10.1270/jsbbs.17035

9. Plaisted R.L., Hoopes R.W. The past record and future prospects for the use of exotic potato germplasm. American Potato Journal. 1989;66(25):603-627. DOI: 10.1007/BF02853982

10. Plich J., Tatarowska B. Field evaluation of potato resistance against Phytophthora infestans under natural infection pressure. Plant Breeding and Seed Science. 2017;76(1):25-28. DOI:10.1515/plass-2017-0017

11. Рогозина Е.В., Хавкин Э.Е. Межвидовые гибриды картофеля, как доноры долговременной устойчивости к патогенам. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2017,21(1):30-41. DOI: 10.18699/VJ17.221

12. Runno-Paurson E., Agho C.A., Zoteyeva N., Koppel M., Hansen M., Hallikma T. et al. Highly diverse Phytophthora infestans populations infecting potato crops in Pskov region, North-West Russia. Journal of Fungi. 2022;8(5):472. DOI: 10.3390/jof8050472

13. Santini M., Camadro E.L., Marcellan O.N., Erazzu L.E. Agronomic characterization of diploid hybrid families derived from crosses between haploids of the common potato and three wild Argentinean tuber-bearing species. American Journal of Potato Research. 2000;77:211-218. DOI: 10.1007/BF02855788

14. Sieczka M. Ocena odpornosci na zaraze ziemniaka w warunkach naturalnej infekcji. Monografie i Rozprawy Naukowe. 2001;10:74-76. [in Polish]

15. Симаков Е.А., Склярова Н.П., Яшина И.М. Методические указания по технологии селекционного процесса картофеля. Москва: Достижения науки и техники АПК; 2006.

16. Tam T.R., Tai G.C. Tuberosum x Tuberosum and Tuberosum x Andigena potato hybrids: comparisons of families and parents, and breeding strategies for Andigena potatoes in long-day temperate environments. Theoretical and Applied Genetics. 1983;66(1):87-91. DOI: 10.1007/BF00281854

17. Веденяпина Е.Г., Зотеева Н.М., Патрикеева М.В. Phytophthora infestans в Ленинградской области: гены вирулентности, типы совместимости и жизнеспособность ооспор. Микология и фитопатология. 2002;36,(6):77-85.

18. Zimnoch-Guzowska E., Flis B. Over 50 years of potato parental line breeding program at the Plant Breeding and Acclimatization Institute in Poland. Potato Research. 2021;64(4):743-760. DOI: 10.1007/s11540-021-09503-2

19. Zoteyeva N.M., Antonova O.Yu., Klimenko N.S., Apalikova O.V., Carlson-Nilsson U., Karabitsina Yu.I. et al. Facilitation of introgressive hybridization of wild polyploid Mexican potato species using DNA markers of R genes and of different cytoplasmic types. Agricultural Biology. 2017a;52(5):964-975. DOI: 10.15389/agrobiology.2017.5.964eng

20. Zoteyeva N.M., Carlson-Nilsson U., Bengtsson T., Olsson K., Ortiz R. Late blight and virus host-plant resistances, crossing ability and glycoalkaloids in Nordic potato germplasm. Acta Agriculturae Scandinavica. Section B – Soil and Plant Science. 2017b;67(7):1-9. DOI: 10.1080/09064710.2017.1324042

21. Zoteyeva N.M., Chrzanowska М., Flis B., Zimnoch-Guzowska E. Resistance to pathogens of the potato accessions from the collection of N.I. Vavilov Institute of Plant Industry (VIR). American Journal of Potato Research. 2012;89(4):277-293. DOI: 10.1007/s12230-012-9252-5

22. Зотеева Н.М., Карабицина Ю.И. Фитофтороустойчивость гибридов от скрещиваний Solanum tuberosum с диплоидными боливийскими видами картофеля. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2016;177(4):114-121. DOI: 10.30901/2227-8834-2016-4-114-121