MARKER-ASSOCIATED SELECTION OF RUSSIAN POTATO VARIETIES WITH USING MARKERS OF RESISTANCE GENES TO THE GOLDEN POTATO CYST NEMATODE (PATHOTYPE RO1)
https://doi.org/10.30901/2227-8834-2017-4-66-75
Abstract
The results of molecular screening of 103 Russian breeding varieties from the VIR potato collection are presented. These varieties were studied for the presence of diagnostic markers associated with the HI and Grol-4 genes conferring resistance to the golden potato cyst nematode - Globodera rostochiensis (Woll.) Behr. - pathotype Ro1. 25 varieties possessed the diagnostic markers of these genes. Among the nematode-resistant varieties, the frequency of genotypes with the diagnostic fragments of 57R and N195 markers of the Hl locus was 98%, and of marker Gro1-4-1 of the Grol-4 gene - 2%.
About the Authors
N. S. Klimenko
Federal Research Center the N.I.Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources (VIR)
Russian Federation
Russian Federation
O. Y. Antonova
Federal Research Center the N.I.Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources (VIR)
Russian Federation
Russian Federation
L. I. Kostina
Federal Research Center the N.I.Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources (VIR)
Russian Federation
Russian Federation
F. T. Mamadbokirova
Saint Petersburg State University
Russian Federation
Russian Federation
T. A. Gavrilenko
Federal Research Center the N.I.Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources (VIR); Saint Petersburg State University
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Анисимов Б. В., Еланский С. Н., Зейрук В. Н., Кузнецова М. А., Симаков Е. А., Склярова Н. П., Филиппов С. Н., Яшина И. М. Сорта картофеля, возделываемые в России. Москва. 2013. 144 с
2. Антонова О. Ю., Швачко Н. А., Новикова Л. Ю., Шувалов О. Ю., Костина Л. И., Клименко Н. С., Шувалова А. Р., Гавриленко Т. А. Генетическое разнообразие сортов картофеля российской селекции и стран ближнего зарубежья по данным полиморфизма SSR-локусов и маркеров R-генов устойчивости // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2016. Т. 20. № 5. C. 602-612
3. Asano K., Kobayashi A., Tsuda S., Nishinaka M., Tamiya S. DNA marker-assisted evaluation of potato genotypes for potential resistance to potato cyst nematode pathotypes not yet invading into Japan // Breed Sci, 2012, vol. 62, no. 2, pp. 142-150
4. Bakker E., Achenbach U., Bakker J., Vliet J., Peleman J., Segers B., Heijden S., Linde P., Graveland R., Hutten R., Eck H., Coppoolse E., Vossen E., Bakker J., Goverse A. A high-resolution map of the H1 locus harbouring resistance to the potato cyst nematode Globodera rostochiensis // Theor. Appl. Genet., 2004, vol. 109, no. 1, pp. 146-152
5. Ballvora A., Ercolano M. R., Weiss J., Meksem K., Bormann C. A., Oberhagemann P., Salamini F., Gebhardt C. The R1 gene for potato resistance to late blight (Phytophthora infestans) belongs to the leucine zipper/NBS/LRR class of plant resistance genes // Plant J. 2002, vol. 30, no. 3, pp. 361-371
6. Barone A., Ritter E., Schachtschabel U., Debener T., Salamini F., Gebhardt C. Localization by restriction fragment length polymorphism mapping in potato of a major dominant gene conferring resistance to the potato cyst nematode Globodera rostochiensis // Mol. Gen. Genet., 1990, vol. 224, no. 3, pp. 177-182
7. Бирюкова В. А., Журавлев А. А., Абросимова С. Б., Костина Л. И., Хромова Л. М., Шмыгля И. В., Морозова Н. Н., Кирсанова С. Н. Использование молекулярных маркеров генов H1 и Gro1 устойчивости Globodera rostochiensis // Докл. РАСХН. 2008. Т. 6. C. 36
8. Бирюкова В. А., Шмыгля И. В., Абросимова С. Б., Запекина Т. И., Мелешин А. А., Митюшкин А. В., Мананков В. В. Поиск источников генов устойчивости к патогенам среди образцов селекционно-генетических коллекций ВНИИКХсиспользованием молекулярных маркеров // Защита картофеля. 2015. № 1. C. 3-7
9. Ellenby C. Tuber-forming species and varieties of the genus Solanum tested for resistance to the potato root eelworm Heterodera rostochiensis Wollenweber // Euphytica, 1954, vol. 3, pp. 195-202
10. FAO Statistical Pocketbook 2015 (http://www.fao.org/3Za-i4691e.pdf)
11. Felcher K. J., Douches D. Marker-Assisted Selection for Resistance to Golden Nematode in Potato. Plant Breeding and Genomics, 2012 (http://articles.extension.org/pages/32490/marker-assisted-se-lection-for-resistance-to-golden-nematode-in-potato)
12. Finkers-Tomczak A., Bakker E., de Boer J., van der Vossen E., Achenbach U., Golas T., Suryaningrat S., Smant G., Bakker J., Goverse A. Comparative sequence analysis of the potato cyst nematode resistance locus H1 reveals a major lack of co-linearity between three haplotypes in potato (Solanum tuberosum ssp.) // Theor Appl Genet., 2011, vol. 122, no. 3, pp. 595-608
13. Gavrilenko T., Antonova O., Shuvalova A., Krylova E., Alpatyeva N., Spooner D., Novikova L. Genetic diversity and origin of cultivated potatoes based on plastid microsatellite polymorphism // Genet Resour Crop Evol. 2013, vol. 60, pp. 1997-2015
14. Гавриленко Т. А., Клименко Н. С., Антонова О. Ю., Лебедева В. А., Евдокимова З. З., Гаджиев Н. М., Апаликова О. В. , Костина Л. И. , Зотеева Н. М., Мамадбокирова Ф. Т., Егорова К. В. Молекулярный скрининг сортов и гибридов картофеля Северо-Западной зоны Российской Федерации // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018. № 1. В печати
15. Gebhardt C., Mugniery D., Ritter E., Salamini F., Bonnel E. Identification of RFLP markers closely linked to the H1 gene conferring resistance to Globodera rostochiensis in potato // Theor. Appl. Genet., 1993, vol. 85, pp. 541-544
16. Груздева Л. И., Матвеева Е. М. Расширение ареала картофельной цистообразующей нематоды на Северо-Западе России // Труды Центра паразитологии. 2010. Т. XLVI. С. 71-80
17. http://www.fao.org (сайт The Food and Agriculture Organization)
18. https://www.cabi.org (Centre for Agriculture and Biosciences International)
19. Хютти А. В., Антонова О. Ю., Мироненко Н. В., Гавриленко Т. А., Афанасенко О. С. Устойчивость картофеля к карантинным болезням // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2017. Т. 21. № 1. С. 51-61
20. Kort J., Ross H., Rumpenhorst R. J., Stone A. R. An international scheme for identifying and classifying pathotypes of potato cystnematodes Globodera rostochiensis and G. pallida. Nematologica, 1977, vol. 23, pp. 333-339
21. Kreike C. M., Kok-Westeneng A. A., Vinke J. H., Stiekema W. J. Mapping of QTLs involved in nematode resistance, tuber yield and root development in Solanum sp. // Theor. Appl. Genet., 1996, vol. 92, pp. 463-470
22. Кузьминова О. А., Сташевски З., Вологин С. Г., Гимаева Е. А. Изучение селекционного материала картофеля при помощи молекулярно-генетического анализа на наличие генов устойчивости к Globodera rostochiensis // Современные технологии выращивания сельскохозяйственных культур: материалы Всерос. заочной науч.-практ. конф. молодых ученых, посвящ. памяти Р. Г. Гареева. 2015. С. 88-97
23. Limantseva L., Mironenko N., Shuvalov O., Antonova O., Khiutti A., Novikova L., Afanasenko O., Spooner D., Gavrilenko T. Characterization of resistance to Globodera rostochiensis pathotype Ro1 in cultivated and wild potato species accessions from the Vavilov Institute of Plant Industry // Plant Breeding, 2014, vol. 133, no. 5, pp. 660-665
24. Mori K., Sakamoto Y., Mukojima N., Tamiya S., Naka T., Ishii T., Hosaka K. Development of a multiplex PCR method for simultaneous detection of diagnostic DNA markers of five disease and pest resistance genes in potato // Euphytica, 2011, vol. 18, no. 3, pp. 347-355
25. Paal J., Henselewski H., Muth J., Meksem K., Menendez C. M., Salamini F., Ballvora A., Gebhardt C. Molecular cloning of the potato Gro1-4 gene conferring resistance to pathotype Ro 1 of the root cyst nematode Globodera rostochiensis, based on a candidate gene approach // Plant J., 2004, vol. 38, no. 2, pp. 285-297
26. Картофель. Селекционные сорта картофеля России и стран СНГ. Выпуск 829. Каталог мировой коллекции ВИР. СПб., 2016. 43 с
27. Справочник по карантинному фитосанитарному состоянию территорий государств - участников СНГ на 01.01.2017 г. Москва, 2017. 106 с
28. Российские сорта картофеля. Каталог. Чебоксары. 2011. 192 с
29. Schultz L., Cogan N. О. I., McLean K., Dale M. F. B., Bryan G. J., Forster J. W., Slater A. T. Evaluation and implementation of a potential diagnostic molecular marker for H1 -conferred potato cyst nematode resistance in potato (Solanum tuberosum L.) // Plant Breeding. 2012, vol. 131, no. 2, pp. 315-321
30. Шанина Е. П., Клюкина Е. М., Кокшаров В. П., Шанин А. А. Создание нематодоустойчивых сортов - приоритетное направление в селекции картофеля на Среднем Урале // Аграрный вестник Урала. 2011. Т. 81. № 2. С. 59-61
31. Симаков Е. А., Анисимов Б. В., Склярова Н. П., Яшина И. М., Еланский С. Н. Сорта картофеля, возделываемые в России. Москва. 2009a. 92 с
32. Симаков Е. А., Анисимов Б. В., Еланский С. Н., Зейрук В. Н., Кузнецова М. А., Мальцев С. В., Пшеченков К. А., Склярова Н. П., Спиглазова С. Ю., Яшина И. М. Сорта картофеля, возделываемые в России. Москва. 2010. 128 с
33. Симаков Е. A., Яковлева B. A., Абросимова С. Б., Дьяченко A. A., Бирюкова В. A. Как оценивать устойчивость картофеля к Globodera rostochiensis? Российскую шкалу пора привести в соответствие с европейской // Защита растений. 2009b. T. 1. С. 28-29
34. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. 2006-2017. http://reestr.gossort.com/
Review
For citations:
Klimenko N.S., Antonova O.Y., Kostina L.I., Mamadbokirova F.T., Gavrilenko T.A. MARKER-ASSOCIATED SELECTION OF RUSSIAN POTATO VARIETIES WITH USING MARKERS OF RESISTANCE GENES TO THE GOLDEN POTATO CYST NEMATODE (PATHOTYPE RO1). Proceedings on applied botany, genetics and breeding. 2017;178(4):66-75. (In Russ.) https://doi.org/10.30901/2227-8834-2017-4-66-75
Views:
1316
Email this article 