Источники хозяйственно ценных признаков среди межвидовых гибридов, созданных в ВИР, и их использование в селекции картофеля Республики Беларусь

Для повышения эффективности картофелеводства необходимо вести постоянную работу по созданию новых высокопродуктивных сортов с комплексом хозяйственно ценных признаков. Эта работа возможна лишь при наличии достаточного количества нового генетически разнообразного материала для селекции картофеля. Поэтому пополнение, изучение и сохранение коллекций генетических ресурсов картофеля в условиях Республики Беларусь для обеспечения отечественной селекции картофеля новыми источниками хозяйственно ценных признаков является важной задачей. Целью наших исследований являлось изучение межвидовых гибридов картофеля, созданных в отделе генетических ресурсов картофеля Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова (ВИР), по основным хозяйственно ценным признакам (продуктивность, устойчивость к вирусным болезням, фитофторозу, черной ножке, содержание крахмала, пригодность к промышленной переработке на картофелепродукты и др.) для последующего вовлечения в селекционный процесс и маркерный анализ на наличие эффективных аллелей генов, связанных с синтезом углеводов.

В результате проведенных исследований выделены источники устойчивости к оомицету Phytophthora infestans (Mont.) de Bary, возбудителям черной ножки, вирусным болезням, источники высокой продуктивности и пригодности к промышленной переработке на картофелепродукты после 5 месяцев холодного хранения без рекондиционирования. По результатам ПЦР-анализа выделены гибриды с наличием маркеров Stp23-8b, InvGF-4d и InvGF-4b эффективных аллелей генов, отвечающих за синтез углеводов в клубнях. Выделенные гибриды рекомендуются в качестве источников хозяйственно ценных признаков для селекции картофеля.

1. Андрюшина Н.А., Бацанов Н.С., Будина Л.В., Гриневич В.Ф., Ильин В.Ф., Клюквина Ю.В., Шмыгля В.А., Яшина И.М. Методика исследований по культуре картофеля. Москва: ВАСХНИЛ; 1967.

2. Банадысев С.А., Старавойтов А.М., Колядка И.И., Маханько В.Л., Фандо В.В., Козлова Л.Н., Колядка О.М., Незаконова Л.В., Гончарова Н.Н., Вологдина Л.Н., Стадников И.А., Грибко А.П. Методические рекомендации по специализированной оценке сортов картофеля. Минск: Министерство сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь; 2003.

3. Блоцкая Ж.В. Вирусные, вироидные и фитоплазменные болезни картофеля. Минск: Тэхналогiя; 2000.

4. Букасов С.М., Зыкин А.Г., Бавыко Н.Ф., Костина Л.И., Руденко А.И., Сорокин А.И. Методические указания по поддержанию и изучению мировой коллекции картофеля / под ред. С.М. Букасова. Ленинград: ВИР; 1976.

5. Бусько И.И., Леванцевич И.В., Михаленя О.Н., Манцевич Л.А. Особенности проявления фитофтороза картофеля в вегетационный период 2013 года. Картофелеводство. Сборник научных трудов. 2014;22:58-62.

6. Методы оценки картофеля, овощных и плодовых культур на устойчивость к болезням: методические рекомендации / под ред. Н.А. Дорожкина, В.Г. Иванюка. Минск: Белорусский НИИ картофелеводства и плодоовощеводства; 1987.

7. Fry W.E. Quantification of general resistance of potato cultivars and fungicide effects for integrated control of late blight. Phytopathology. 1978;68(11):1650-1655. DOI: 10.1094/Phyto-68-1650

8. Игнатов А.Н., Панычева Ю.С., Воронина М.В., Джалилов Ф.С. Бактериозы картофеля в Российской Федерации. Картофель и овощи. 2018;(1):3-7. DOI: 10.25630/PAV.2018.1.17453

9. Инструкция на наборы по выделению ДНК «НУКЛЕОСОРБ» Тип С: [сайт]. URL: http://primetech.by/index.php?route=module/downloads [дата обращения: 09.03.2021].

10. Инструкция по использованию иммуноферментного диагностического набора для определения вирусов картофеля. Москва; Коренево; 1993.

11. Иванюк В.Г., Банадысев С.А., Журомский Г.К. Защита картофеля от болезней, вредителей и сорняков. Минск; 2005.

12. Иващенко А.Д., Шерстюкова Т.П., Хасбиуллина О.И., Рогозина Е.В. Проявление селекционно ценных признаков у межвидовых гибридов картофеля из коллекции ВИР в условиях Камчатского края. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2024;185(1):51-63. DOI: 10.30901/2227-8834-2024-1-51-63

13. Израильский В.П. Бактериальные болезни растений. Москва: Колос; 1979.

14. Хлопюк М.С., Чалая Н.А., Рогозина Е.В. Стабильность агрономически ценных признаков у клонов межвидовых гибридов картофеля в условиях Центрального региона европейской территории России. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2021;182(4):79-89. DOI: 10.30901/2227-8834-2021-4-79-89

15. Колядко И.И., Незаконова Л.В., Маханько В.В. Использование образцов коллекции Всероссийского института растениеводства им. Н.И. Вавилова (ВИР) в селекции картофеля в Беларуси. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2007;163:186-192.

16. Козлов В.А., Русецкий Н.В., Чашинский А.В., Игнатова Н.М. Использование генофонда картофеля ВИР в создании исходного материала, устойчивого к вирусным болезням, фитофторозу, с повышенным содержанием крахмала. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2007;163:179-186.

17. Козлов В.А., Рогозина Е.В. Созданные в ВИР межвидовые гибриды картофеля – источники ценных признаков для селекции картофеля в Белоруссии. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2014;175(2):61-72.

18. Li L., Paulo M.J., Strahwald J., Lübeck J., Hofferbert H.R., Tacke E. et al. Natural DNA variation at candidate loci is associated with potato chip color, tuber starch content, yield and starch yield. Theoretical and Applied Genetics. 2008;116(8):1167-1181. DOI: 10.1007/s00122-008-0746-y

19. Li L., Strahwald J., Hofferbert H.R., Lübeck J., Tacke E., Junghans H. et al. DNA variation at the invertase locus invGE/GF is associated with tuber quality traits in populations of potato breeding clones. Genetics. 2005;170(2):813-821. DOI: 10.1534/genetics.104.040006

20. Li L., Tacke E., Hofferbert H.R., Lübeck J., Strahwald J., Draffehn A.M. et al. Validation of candidate gene markers for marker-assisted selection of potato cultivars with improved tuber quality. Theoretical and Applied Genetics. 2013;126(4):1039-1052. DOI: 10.1007/s00122-012-2035-z

21. Пискун Г.И. Приоритетные направления селекции картофеля в связи с изменением климата. Картофелеводство. 2021;29(1):38-43. DOI: 10.47612/0134-9740-2021-29-38-43

22. Рогозина Е.В., Бирюкова В.А., Симаков Е.А., Жарова В.А., Чалая Н.А., Кузнецова М.А. и др. Межвидовые гибриды как родительские формы для упреждающей селекции картофеля на устойчивость к болезням и вредителям. Достижения науки и техники АПК. 2018;32(1):26-31. DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10105

23. Руденко А.И., Ковальчук Г.Н. Размещение посевов и урожай картофеля в СССР в связи с климатическими условиями. В кн.: Культурная Флора СССР. Т. 9. Картофель / под ред. С.М. Букасова. Ленинград: Колос; 1971. С.417-429.

24. Schuhmann P. Auswirkungen des Virusbesatzen auf die Höhe des Knollenertrages. Kartoffelbau. 1994;45(6):238-241. [in German]

25. Шпаар Д., Быкин А., Дрюгер Д., Захаренко А., Иванюк В., Каленская С., Коновалова В., Литун А., Мухин К., Новожилов К., Постников В., Тарасенко Г., Цыганков В., Щербаков Г. Картофель / под ред. Д. Шпаара. Минск; 2004.

26. Симаков Е.А., Жарова В.А., Митюшкин А.В., Бирюкова В.А., Рогозина Е.В., Киру С.Д. Использование генетических ресурсов картофеля для повышения эффективности селекции. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2017;178(2):113-121. DOI: 10.30901/2227-8834-2017-2-113-121

27. Склярова Н.П., Черепанова Р.В. Методические указания по определению иммунитета и сверхчувствительности селекционного материала картофеля к вирусам Х и У и полевой устойчивости к вирусным болезням. Москва; Красково: НИИ картофельного хозяйства; 1978.

28. Slater A.T., Cogan N.O.I., Hayes B.J., Schultz L., Dale M.F.B., Bryan G.J. et al. Improving breeding efficiency in potato using molecular and quantitative genetics. Theoretical and Applied Genetics. 2014;127(11):2279-2292. DOI: 10.1007/s00122-014-2386-8