АНАЛИЗ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ КОЛЛЕКЦИИ СОРТОВ И ГИБРИДНЫХ ФОРМ ТОМАТА ПО УСТОЙЧИВОСТИ К КЛАДОСПОРИОЗУ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДНК-МАРКЕРОВ

Актуальность. Одной из наиболее вредоносных болез­ней томата является кладоспориоз, вызываемый грибом Cladosporium fulvum Cooke. Надежным и экологически безопасным способом защиты томата от болезней явля­ется создание устойчивых сортов и гибридов. В основе данного метода лежит изучение генетических аспектов устойчивости растений к патогенам. Маркерный отбор исходных форм томата – сравнительно новый подход в селекции, основанный на прямом отборе растений по генам, определяющим хозяйственно ценные признаки. Он позволяет проводить анализ селекционного материа­ла в короткие сроки.

Материалы и методы. В представ­ленной работе изложены результаты скрининга более 30 образцов генетической коллекции сортов и гибридов томата Мичуринского ГАУ с использованием молекуляр­ного маркера Р7.

Результаты и обсуждение. Оценен по­лиморфизм гена устойчивости к кладоспориозу Cf-19. Получены четкие, воспроизводимые результаты. Для те­стирования маркера были использованы семь гибрид­ных форм томата закрытого грунта. Подтверждение над­ежности выявления гена Cf-19 с помощью маркера P7 проводили путем искусственного заражения грибом C. fulvum. При этом шесть гибридов из семи показали вы­сокий уровень устойчивости к патогену, что подтвержда­ется данными оригинаторов. Сильное поражение отме­чено на листьях только одного гибрида. На основании молекулярно-генетического анализа установлено, что из всех контрольных образцов, только данный генотип яв­ляется рецессивной гомозиготой . Кроме того, по данным оригинатора, он не обладает устойчивостью к кладоспо­риозу. Проведенный эксперимент доказывает высокую эффективность маркера Р7. С его использованием было проанализировано 35 генотипов. Полученные в ходе ра­боты данные показывают, что большинство исследуе­мых образцов оказались гетерозиготными. Однако отме­чены и гомозиготные формы. Так, сорт томата ‘Золотой дождь’ имеет только один фрагмент размером 250 пн, что соответствует рецессивной гомозиготе. У четырех ге­нотипов выявлен фрагмент размером 300 пн, что соот­ветствует доминантной гомозиготе. Проведенный моле­кулярно-генетический анализ позволил выявить ряд ге­нотипов, которые рекомендованы в качестве источников устойчивости к кладоспориозу.  

1. De Wit P.J.G.M., Joosten M.H.A.J. Avirulence and resistance genes in the Cladosporium fulvum–tomato interaction. Curr Opin Microb. 1999;2(4):368-373. DOI: 10.1016/S1369-5274(99)80065-4

2. Doyle J.J., Doyle J.L. Isolation of plant DNA from fresh tissue. Focus. 1990;12(1):13-15.

3. Hammond-Kosack K.E., Jones J.D. Resistance gene-dependent plant defense responses. Plant Cell. 1996;8(10):1773-1791.

4. Подвицкий Т.А., Галиновский Д.В., Тарутина Л.А. Источники устойчивости томатов (род Lycopersicon) к возбудителям хозяйственно значимых заболеваний. Известия национальной академии наук Беларуси. 2013;(4):45-49.

5. Pnueli L., Carmel-Goren L., Hareven D., Gutfinger T., Alvarez J., Ganal M. et al. The SELF-PRUNING gene of tomato regulates vegetative to reproductive switching of sympodial meristems and is the ortholog of CEN and TFL1. Development. 1998;125(11):1979-1989.

6. Поликсенова В.Д. Биоразнообразие в патосистеме “Lycopersicon (Tourn.) Mill. – Cladosporium fulvum Cooke” / Достижения современной биологии и биологическое образование. Труды 2-й Международной научно-практической конференции. Минск; 2002. С.105-109). URL: http://www.bio.bsu.by/botany/files/pub_polik2002a.pdf [дата обращения 15.02.2019].

7. Robbins M.D., Masud M.A., Panthee D.R., Gardner R.G., Francis D.M., Stevens M.R. Marker-assisted selection for coupling phase resistance to tomato spotted wilt virus and Phytophthora infestans (late blight) in tomato. HortScience. 2010;45(10):1424-1428. DOI: 10.21273/HORTSCI.45.10.1424

8. Шамшин И.Н., Кудрявцев А.М., Савельев Н.И. Создание генетических паспортов сортов яблони на основе анализа полиморфизма микросателлитных локусов генома: методика. Мичуринск; 2013).

9. Терешонкова Т.А., Огнев В.В., Прохорова К.Г., Костенко А.Н., Ховрин А.Н. Отечественные гибриды томата для юга России. Картофель и овощи. 2016;(4):38-40.

10. Wang A., Meng F., Xu X., Wang Y., Li J. Development of molecular markers linked to Cladosporium fulvum resistant gene Cf-6 in tomato by RAPD and SSR methods. HortScience. 2007;42(1);11-15. DOI: 10.21273/HORTSCI.42.1.11

11. Zhao T., Jiang J., Liu G., He S., Zhang H., Chen X, Xu X. Mapping and candidate gene screening of tomato Cladosporium fulvum-resistant gene Cf-19, based on high-throughput sequencing technology. BMC Plant Biol. 2016;16:51. DOI: 10.1186/s12870-016-0737-0