Александр Сергеевич Лыжин, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории физиологии устойчивости и геномных технологий, ФНЦ им. И.В. Мичурина», Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и селекции плодовых растений имени И.В. Мичурина (ВНИИГиСПР)
Россия 393770, Тамбовская область, Мичуринск, ул. ЦГЛ, 8
Alexander S. Lyzhin, Cand. Sci. (Agriculture), Leading Researcher of the Laboratory of Physiology of Resistance and Genomic Technologies, I.V. Michurin FSC, All Russian Research Institute of Genetics and Breeding of Fruit Plants (ARRIG&BFP)
8, CGL Street, Michurinsk, Tambov region, 393770 Russia
Ирина Васильевна Лукъянчук, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории частной генетики и селекции растений, ФНЦ им. И.В. Мичурина, Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и селекции плодовых растений имени И.В. Мичурина (ВНИИГиСПР)
Россия 393770, Тамбовская область, Мичуринск, ул. ЦГЛ, 8
Irina V. Luk’yanchuk, Cand. Sci. (Agriculture), Senior Researcher of the Laboratory of Particular Plant Genetics and Breeding, I.V. Michurin FSC, All Russian Research Institute of Genetics and Breeding of Fruit Plants (ARRIG&BFP)
8, CGL Street, Michurinsk, Tambov region, 393770 Russia
Актуальность. Создание сортов с генетической устойчивостью к грибным патогенам – одно из важнейших направлений селекционной работы по землянике. Перспективным направлением ускоренного отбора ценных образцов является молекулярный скрининг на наличие в генотипе диагностических ДНК-маркеров, сцепленных с целевыми аллелями селектируемых генов.
Цель работы: определение аллельного состояния генов Rca2 (устойчивость к антракнозу) и Rpf1 (устойчивость к фитофторозу) у селекционных форм земляники садовой для выявления генотипов, устойчивых к Colletotrichum acutatum Simmonds и Phytophthora fragariae var. fragariae Hickman.
Материал и методы. Объектом исследований являлись селекционные формы земляники межсортового гибридного происхождения. В результате 22-х комбинаций скрещивания получены селекционные формы, в количестве 61, у которых был изучен аллельный состав генов устойчивости. Для идентификации аллеля устойчивости к антракнозу Rca2 использовали маркер STS-Rca2_240. Аллель Rpf1 устойчивости к фитофторозной корневой гнили был идентифицирован с помощью маркера SCAR-R1A.
Результаты. Хотя бы один из двух генов выявлен у 20 селекционных форм (32,8%). Маркер STS-Rca2_240 выявлен у 15 сеянцев из шести гибридных комбинаций (‘Vicoda’ × ‘Roxana’, ‘Florence’ × ‘Faith’, ‘Asia’ × ‘Aprica’, ‘San Andreas’ × ‘Monterey’, ‘Алиса’ × ‘Quicky’, ‘Quicky’ × ‘Olympia’), что составляет 22,9%. Маркер SCAR-R1A выявлен у пяти селекционных форм из четырёх комбинаций скрещивания (‘Привлекательная’ × ‘Былинная’, ‘Фейерверк’ × ‘Былинная’, ‘Былинная’ × ‘Фейерверк’, ‘Былинная’ × ‘Олимпийская надежда’), что составляет 8,2%. Установлено, что все формы с идентифицированными маркерными фрагментами для генов резистентности характеризуются гетерозиготным сочетанием аллелей.
Заключение. Перспективными источниками доминантных аллелей резистентности Rca2 являются селекционные формы: 2/1-24, 2/1-34 (‘Quicky’ × ‘Olympia’), 3/9-5 (‘Florence’ × ‘Faith’), 3/12-2, 3/12-9 (‘Алиса’ × ‘Quicky’), 4/7-10, 4/7-19, 4/7-20 (‘Asia’ × ‘Aprica’), 5/2-26, 5/2-32 (‘San Andreas’ × ‘Monterey’), 9/1-11, 9/1-12, 9/1-13, 9/1-32, 9/1-37 (‘Vicoda’ × ‘Roxana’), в случае Rpf1 – селекционные формы 72-24, 72-71 (‘Привлекательная’ × ‘Былинная’), 69-29 (‘Фейерверк’ × ‘Былинная’), 62-41 (‘Былинная’ × ‘Фейерверк’), 61-15 (‘Былинная’ × ‘Олимпийская надежда’).
Background. The creation of varieties with genetic resistance to fungal pathogens is one of the most important directions in strawberry breeding. A promising direction of accelerated selection of valuable specimens is molecular screening for the presence in their genotype of diagnostic DNA markers, linked to target genes of agrobiological traits.
Objectives of the work were determination of the allelic state of the Rca2 (resistance to anthracnose) and Rpf1 (resistance to red stele root rot) genes in selected strawberry forms to identify genotypes resistant to Colletotrichum acutatum Simmonds and Phytophthora fragariae var. fragariae Hickman.
Material and methods. The object of research was breeding forms of strawberries of intervarietal hybrid origin. As a result of 22 crossing combinations, 61 selection forms were obtained, in which the allelic composition of resistance genes was studied. The Rca2 anthracnose resistance allele was identified by means of the STS-Rca2_240 marker. The Rpf1 red stele root rot resistance allele was identified with the help of SCAR-R1A marker.
Results. At least one of the two genes was identified in 20 selected strawberry forms (32.8%). The STS-Rca2_240 marker was identified in 15 strawberry seedlings (22.9%) from six hybrid combinations ‘Vicoda’ × ‘Roxana’, ‘Florence’ × ‘Faith’, ‘Asia’ × ‘Aprica’, ‘San Andreas’ × ‘Monterey’, ‘Alisa’ × ‘Quicky’, ‘Quicky’ × ‘Olympia’). The SCAR-R1A marker was identified in five strawberry seedlings (8.2%) from four hybrid combinations (‘Privlekatelnaya’ × ‘Bylinnaya’, ‘Feyerverk’ × ‘Bylinnaya’, ‘Bylinnaya’ × ‘Feyerverk’, ‘Bylinnaya’ × ‘Olimpiyskaya nadezhda’). It has been established that all strawberry selected forms with identified marker fragments for resistance genes are characterized by a heterozygous combination of alleles.
Conclusions. Promising sources of resistance alleles are strawberry selected forms: 2/1-24, 2/1-34 (‘Quicky’ × ‘Olympia’), 3/9-5 (‘Florence’ × ‘Faith’), 3/12-2, 3/12- 9 (‘Alisa’ × ‘Quicky’), 4/7-10, 4/7-19, 4/7-20 (‘Asia’ × ‘Aprica’), 5/2-26, 5/2-32 (‘San Andreas’ × ‘Monterey’), 9/ 1-11, 9/1-12, 9/1-13, 9/1-32, 9/1-37 ‘Vicoda’ × ‘Roxana’) in case of Rca2 gene; 72-24, 72-71 (Privlekatelnaya × Bylinnaya), 69-29 (‘Feyerverk’ × ‘Bylinnaya’), 62-41 (‘Bylinnaya’ × ‘Feyerverk’), 61-15 (‘Bylinnaya’ × ‘Olimpiyskaya nadezhda’) in case of Rpf1 gene.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.