Иван Николаевич Шамшин, кандидат биологических наук, заведующий, лаборатория молекулярно-генетического анализа плодовых растений, Мичуринский ГАУ
393760 Россия, Тамбовская область, Мичуринск, ул. Интернациональная, д. 101
Ivan N. Shamshin, Cand. Sci. (Biology), Head, Laboratory of Molecular Genetic Analysis of Fruit Plants, Michurinsk SAU
101, Internatsional'naya Street, Michurinsk, Tambov Region, 393760 Russia
Алексей Сергеевич Ильичев, младший научный сотрудник, лаборатория молекулярно-генетического анализа плодовых растений, Мичуринский ГАУ
393760 Россия, Тамбовская область, Мичуринск, ул. Интернациональная, д. 101
Alexey S. Ilyichev, Junior Research Associate, Laboratory of Molecular Genetic Analysis of Fruit Plants, Michurinsk SAU
101, Internatsional'naya Street, Michurinsk, Tambov Region, 393760 Russia
Мария Григорьевна Фомичева, кандидат биологических наук, научный сотрудник, лаборатории репродуктивной биотехнологии в селекции сельскохозяйственных культур, ФНЦО
143080 Россия, Московская область, Одинцовский городской округ, поселок ВНИИССОК, ул. Селекционная, д. 14
Maria G. Fomicheva, Cand. Sci. (Biology), Research Associate, Laboratory of Reproductive Biotechnology in Agricultural Crop Breeding, Federal Scientific Vegetable Center
14, Selektsionnaya Street, VNIISSOK settlement, Odintsovo urban district, Moscow Region, 143080 Russia
Екатерина Владимировна Грошева, научный сотрудник, лаборатория молекулярно-генетического анализа плодовых растений, Мичуринский ГАУ
393760 Россия, Тамбовская область, Мичуринск, ул. Интернациональная, д. 101
Ekaterina V. Grosheva, Research Associate, Laboratory of Molecular Genetic Analysis of Fruit Plants, Michurinsk SAU
101, Internatsional'naya Street, Michurinsk, Tambov Region, 393760 Russia
Актуальность. Создание сортов и гибридов томата с комплексом генов устойчивости к основным болезням является основной задачей селекционера. Ускорить их получение позволяет применение молекулярных маркеров на стадиях отбора исходных форм и анализа потомства. В литературе имеется большой объем информации о ДНК-маркерах генов устойчивости. Значительная часть рекомендована для использования в маркер-опосредованной селекции. Целью нашей работы был скрининг коллекции сортов и гибридов томата с использованием молекулярных маркеров генов устойчивости к наиболее распространенным болезням томата открытого грунта – фитофторозу, корневым нематодам, вирусу бронзовости – и идентификация источников генов для селекционной работы. Для исследований отобраны маркеры: гена устойчивости к вирусу бронзовости Sw-5b – Sw-5-2 гена устойчивости к галловой нематоде Mi1.2 – Mi23 и 2 маркера гена устойчивости к фитофторозу Ph-3 – NC-LB-9-78 и NC-LB-9-79. В ходе работы проанализирована коллекция из 46 образцов сортов и гибридов томата. Результаты. В результате проведения молекулярно-генетического анализа получены четкие воспроизводимые фрагменты, соответствующие ожидаемым. Все используемые маркеры были кодоминантыми. Анализ коллекционных образцов показал наличие в них полиморфизма по анализируемым генам. Выявлены перспективные для селекции сорта и гибриды томата по устойчивости к корневым нематодам (гибриды F1: А-01, ‘Имитатор’, ‘Манон’, сорта: ‘Элегия’ и ‘Буй-Тур’), к вирусу бронзовости (гибриды F1: А-01, ‘Манон’ и сорт ‘Буй-Тур’), а также фитофторозу (гибриды F1: А-01, ‘Ажур’, ‘Барин’, ‘Властелин степей’, ‘Жирдяй’, Лучший СеДеК, ‘Манон’, сорта: ‘Буй-Тур’, ‘Зефир в шоколаде’, ‘Золотая капля’, ‘Красавец’, ‘Лодочка’, ‘Метелица’, ‘Мечта Алисы’, ‘Сибирский тигр’, ‘Славянский шедевр’, ‘Элегия’). Данные сорта и гибриды целесообразно использовать в качестве источников генов устойчивости. На основании полученных данных отобрано пять исходных форм для селекции. Проведена оценка их внутрисортового полиморфизма по исследуемым генам. В качестве родительских форм были использованы сорта ‘Красавец’ и ‘Сибирский тигр’. Проведена их гибридизация и получены гибридные формы гомозиготные по доминантному аллелю гена Ph-3. Заключение. Проведенные исследования позволили оценить коллекцию сортов и гибридов томата по наличию генов устойчивости к наиболее распространенным болезням с использованием молекулярных маркеров. На основании полученных данных отобраны родительские пары, проведена гибридизация и получены гибридные формы с геном устойчивости к фитофторозу.
Background. The creation of tomato cultivars and hybrids with a complex of resistance genes is the main task of a breeder. This process can be accelerated through the use of molecular markers at the stages of initial forms selection and the offspring analysis. There is a large amount of information in the literature about DNA markers of resistance genes. Their significant part was recommended for the use in marker-assisted breeding. The purpose of our work was to screen a collection of tomato varieties and hybrids using molecular markers of genes for resistance to the most common diseases of open-ground tomato (late blight, root nematodes, tomato bronzing virus (TSWV)) and to identify gene sources for breeding work. The following markers were selected for research: Sw-5-2 (Sw-5b gene of resistance to TSWV), Mi23 (Mi1.2 gene of resistance to the root-knot nematode), 2 markers NC-LB-9-78 and NC-LB-9-79 (late blight resistance gene Ph-3). During the work, a collection of 46 accessions of tomato cultivars and hybrids was analyzed. Results. The molecular genetic analysis has yielded clear, reproducible fragments that corresponded to the expected ones. All the used markers were codominant. Analysis of the studied collection accessions found the analyzed genes to be polymorphic. The cultivars and hybrids F1 of tomato identified as promising for the use in breeding have resistance to root nematodes (F1 hybrids: A-01, ‘Imitator’, ‘Manon’, cultivars ‘Elegiya’ and ‘Buoy-Tur’), to tomato spotted wilt virus (TSWV) (F1 hybrids: A-01, ‘Manon’ and cultivar ‘Buoy-Tur’), and also to late blight (hybrids F1: А-01, ‘Azhur’, ‘Barin’, ‘Vlastelin stepej’, ‘Zhirdyaj’, Luchshij SeDeK, ‘Manon’ and cultivars: ‘Buoy-Tur’, ‘Zefir v shokolade’, ‘Zolotaya kaplya’, ‘Krasavec’, ‘Lodochka’, ‘Metelitsa’, ‘Alice's Dream’, ‘Sibirskij tigr’, ‘Slavyanskij shedevr’, ‘Elegiya’). It is advisable to use these accessions as sources of resistance genes. Based on the obtained data, five initial forms were selected for breeding and assessed for the intracultivar polymorphism of the studied genes. Cultivars ‘Krasavec’ and ‘Sibirskij tigr’ were used as parent forms. Their hybridization was carried out and hybrid forms homozygous for the dominant allele of the Ph-3 gene were obtained. Conclusions. The use of molecular markers in the conducted study allowed screening the collection of tomato varieties and hybrids for the presence of resistance genes to the most common diseases. Based on the obtained data, parental pairs were selected, hybridization carried out, and hybrid forms with the late blight resistance gene obtained.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.