ovoshchiОвощи РоссииVegetable crops of Russia2072-91462618-7132Федеральный научный центр овощеводства10.18619/2072-9146-2023-6-11-16ovoshchi-2273Research ArticleСЕЛЕКЦИЯ, СЕМЕНОВОДСТВО И БИОТЕХНОЛОГИЯ РАСТЕНИЙBREEDING, SEED PRODUCTION AND PLANT BIOTECHNOLOGYЭффективность ПЦР-маркера F311 гена SGR при оценке устойчивости линий огурца к ложной мучнистой росе Pseudoperonospora cubensisEfficiency of PCR marker F311 of the SGR gene in assessing the resistance of cucumber lines to downy mildew Pseudoperonospora cubensishttps://orcid.org/0009-0003-3621-6292ТепляковаД. Д.TeplyakovaD. D.

Дарья Дмитриевна Теплякова – научный сотрудник, селекционер

Краснодарский край, м.р-н Крымский, с. п. Пригородное, х. Армянский, ул. Горького, д. 2

Daria D. Teplyakova – Researcher, Laboratory of Pumpkin Crops

Gorky St. 2, khutor Armyanskiy, v. Prigorodnoye, Krymsky district, Krasnodar region

dorogina.d@gmail.comООО "Гибрид"РоссияLLC "Hybrid"Russian Federation202303122023061116Copyright © Теплякова Д.Д., 20232023Теплякова Д.Д.Teplyakova D.D.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vegetables.su/jour/article/view/2273Актуальность

Актуальность. Ложная мучнистая роса (ЛМР), вызываемая Pseudoperonospora cubensis, является серьезной проблемой при выращивании огурца как в открытом, так и в защищенном грунте. Одним из самых эффективных методов борьбы с ЛМР является выращивание генетически устойчивых гибридов. Для создания, которых в селекционную работу необходимо включать генетические маркеры, ускоряющие и увеличивающие точность отбора. Генетический маркер F311 гена SGR обеспечивает устойчивость к разрушению хлорофилла, что позволяет значительно снизить темпы развития ложной мучнистой росы, а также сохранить рост и развитие растений.Материал и методы. В 2021-2022 годах в Крымском селекционном центре в весеннем обороте в открытом грунте изучили родительские линии огурцов. Всего было изучено 39 образцов. Оценили их устойчивость к ложной мучнистой росе на естественном инфекционном фоне по 5-ти бальной шкале. В качестве стандартов были выбраны гибриды: St устойчивости Феникс+, St восприимчивости – F1 Чайковский, набравший максимальный балл поражения при визуальной оценке, Весь изучаемый материал проверили на наличие гена устойчивости к разрушению хлорофилла SGR при помощи ПЦР-анализа с использованием маркера F311.Результаты. Эффективность работы маркера F311 (SGR), в условиях данного опыта, составила 87,2%. Эффективность применения маркера F311 (SGR) для оценки устойчивости к ЛМР – 84,6%. По результатам опыта можно сделать вывод, что использование маркера F311 (SGR) позволит значительно ускорить процесс отбора и создания устойчивых к ЛМР гибридов с комплексом хозяйственно ценных признаков. 

 

Relevance

Relevance. Downy mildew (Pseudoperonospora cubensis) is a serious problem when growing cucumber both in open and protected ground. One of the most effective methods of combating Pseudoperonospora cubensis is the cultivation of genetically resistant hybrids. To create them, it is necessary to include genetic markers in breeding work that speed up and increase the accuracy of selection. The F311 genetic marker of the SGR gene provides resistance to the destruction of chlorophyll, which can significantly reduce the rate of development of downy mildew, as well as preserve the growth and development of plants.Material and methods. In 2021-2022, at the Crimean Breeding Center, parental lines of cucumbers were studied in spring rotation in open ground. A total of 39 samples were studied. Their resistance to downy mildew against a natural infectious background was assessed on a 5-point scale. Hybrids were chosen as standards: St resistance – Phoenix+, St susceptibility – F1 Tchaikovsky, which scored the maximum damage score during visual assessment, All studied material was tested for the presence of the SGR gene for resistance to chlorophyll destruction using PCR analysis using the F311 marker.Results. The operating efficiency of the F311 (SGR) marker under the conditions of this experiment was 87.2%. And the efficiency of using the F311 (SGR) marker for assessing resistance to Pseudoperonospora cubensis is 84.6%. Based on the results of the experiment, we can conclude that the use of the F311 (SGR) marker will significantly speed up the process of selection and creation of hybrids resistant to Pseudoperonospora cubensis with a complex of economically valuable traits.

 

естественный инфекционный фонPseudoperonospora cubensisгенетические маркерыустойчивость к разрушению хлорофиллародительские линииогурецnatural infectious backgrounddowny mildewPseudoperonospora cubensisgenetic markersresistance to chlorophyll destructionparental linescucumberReferencesАхатов А.К. Мир огурца глазами фитопатолога. М.: Тов-во науч. Изданий «КМК», 2020. С. 166-171.Akhatov A.K. The world of cucumber through the eyes of a plant pathologist. M.: Scientific Society. Publications "KMK", 2020. pp. 166-171. (In Russ.)Обручков А.Ю. Новые партенокарпические гибриды огурца, слабовосприимчивые к ложной мучнистой росе. Овощи России. 2018;(5):95-97. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2018-5-95-97. EDN YPELZJ.Obruchkov A.Yu. New parthenocarpic cucumber hybrids tolerant to downy mildew. Vegetable crops of Russia. 2018;(5):95-97. (In Russ.) https://doi.org/10.18619/2072-9146-2018-5-95-97. EDN YPELZJ.Борасулов А.М. Селекционная линия огурца с-25/2 устойчивая к ложной мучнистой росе. Перспективы развития науки и образования в современных экологических условиях: материалы международной научно-практической конференции /сост. Н.А. Щербакова / с. Соленое Займище. ФГБНУ «ПНИИАЗ». Соленое Займище, 2017. С. 405-407.Borasulov A.M. The cucumber selection line s-25/2 is resistant to downy mildew. Prospects for the development of science and education in modern environmental conditions: materials of the international scientific and practical conference. Solenoe Zaimishche, 2017. Р. 405-407. (In Russ.)Чистякова Л.А., Бирюкова Н.К. Оценка селекционных линий огурца на устойчивость к пероноспорозу и мучнистой росе. Гавриш. 2012;(1):38-41. EDN OOZLMD.Chistyakova L.A., Biryukova N.K. Evaluation of breeding lines in cucumber resistance to peronosporosis and powdery mildew. Gavrish. 2012;(1):38-41. EDN OOZLMD. (In Russ.)Налобова В.Л. Ложная мучнистая роса (пероноспороз) тыквенных культур/ Овощеводство. 2022;(25):79-86. https://veget.belal.by/jour/article/view/14Nalobova V.L. Downy mildew (Peronospora cubensis) of pumpkin crops. Vegetable Growing. 2017;(25):79-86. (In Russ.)Литвинов С.С. Методика полевого опыта в овощеводстве. М., 2011. С. 404-405.Litvinov S.S. Methodology of field experiment in vegetable growing. M., 2011. P. 404-405. (In Russ.)Суханбердина Э.Х., Грушин А.А., Пискунова Т.М. Скрининг коллекции огурца по устойчивости к ложной мучнистой росе в зоне нижнего Поволжья. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2019;180(2):102-108. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2019-2-102-108. EDN NDVAFG.Sukhanberdina E.H., Grushin A.A., Piskunova T.M. Screening of the cucumber collection for resistance to downy mildew in the Lower Volga region. Proceedings on applied botany, genetics and breeding. 2019;180(2):102-108. (In Russ.) https://doi.org/10.30901/2227-8834-2019-2-102-108. EDN NDVAFG.Коротцева И.Б. Устойчивость огурца к ложной мучнистой росе в условиях Нечерноземной зоны РФ. Овощи России. 2020;(6):116-119. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2020-6-116-119. EDN DZJGVY.Korottseva I.B. Cucumber resistance to downy mildew (Pseudoperonospora cubensis) in the Non-Black earth zone of the Russian Federation. Vegetable crops of Russia. 2020;(6):116-119. (In Russ.) https://doi.org/10.18619/2072-9146-2020-6-116-119. EDN DZJGVY.Davis J., Myers J.R., McClean P., Lee R. Staygreen (SGR), a candidate gene for the persistent color phenotype in common bean. ISHS Acta Horticulturae 859: International Symposium on Molecular Markers in Horticulture. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2010.859.10.Davis J., Myers J.R., McClean P., Lee R. Staygreen (SGR), a candidate gene for the persistent color phenotype in common bean. ISHS Acta Horticulturae 859: International Symposium on Molecular Markers in Horticulture. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2010.859.10.Xu W., Rosenow D. T., Nguyen H. T. Stay green trait in grain sorghum: relationship between visual rating and leaf chlorophyll concentration. Plant Breeding. 2000;119(4):365-367. https://doi.org/10.1046/j.1439-0523.2000.00506.xXu W., Rosenow D. T., Nguyen H. T. Stay green trait in grain sorghum: relationship between visual rating and leaf chlorophyll concentration. Plant Breeding. 2000;119(4):365-367. https://doi.org/10.1046/j.1439-0523.2000.00506.xLebeda A., Cohen Y. Cucurbit downy mildew (Pseudoperonospora cubensis) – biology, ecology, epidemiology, hostpathogen interaction and control. European Journal of Plant Pathology. 2011;129(2):157-192. https://doi.org/10.1007/s10658-010-9658-1Lebeda A., Cohen Y. Cucurbit downy mildew (Pseudoperonospora cubensis) – biology, ecology, epidemiology, hostpathogen interaction and control. European Journal of Plant Pathology. 2011;129(2):157-192. https://doi.org/10.1007/s10658-010-9658-1Налобова В.Л. Селекция огурца на устойчивость к болезням. Мн.: Белпринт, 2005. 200 с.Maslienko L.V., Araslanova N.M., Kovchigina M.A.Search of optimal method of artificial inoculation of sunflower with downy mildew pathogen with purpose to determine efficiency of test samples of microbiopreparations. Oil crops. 2014;2(159-160):156-162. EDN. TJFWSL. (In Russ.)Маслиенко Л.В., Арасланова Н.М., Ковчигина М.А. Поиск оптимального метода искусственного заражения подсолнечника возбудителем ложной мучнистой росы для определения эффективности опытных образцов микробиопрепаратов. Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. 2014;2(159-160):156-162. – EDN. TJFWSL.Kang S.-I., Hwang I., Goswami G., Jung H.-J., Nath U.K., Yoo H.-J., Lee J.M., Nou I.S. Molecular Insights Reveal Psy1, SGR, and SlMYB12 Genes are Associated with Diverse Fruit Color Pigments in Tomato (Solanum lycopersicum L.). Molecules. 2017;22(12):2180. https://doi.org/10.3390/molecules22122180Kang S.-I., Hwang I., Goswami G., Jung H.-J., Nath U.K., Yoo H.-J., Lee J.M., Nou I.S. Molecular Insights Reveal Psy1, SGR, and SlMYB12 Genes are Associated with Diverse Fruit Color Pigments in Tomato (Solanum lycopersicum L.). Molecules. 2017;22(12):2180. https://doi.org/10.3390/molecules22122180Park S.-Y., Yu J.-W., Park J.-S., Li J., Yoo S.-Ch., Lee N.-Y., Lee S.-K., Jeong S.-W., Seo H. S., Koh H.-J., Jeon J.-S., Park Y.- I., Paek N.-Ch. The Senescence-Induced Staygreen Protein Regulates Chlorophyll Degradation. The Plant Cell. 2007;19(5):1649–1664. https://doi.org/10.1105/tpc.106.044891Park S.-Y., Yu J.-W., Park J.-S., Li J., Yoo S.-Ch., Lee N.-Y., Lee S.- K., Jeong S.-W., Seo H. S., Koh H.-J., Jeon J.-S., Park Y.-I., Paek N.-Ch. The Senescence-Induced Staygreen Protein Regulates Chlorophyll Degradation. The Plant Cell. 2007;19(5):1649–1664. https://doi.org/10.1105/tpc.106.044891Park S.-Y., Yu J.-W., Park J.-S., Li J., Yoo S.-Ch., Lee N.-Y., Lee S.- K., Jeong S.-W., Seo H. S., Koh H.-J., Jeon J.-S., Park Y.-I., Paek N.-Ch. The Senescence-Induced Staygreen Protein Regulates Chlorophyll Degradation. The Plant Cell. 2007;19(5):1649–1664. https://doi.org/10.1105/tpc.106.044891

The authors declare that there are no conflicts of interest present.