Молекулярно-генетические основы устойчивости томата к основным грибным болезням

В данном обзоре представлен анализ отечественной и зарубежной литературы, который свидетельствует о нарастающей популярности селекционных методов в борьбе с наиболее распространенными болезнями томата оомицетной и грибной этиологии: фитофтороз (возбудитель − Phytophthora infestans (Mont.) de Bary), фузариозное увядание (возбудитель − Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (Sacc.) Snyder and Hansen), альтернариоз (возбудители − представители рода Alternaria), кладоспориоз (возбудитель − Cladosporium fulvum Сooke.). Рассматриваются теоретические и практические достижения, а также новейшие разработки в области генетики, молекулярной биологии, физиологии растений, микробиологии. Особое внимание уделяется современным сведениям о разнообразии патогенов томата, их морфологических, генетических, физиологических особенностях, в том числе расовом составе; наличии генов устойчивости к патогенам в генофонде исследуемой культуры, их картировании и возможности введения в геном из других источников; о разработанных маркерах целевых генов и локусов количественных признаков; о степени ассоциации между молекулярным маркером и геном-мишенью; об особенностях наследования исследуемого признака, а также возможности пирамидирования R-генов и QTL в одном генотипе. Для ускорения и повышения эффективности селекции томата на устойчивость к патогенам данные вопросы имеют большое значение. Их изучение усилит интеграцию современных биотехнологий с традиционным селекционным процессом, который осуществляется классическими методами.

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

2. Поликсенова В.Д. Микозы томата: возбудители, устойчивость растений. Минск: БГУ. 2008. 159 с. https://elib.bsu.by/handle/123456789/187844

3. Аджиева В.Ф., Грушецкая З.Е., Малышев С.В., Некрашевич Н.А., Бабак О.Г., Кильчевский А.В. Создание комплекса ДНК-маркеров к генам томата, определяющим содержание каротиноидов и устойчивость к болезням и вредителям. Современные тенденции в селекции и семеноводстве овощных культур. Традиции и перспективы. II Международная научно-практическая конференция (2-4 августа 2010 года). Материалы докладов, сообщений. 2010;(2):47-59.

4. Гуркина Л.К. Исходный материал для селекции томатов на устойчивость к фитофторозу и другим пятнистостям листьев в условиях Нечерноземной зоны России. M., 1998.

5. Авдеев Ю.И., Авдеев А.Ю., Иванова Л.М. Создание наукоемких селекционных доноров растений на примере томата. Современные наукоемкие технологии. 2008;(3):45-45. URL: https://toptechnologies.ru/ru/article/view?id=23311.

6. Авдеев Ю.И., Авдеев А.Ю., Иванова Л.М., Кигашпаева О.П. Биотехнология селекции растений на комбинаторику моногенных качественных и количественных признаков и перспективы ее развития в XXI веке. Аграрный вестник Урала. 2011;2(81):40-42. EDN PASYRZ.

7. Авдеев А.Ю., Авдеев Ю.И., Иванова Л.М. Применение в селекции приемов получения семян томата из незрелых плодов. Аграрный вестник Урала. 2011;8(87):51. EDN PASSGH.

8. Авдеев Ю.И., Авдеев А.Ю., Иванова Л.М., Кигашпаева О.П. Устойчивость растений к болезням и вредителям - наиболее рациональный путь сохранения окружающей среды от загрязнения пестицидами и агрохимикатами. Астраханский вестник экологического образования. 2012;1(19):148-155. EDN PUQNKF.

9. Hittalmani S., Parco A., Mew T.V., Zeigler R.S., Huang N. Fine mapping and DNA marker-assisted pyramiding of the three major genes for blast resistance in rice. Theor Appl Genet. 2000;100:1121–1128. DOI: 10.1007.s001220051395

10. Дьяков Ю.Т., Еланский С.Н. Популяционная генетика Phytophthora infestans. http://kartofel.org/knigi/genet.pdf

11. Бочарникова Н.И. Мутантный генофонд томата и его использование в селекционно-генетических исследованиях. Информационный вестник ВОГиС=Вавиловский журнал генетики и селекции. 2008;12(4):644-653. EDN KNWZUT.

12. Пивоваров В.Ф., Пышная О.Н., Шмыкова Н.А., Гуркина Л.К. Создание исходного материала овощных культур: идеи Н.И. Вавилова и современные технологии. Сельскохозяйственная биология. 2012;47(5):39-47. EDN PIFWSB.

13. Бирюкова В.А., Шмыгля И.В., Мелешин А.А., Митюшкин А.В., Мананков В.В., Абросимова С.Б. Изучение генетических коллекций ВНИИ картофельного хозяйства с помощью молекулярных маркеров. Достижения науки и техники АПК. 2016;30(10):22-26. EDN WWRMVF.

14. Балашова Н.Н. Устойчивость к фитофторе рода Lycopersicon Tourn. и способы его использования в селекции томатов. Кишинев, «Штиинка».1979. 168 p.

15. Еланский С.Н. Особенности развития фитофтороза в России. Защита картофеля. 2015;(1):8-11. EDN VEJEUV. Elanskij S.N. Features of late blight development in Russia]. Potato protection. 2015;(1):8-11. EDN VEJEUV. (In Russ.).

16. Бухарова А.Р., Бухаров А.Ф. Отдаленная гибридизация овощных пасленовых культур. Мичуринск: Мичуринский государственный аграрный университет, 2008. 274 с. ISBN 978-5-94664-149-4. EDN VRKTDJ.

17. Фесенко И.А., Куклев М.Ю., Карлов Г.И. Создание ДНК-маркера гена устойчивости томата к фузариозному увяданию. Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2007;(1):66-72. EDN HZDUSB.

18. Орина А.С., Ганнибал Ф.Б., Мироненко Н.В., Левитин М.М. Сравнительный анализ молекулярно-генетических и физиологических признаков Alternaria solani и A. Tomatophila. Микология и фитопатология. 2014;48(1):53-62. EDN RUIVWV.

19. Положенец В.М., Немерьевская Л.В., Журавская И.А. Идентификация рас возбудителя альтернариоза картофеля Alternaria solani в районах Полесья Украины. 2011. С. 1-6.

20. Салтанович Т.И., Анточ Л.П. Выявление устойчивых к альтернариозу генотипов томата методами пыльцевого анализа. Вестник защиты растений. 2016;3(89):147-149. EDN WYRDWL.

21. Шамрай С.Н. Гены устойчивости растений: молекулярная и генетическая организация, функция и эволюция. Журнал общей биологии. 2003;64(3):195-214. EDN OOCPFT.

22. Поликсенова В.Д. Биоразнообразие в патосистеме "Lycopersicon (Tourn.) Mi92. Ерошевская А.С., Егорова А.А., Милюкова Н.А., Пырсиков А.С. Идентификация аллелей гена Сf-9 устойчивости к кладоспориозу у гибридов томата F1 селекции Агрофирмы "Поиск". Картофель и овощи. 2021;(3):35-37. DOI 10.25630/PAV.2021.55.18.004. EDN IDGMRV.ll. – Cladosporium fulvum Cke." Достижения современной биологии и биологическое образование. Труды 2-й Международной научно-практической конференции. Минск. 2002. С. 105-109. https://elib.bsu.by/handle/123456789/165113

23. Ерошевская А.С., Егорова А.А., Милюкова Н.А., Пырсиков А.С. Идентификация аллелей гена Сf-9 устойчивости к кладоспориозу у гибридов томата F1 селекции Агрофирмы "Поиск". Картофель и овощи. 2021;(3):35-37. DOI 10.25630/PAV.2021.55.18.004. EDN IDGMRV.

24. Игнатова С.И. Роль наследственного потенциала устойчивости томатов в системе комплексной защиты в закрытом грунте. Гавриш. 2001;(6):18-20.

25. Грушецкая З.Е., Лемеш В.А., Поликсенова В.Д., Хотылева Л.В. Картирование локуса Cf-6 устойчивости к кладоспориозу томата с помощью SSR-маркеров. Генетика. – 2007;43(11):1511-1516. EDN IBGTVJ.