Комплексный подход к анализу перспективного селекционного материала картофеля в условиях Омской области

Актуальность. Комплексные методы полевых анализов и ПЦР-диагностики у сортообразцов картофеля позволяют оценить генотипы, подходящие для селекции в зоне Западной Сибири. В работе представлены результаты изучения, которые выполнены в ФГБНУ «Омский аграрный научный центр» в 2021-2023 годах. Цель исследования – провести интегральную оценку с помощью лабораторной и полевой диагностики для выявления сортообразцов картофеля с комплексом хозяйственно-полезных признаков.

Материал и методика. В опытах изучалась коллекция из 23 образцов картофеля. Технология выращивания – принятая для зоны. Предшественник – яровая пшеница. Наблюдения и учёты проводились в соответствии с «Методические рекомендации ВНИИКХ», «Методические рекомендации по специализированной оценке сортов картофеля» и «Передовые методы диагностики патогенов картофеля». Статистическая обработка данных проводилась по методике Б.А. Доспехова. Определение содержания крахмала проводили по удельному весу в комбинации с молекулярной диагностикой, включающей маркер гена содержания крахмала, также проводилась полимеразная цепная реакция с помощью SSR маркеров, определяющих устойчивость к вирусам X, Y, S, L и фитофторозу.

Результаты. В результате сочетания подходов были выделены образцы с комплексом признаков, а именно, Хозяюшка – урожайность – 24,3 т/га, комплекс генов устойчивости к вирусам Х/L/S, содержание крахмала – 18,6%, отсутствие водянистости, мучнистость и высокий вкус. Вечерний Омск – урожайность – 24,7 т/га, наличие генов устойчивости к фитофторозу. Спектр – урожайность – 24,4 т/га, комплекс генов устойчивости к вирусам Х/L/S, содержание крахмала – 17,3%. Гибрид 52-17 - урожайность – 23,6 т/га, наличие генов устойчивости к фитофторозу, комплекс генов устойчивости к вирусам Y/L/S. Гала - урожайность – 25,3 т/га, наличие генов устойчивости к фитофторозу, отсутствие потемнения вареной мякоти.

1. Анисимов Б.В. Мировое производство картофеля: тенденции рынка, прогнозы и перспективы (аналитический обзор). Картофель и овощи. 2021;(10):3-8. https://doi.org/DOI 10.25630/PAV.2021.45.71.008 https://www.elibrary.ru/oqkwfb

2. Терновых К.С., Попов Д.Ю. Современные тенденции в развитии картофелеводства. Московский экономический журнал. 2020;(12):39. https://doi.org/10.24411/2413-046X-2020-10871 https://www.elibrary.ru/mhzczo

3. Сердеров В.К., Ханбабаев Т.Г., Сердерова Д.В. Изменение содержания сухого вещества и крахмала в клубнях картофеля в зависимости от условий возделывания. Овощи России. 2019;2(46):80-83. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2019-2-80-83 https://www.elibrary.ru/zivwrn

4. Поддубная О.В., Поддубный О.А. Сравнительный анализ содержания крахмала в клубнях картофеля. Эпоха науки. 2020;(24):72-76. https://doi.org/10.24411/2409-3203-2020-12414 https://www.elibrary.ru/oktzlx

5. Коршунов А.В., Филиппова Г.И., Гаитова Н.А., Митюшкин А.В., Кутовенко Л.Н. Управление содержанием крахмала в картофеле. Аграрный вестник Урала. 2011;2(81):47-50. https://www.elibrary.ru/pasytn

6. Красников. С.Н., Черемисин А.И., Согуляк С.В., Красникова О.В., Пантеева К.О. Оценка продуктивности и качества новых перспективных сортов картофеля для условий Западной Сибири. Картофель и овощи. 2023;(7):37-40. https://doi.org/10.25630/PAV.2023.80.58.005 https://www.elibrary.ru/rdedbs

7. Сайнакова А.Б., Романова М.С., Красников С.Н., Литвинчук О.В., Алексеев Я.И., Никулин А.В., Терентьева Е.В. Исследование коллекционных образцов картофеля на наличие генетических маркеров устойчивости к фитопатогенам. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018;22(1):18-24. https://doi.org/10.18699/VJ18.326 https://www.elibrary.ru/ypntpr

8. Бирюкова В.А., Шмыгля И.В., Жарова В.А., Бекетова М.П., Рогозина Е., Митюшкин А.В., Мелешин А.А. Молекулярные маркеры генов экстремальной устойчивости к Y вирусу картофеля в сортах и гибридах Solanum tuberosum L. Российская сельскохозяйственная наука. 2019;(5):17-22. https://doi.org/10.31857/S2500-26272019517-22 https://www.elibrary.ru/qwjzno

9. Козлова В.В., Пахомова Н.Г. Защита картофеля от фитофтороза. Владимирский земледелец. 2010;(3):26a. https://www.elibrary.ru/ncsimb

10. Мухордова М.Е., Черемисин А.И., Урман М.В. Комплексная оценка перспективного селекционного материала картофеля в условиях Омской области. Кормопроизводство. 2023;(3):12-17. https://www.elibrary.ru/taiolp

11. Урман М.В., Мухордова М.Е. Оценка перспективных сортообразцов картофеля на устойчивость к патогенам. Биотехнология в растениеводстве, животноводстве и сельскохозяйственной микробиологии XXIII: Материалы 23-ей Всероссийской молодежной научной конференции, Москва, 14–16 ноября 2023 года. – Москва: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии». 2023. С. 47-49. https://doi.org/10.48397/ARRIAB.2023.23.XXIII.022https://www.elibrary.ru/ogbnuv

12. Mori K., Sakamoto Y., Mukojima N., Tamiya S., Nakao T., Ishii T., Hosaka K. Development of a multiplex PCR method for simultaneous detection of diagnostic DNA markers of five disease and pest resistance genes in potato. Euphytica. 2011;(180):347- 355. https://doi.org/10.1007/s10681-011-0381-6

13. Kasai K., Morikawa Y., Sorri V. A., Valkonen J. P., Gebhardt C., Watanabe K. N. Development of SCAR markers to the PVY resistance gene Ryadg based on a common feature of plant disease resistance genes. Genome. 2000;43(1):1-8. https://doi.org/10.1139/g99-092

14. Song Y. S., Hepting L., Schweizer G., Hartl L., Wenzel G., Schwarzfischer A. Mapping of extreme resistance to PVY (Rysto) on chromosome XII using anther-culture-derived primary dihaploid potato lines. Theoretical and applied genetics. 2005;(111):879-887. https://doi.org/10.1007/s00122-005-0010-7

15. Marczewski W., Hennig J., Gebhardt C. The Potato virus S resistance gene Ns maps to potato chromosome VIII. Theoretical and Applied Genetics. 2002;105(4):564–567. https://doi.org/10.1007/s00122-002-0976-3

16. Marczewski W., Flis B., Syller J., Schäfer-Pregl R., & Gebhardt, C. A Major Quantitative Trait Locus for Resistance to Potato leafroll virus Is Located in a Resistance Hotspot on Potato Chromosome XI and Is Tightly Linked to N-Gene-Like Markers. Molecular Plant-Microbe Interactions. 2001;14(12):1420–1425. https://doi.org/10.1094/MPMI.2001.14.12.1420

17. Wang M., Allefs S., van den Berg R. G., Vleeshouwers V. G., van der Vossen E. A. G., Vosman B. Allele mining in Solanum: conserved homologues of Rpi-blb1 are identified in Solanum stoloniferum. Theoretical and Applied Genetics. 2008;116(7):933–943. https://doi.org/10.1007/s00122-008-0725-3

18. Li L., Tacke E., Hofferbert H.-R.., Lubeck J., Strahwald J., Draffehn Astrid M., Walkemeier B., Gebhardt Ch. Validation of candidate gene markers for marker-assisted selection of potato cultivars with improved tuber quality. Theoretical and Applied Genetics. 2013;126(4):1039–1052. https://doi.org/10.1007/s00122-012-2035-z

19. Кондратюк А.В., Козлова Л.Н., Козлов В.А., Кильчевский А.В. Оценка эффективности ДНК-маркеров в селекции по биохимическим признакам качества клубней картофеля. Доклады Национальной академии наук Беларуси. 2016;60 (2):85-89. https://www.elibrary.ru/turjet

20. Урбанович О.Ю., Кузмицкая П.В., Картель Н.А. Генетические основы селекции растений. Том 4. Минск: Республиканское унитарное предприятие "Издательский дом "Белорусская наука", 2014. 654 с. ISBN 978-985-08-1791-4. https://www.elibrary.ru/ugolkn

21. Yavuz C., Demirel U., Çalışkan M.E. Assessment of the usability of four molecular markers to identify potato genotypes suitable for processing. Biotech Studies. 2024;33(2):74-81. https://doi.org/10.38042/biotechstudies.1483793.