К вопросу об иммунологической оценке сорта картофеля Аскольд

Актуальность. Селекция на устойчивость к вредителям – наиболее радикальный и эффективный метод снижения огромных потерь, наносимых листогрызущими, сосущими и минирующими насекомыми. Паспортизация сортов картофеля является востребованным инструментом для усовершенствования системы регистрации и сертификации, защиты прав селекционеров и контроля генетической однородности сортов. Описание сорта должно содержать сведения о его молекулярно-генетической и иммунологической оценке.

Цель работы – составление иммунологического паспорта перспективного сорта картофеля Аскольд.

Материалы и методы. Объектом исследования является сорт картофеля Аскольд. В работе по изучению содержания гликоалкалоидов в свежей ткани листьев картофеля, содержанию гормонов стресса, выражаемых в мг% адреналина в теле насекомых и активности собственных протеаз вредителя и ингибиторов протеиназ в картофеле использовали методы по Шпирной с соавт. (2006), Ибрагимову с соавт. (2006), Тукало и Царик (1970). В молекулярно-генетических исследованиях использовали методы по Сайнаковой с соавт. (2018), Стрыгиной с соавт. (2019).

Результаты. Генотип по вариантам гена StAN1, в котором отсутствует основной функциональный вариант r1, при наличии всех остальных можно рассматривать как вариант паспортизации сорта Аскольд. По данным молекулярно-генетической оценки, сорт Аскольд имеет маркеры генов устойчивости к золотистой цистообразующей нематоде, раку картофеля (патотип 1) и фитофторозу. Сорт Аскольд обладает высокой степенью проявления иммунитета, о чем свидетельствует его биохимический профиль, а также наличие репарационных свойств клубней и реакция сверхчувствительности у листьев.

Заключение. Сорт Аскольд является высокоустойчивым к воздействию патогенами и вредителями, что делает его ценным образцом как для селекции, так и для хозяйственной деятельности. Возделывание устойчивых сортов нередко позволяет отказаться от применения пестицидов, что имеет важное значение для уменьшения опасности загрязнения урожая остаточными количествами и обеспечения безопасности для свободноживущих организмов, и естественных экосистем.

1. Jansky S. Breeding for disease resistance in potato. In: J. Janick, ed. Plant breeding reviews. 1st ed. New York, N.Y.: John Wiley & Sons; 2000;19:69-155.

2. Шапиро И.Д., Вилкова Н.А., Слепян Э.И. Иммунитет растений к вредителям и болезням. Л.: Агропромиздат; 1986.

3. Павлюшин В.А., Вилкова Н.А., Сухорученко Г.И., Фасулати С.Р., Нефедова Л.И. Фитосанитарные последствия антропогенной трансформации агроэкосистем. Вестник защиты растений. 2008;(3):3-26. https://elibrary.ru/kaumhz

4. Шапиро И.Д. Иммунитет полевых культур к насекомым и клещам. Л., 1985. 320 с.

5. Koch K.G., Chapman K., Louis J., Heng-Moss T., Sarath G. Plant Tolerance: A Unique Approach to Control Hemipteran Pests. Front. Plant Sci. 2016;7:1363. https://doi.org/10.3389/fpls.2016.01363

6. Jansky S. Breeding for Disease Resistance in Potato. Plant Breed. Rev. 2000;19:69-155.

7. Колобова О.С., Малюченко О.П., Шаваева Т.В., Шанина Е.П., Шилов И.А., Алекеев Я.И., Велишаева Н.С. Генетическая паспортизация картофеля на основе мультиплексного анализа 10 микросателлитных маркеров. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2017;21(1):124-127. https://doi.org/10.18699/VJ17.230 https://elibrary.ru/xyebgl

8. Конарев А.В. Молекулярные аспекты иммунитета растений и их коэволюции с насекомыми. Биосфера. 2017;9(1):79-99. https://elibrary.ru/yopehp

9. Вилкова Н.А. Иммунитет растений к вредным организмам и его биоценотическое значение в стабилизации агроэкосистем и повышении устойчивости растениеводства. Вестник защиты растений. 2000;(2):3-15. https://elibrary.ru/ynillr

10. Кашина Ю.Г., Белов Г.Л., Зейрук В.Н., Дмитриева Л.В. Урожайность, качество и пригодность к переработке различных сортов картофеля при выращивании в условиях Центрального региона РФ. Овощи России. 2024;(5):91-97. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2024-5-91-97 https://elibrary.ru/bpoflu

11. Шпирная И.А., Ибрагимов Р.И. Использование агарозной пластины для определения активности амилазы слюны. Тезисы X Международной молодежной школы-конференции. Владивосток, 2006. С. 52. https://elibrary.ru/rnxqqt

12. Шпирная И.А., Ибрагимов Р.И., Умаров И.А. Подавление активности гидролитических ферментов личинок колорадского жука растительными белками. Вестник Башкирского университета. 2006;11(3):49-52. https://elibrary.ru/iiqlnn

13. Matsishina N.V., Ermak M.V., Kim I.V. Fisenko P.V., Sobko O.A., Klykov A.G., Emel’yanov A.N. Allelochemical Interactions in the Trophic System "Henosepilachna vigintioctomaculata Motschulsky-Solanum tuberosum Linneus". Insects. 2023;14(5):459. https://doi.org/10.3390/insects14050459.

14. Matsishina N.V., Fisenko P.V., Ermak M.V., Sobko O.A., Volkov D.I., Boginskaya N.G. Traditional Selection Potato Varieties and Their Resistance to the 28-punctata Potato Ladybug Henosepilachna vigintioctomaculata (Coleoptera: Coccinellidae) in the Southern Russian Far East. Indian J. Agr. Res. 2022;56(4):456-462. https://doi.org/10.18805/IJARe.AF-694.

15. Шпирная И.А., Ибрагимов Р.И., Шевченко Н.Д. Протеолитическая активность экстракта личинок колорадского жука. Тезисы докладов конференции «Биология – наука XXI века». Пущино, 2006. С. 103. https://elibrary.ru/rnxqqt

16. Тукало Е.А., Царик Г.Н. Ускоренный метод количественного определения гликоалкалоидов картофеля. Науч. докл. высш. школы. Сер.: Биологические науки. 1970;(12):115-117.

17. Ибрагимов Р.И., Шпирная И.А. Индуцирование активности ингибиторов протеиназ в растительных тканях. Сборник тезисов докладов II Международного симпозиума «Сигнальные системы клеток растений: роль в адаптации и иммунитете». Казань, 2006. С. 228-229.

18. Strygina K.V., Kochetov A.V., Khlestkina E.K. Genetic control of anthocyanin pigmentation of potato tissues. BMC Genet. 2019;20(1):27. https://doi.org/10.1186/s12863-019-0728-x

19. Сайнакова А.Б., Романова М.С., Красников С.Н., 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

20. Ермак М.В., Мацишина Н.В., Собко О.А., Фисенко П.В. Токсическое действие α-томатина на картофельную коровку Henosepilachna vigintioctomaculata (Coleoptera: Coccinellidae). Вестник защиты растений. 2023;106(4):187–194. https://doi.org/10.31993/2308-6459-2023-106-4-16034 https://elibrary.ru/keniwv