ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ЦИТОПЛАЗМ ДИКОГО АЛЛОТЕТРАПЛОИДНОГО ВИДА КАРТОФЕЛЯ SOLANUM STOLONIFERUM В РЕШЕНИИ ПРОБЛЕМЫ МУЖСКОЙ СТЕРИЛЬНОСТИ МЕЖВИДОВЫХ ГИБРИДОВ
https://doi.org/10.29235/1029-8940-2018-63-1-33-38
Аннотация
Известно, что из-за односторонней несовместимости ценный для селекции дикий аллотетраплоидный вид картофеля S. stoloniferum может использоваться в скрещиваниях с культурным картофелем только в качестве материнской формы. Однако с цитоплазмой W/γ дикого вида связана мужская стерильность сортов картофеля, что ограничивает их использование в селекции. Изучение разнообразия генетических типов цитоплазм коллекции из 26 образцов S. Stoloniferum показало, что генный пул этого дикого вида наряду с цитоплазмой W/γ представлен цитоплазмами W/α, D/α, D/γ и редким типом цитоплазмы, который не укладывается в имеющуюся классификацию. Предполагается, что при обнаружении в генетическом пуле этого вида образцов с отличной от W/γ цитоплазмой могут быть получены межвидовые гибриды, на основе которых возможно выведение мужски фертильных сортов картофеля.
Ключевые слова
Об авторах
Ю. В. ПолюховичБеларусь
канд. биол. наук, ст. науч. сотрудник
В. И. Лукша
Беларусь
канд. биол. наук, ст. науч. сотрудник
Е. В. Воронкова
Беларусь
канд. биол. наук, вед. науч. сотрудник
О. Н. Гукасян
Беларусь
науч. сотрудник
А. П. Ермишин
Беларусь
д-р биол. наук, профессор, заведующий лабораторией
Список литературы
1. Ortiz, R. Potato breeding via ploidy manipulation / R. Ortiz // Plant Breeding Rev. – 1998. – Vol. 16. – P. 15–86.
2. Росс, Х. Селекция картофеля. Проблемы и перспективы : пер. с англ. / Х. Росс ; пер. с англ. В. А. Лебедева ; ред. И. М. Яшина. – М. : Агропромиздат, 1989. – 183 с.
3. Swiezynski, K. M. Resistance to the potato leafroll virus (PLRV) in diploid potatoes / K. M. Swiezynski, M. A. Dziewonska, K. Ostrowska // Plant Breeding. – 1989. – Vol. 103, N 3. – P. 221–227.
4. Conservation, evaluation and use in breeding of potato genetic diversity at the N. I. Vavilov Institute of Plant Industy (VIR) / S. D. Kiru [et al.] // Potato production and innovative technologies / ed. : A. S. Haverkort, B. V. Anisimov. – Wageningen, 2007.– P. 353–363.
5. Jackson, S. A. Crossability between cultivated and wild tuber- and non-tuber-bearing Solanums / S. A. Jackson, R. E. Jr. Hanneman // Euphytica. – 1999. – Vol. 109, N 1. – P. 51–67.
6. Hayes, R. J. Unilateral and bilateral hybridization barriers in inter-series crosses of 4x 2EBN Solanum stoloniferum, S. pinnatisectum, S. cardiophyllum and 2x 2EBN S. tuberosum haploids and haploid-species hybrids / R. J. Hayes, I. I. Dinu, C. A. Thill // Sexual Plant Reproduction. – 2005. – Vol. 17, N 6. – P. 303–311.
7. Molecular markers for cytoplasm in potato: male sterility and contribution of different plastid-mitochondrial configu-rations to starch production / A. Lössl [et al.] // Euphytica. – 2000. – Vol. 116, N 3. – P. 221–230.
8. Song, Y.-S. Development of STS markers for selection of extreme resistance (Ry sto) to PVY and maternal pedigree analysis of extremely resistant cultivars / Y.-S. Song, A. Schwarzfischer // Amer. J. of Potato Research. – 2008. – Vol. 85, N 2. – P. 159–170.
9. An extreme cytoplasmic bottleneck in the modern European cultivated potato (Solanum tuberosum) is not reflected in decreased levels of nuclear diversity / J. Provan [et al.] // Proc. of the Royal Society. Ser. B: Biological Sciences. – 1999. – Vol. 266, N 1419. – P. 633–639.
10. Adiwilaga, K. D. Use of 2n pollen-producing triploid hybrids to introduce tetraploid Mexican wild species germ plasm to cultivated tetraploid potato gene pool / K. D. Adiwilaga, C. R. Brown // Theoretical and Appl. Genetics. – 1991. – Vol. 81, N 5. – P. 645–652.
11. Создание линий-посредников для преодоления межвидовой несовместимости у картофеля / Ю. В. Полюхович [и др.] // Вес. Нац. Акад. навук Беларусi. Сер. бiял. навук. – 2010. – № 2. – С. 51–58.
12. Использование Solanum verrucosum и Sv-линий для преодоления односторонней несовместимости при вовлечении в селекцию дикого аллотетраплоидного вида картофеля S. stoloniferum / А. В. Левый [и др.] // Проблемы систематики и селекции картофеля: тез. докл. Междунар. науч. конф., посвящ. 125-летию со дня рожд. С. М. Букасова (Санкт-Петербург, 3–5 авг. 2016 г.) / Федер. Исслед. центр Всерос. ин-та генет. ресурсов растений им. Н. И. Вавилова, Вавил. о-во генетиков и селекционеров. – СПб., 2016. – С. 69–70.
13. Hermsen, J. G. Th. Selection from Solanum tuberosum group Phureja of genotypes combining high frequency haploid formation with homozygosity for embryo-spot / J. G. Th. Hermsen, J. Verdenius // Euphytica. – 1973. – Vol. 22, N 2. – P. 244–259.
14. Pallais, N. Research on the physiology of potato sexual seed production / N. Pallais, N. Fong, D. Berrios // Innovative methods for propagating potatoes : report of the 28 planning conf., 1984, Lima / Intern. Potato Center. – Lima, 1984. – P. 149–168.
15. Hosaka, K. Development of a rapid identification method for potato cytoplasm and its use for evaluating Japanese collections / K. Hosaka, R. Sanetomo // Theoretical and Appl. Genetics. – 2012. – Vol. 125, N 6. – P. 1237–1251.
16. Sanetomo, R. Cytoplasmic genome types of European potatoes and their effects on complex agronomic traits / R. Sanetomo, C. Gebhardt // BMC Plant Biol. – 2015. – Vol. 15, N 1. – P. 162.
17. Dionne, L. A. Cytoplasmic sterility in derivatives of Solanum demissum / L. A. Dionne // Amer. Potato J. – 1961. – Vol. 38, N 4. – P. 117–120.
18. Ермишин, А. П. Картофель / А. П. Ермишин, Е. В. Воронкова, В. А. Козлов // Генетические основы селекции растений : в 4 т. / Нац. акад. наук Беларуси, Ин-т генетики и цитологии. – Минск, 2008–2014. – Т. 2 : Частная генетика растений / ред. : А. В. Кильчевский, Л. В. Хотылева. – 2010. – С. 156–234.