Preview

Географическая среда и живые системы

Расширенный поиск

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И МОНИТОРИНГА ВОЗБУДИТЕЛЯ ФИТОФТОРОЗА КАРТОФЕЛЯ PHYTOPHTHORA INFESTANS

https://doi.org/ 10.18384/2310-7189-2018-3-110-124

Аннотация

Фитофтороз (возбудитель - оомицет Phytophthora infestans Mont. de Bary) остается первостепенной экономической проблемой производства картофеля. Молекулярный скрининг генов (а)вирулентности патогена (Avr генов) и генов устойчивости растений к P. infestans (Rpi генов) позволяет предсказать изменения в составе популяции патогена и предположить, какие сорта картофеля пострадают в первую очередь. Для оценки разнообразия изолятов, которое определяется миграцией патогена, мы сравнили генотипы в изолятах P. infestans, собранных в 2013-2015 гг. в коллекционных посадках межвидовых гибридов картофеля в Пушкинских лабораториях ВИР и в коммерческих посадках картофеля в нескольких регионах России. Присутствие двух типов спаривания, А1 и А2, также способствует увеличению разнообразия за счет половой рекомбинации. Молекулярные методы были использованы для генотипирования образцов патогена и определения типа спаривания и состава Avr генов. Результаты молекулярных исследований сопоставили с такими фенотипическими характеристиками, как тип спаривания, устойчивость к металаксилу, состав факторов вирулентности, выявляемых с помощью растений-дифференциаторов, и агрессивность в тесте с клубнями картофеля.

Об авторах

Екатерина Андеевна Соколова
Всероссийский институт сельскохозяйственной биотехнологии
Россия


Мария Алексевена Кузнецова
Всероссийский институт фитопатологии
Россия


Александр Николаевич Рогожин
Всероссийский институт фитопатологии
Россия


Валентина Николаевна Демидова
Всероссийский институт фитопатологии
Россия


Тамара Ивановна Уланова
Всероссийский институт фитопатологии
Россия


Татьяна Ивановна Сметанина
Всероссийский институт фитопатологии
Россия


Елена Вячеславовна Рогозина
Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова (ВИР)
Россия


Эмиль Ефимович Хавкин
Всероссийский институт сельскохозяйственной биотехнологии
Россия


Список литературы

1. Кузнецова М. А., Козловский Б. Е., Бекетова М. П. и др. Фитопатологическая и молекулярная характеристика изолятов Phytophthora infestans, собранных с устойчивых и восприимчивых генотипов картофеля // Микология и фитопатология. 2016. Т. 50. С. 175-184.

2. Фадина О. А., Бекетова М. П., Соколова Е. А. и др. Упреждающая селекция: использование молекулярных маркеров при создании доноров устойчивости картофеля к фитофторозу на основе сложных межвидовых гибридов // Сельскохозяйственная биология. 2017. Т. 52. № 1. С. 84-94.

3. Чижик В.К., Соколова Е.А., Мартынов В.В. Применение метода SSCP для анализа генетического полиморфизма Phytophthora infestans // Эпидемии болезней растений: мониторинг, прогноз, контроль / под ред. С.С. Санина. Б. Вяземы: ВНИИФ. 2017. С. 280-287.

4. Armstrong M. R., Whisson S. C., Pritchard L. etc. An ancestral oomycete locus contains late blight avirulence gene Avr3a, encoding a protein that is recognized in the host cytoplasm // Proceedings of National Academy of Sciences of USA. 2005. Vol. 102. Pp. 7766-7771.

5. Bradshaw J.E. Potato breeding at the Scottish Plant Breeding Station and the Scottish Crop Research Institute 1920-2008. // Potato Research. 2009. Vol. 52. Pp. 141-172. [Электронный ресурс]. URL: http://dx.doi.org/10.1007/s11540-009-9126-5 (дата обращения: 27.04.2018).

6. Brylińska M., Sobkowiak S., Stefańczyk E. etc. Evaluation of PCR markers for Phytophthora infestans mating type determination // European Journal of Plant Pathology. 2018. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.1007/s10658-018-1445-4 (дата обращения: 27.04.2018).

7. Champouret N., Bouwmeester K., Rietman H. etc. Phytophthora infestans isolates lacking class I ipiO variants are virulent on Rpi-blb1 potato // Molecular Plant-Microbe. Interactions. 2009. Vol. 22. Pp. 1535-1545. doi: 10.1094/MPMI-22-12-1535.

8. Chmielarz M., Sobkowiak S., Dezbski K. etc. Diversity of Phytophthora infestans from Poland // Plant Pathol. 2014. Vol. 63. Pp. 203-211. DOI: 10.1111/ppa.12076

9. Cooke D.E.L., Cano L.M., Raffaele S. etc. Genome analyses of an aggressive and invasive lineage of the Irish potato famine pathogen // PloS Pathog. 2012. 8(10): e1002940. doi:10.1371/journal.ppat.1002940

10. Du, J., Vleeshouwers, V. G. New strategies towards durable late blight resistance in potato // The Potato Genome. Springer, Cham. 2017. Pp. 161-169. doi.org/10.1007/978-3-319-66135-3_10

11. Fry W. E. Phytophthora infestans: New Tools (and Old Ones) Lead to New Understanding and Precision Management. Annu. Rev. Phytopathol. 2016. 54:22.1-22.19. doi:10.1146/annurev-phyto-080615-095951

12. Gilroy E. M., Breen S., Whisson S. C. etc. Presence⁄absence, differential expression and sequence polymorphisms between PiAVR2 and PiAVR2-like in Phytophthora infestans determine virulence on R2 plants // New Phytologist. 2011. Vol. 191. Pp. 763-776. doi: 10.1111/j.1469-8137.2011.03736.x.

13. Judelson H. S., Spielman L. J., Shattock R. C. Genetic mapping and non-Mendelian segregation of mating type loci in the oomycete, Phytophthora infestans // Genetics. 1995. Vol. 141. Pp. 503-512.

14. Kim H.-J., Lee H.-R., Jo K.-R., etc. Broad spectrum late blight resistance in potato differential set plants MaR8 and MaR9 is conferred by multiple stacked R genes // Theoretical and Applied Genetics. 2012. Vol. 124. Pp. 923-935. doi: 10.1007/s00122-011-1757-7.

15. Li Y., Cooke D. E. L., Jacobsen E. etc. Efficient multiplex simple sequence repeat genotyping of the oomycete plant pathogen Phytophthora infestans // Journal of Microbiological Methods. 2013. Vol. 92. Pp. 316-322. doi: 10.1016/j.mimet.2012.11.021.

16. Malcolmson J.F., Black W. New R genes in Solanum demissum Lindl. and their complementary races of Phytophthora infestans (Mont.) de Bary // Euphytica. 1966. Vol. 15. Pp. 199-203.

17. Sokolova E. A., Kuznetsova M. A., Ulanova T.I. etc. Pathogenecity of East European strains of Phytophthora infestans vs. resistance of colonized potato plants: the profiles of AVR genes vs. R gene pyramids // Schepers H.T.A.M. (ed.). PAGV-Special Report. Wageningen, DLO Foundation. 2017. No. 18. Pp. 259-267. [Электронный ресурс]. URL: www.wur.eu/AAVR (дата обращения: 27.04.2018).

18. Statsyuk N. V., Kuznetsova M. A., Kozlovskaya I. N. etc. Characteristics of the Phytophthora infestans population in Russia // PPO-Special Report, Wageningen, 2010. No 14. Pp. 247-254. [Электронный ресурс]. URL: www.wageningen.nl.UR/ppo (дата обращения: 27.04.2018).

19. van Poppel P. M. J. A., Guo J., van de Vondervoort P. J. I. etc. The Phytophthora infestans avirulence gene Avr4 encodes an RXLR-dEER effector // Molecular Plant-Microbe. Interactions. 2008. Vol. 21. Pp. 1460-1470. doi: 10.1094/MPMI-21-11-1460.

20. Vleeshouwers V. G. A. A., Raffaele S., Vossen J. H. etc. Understanding and exploiting late blight resistance in the age of effectors // Annual Review of Phytopathology. 2011. Vol. 49. Pp. 507-531. doi: 10.1146/annurev-phyto-072910-095326.

21. Vossen J. H., Jo K. R., Vosman B. Mining the genus Solanum for increasing disease resistance // R. Tuberosa, ed., Genomics of Plant Genetic Resources. Springer Netherlands. 2014. Pp. 27-46. doi: 10.1007/978-94-007-7575-6.

22. Young, G. K., Cooke, L. R., Watson, S., Kirk, W. W., Perez, F. M., & Deahl, K. L. The role of aggressiveness and competition in the selection of Phytophthora infestans populations. Plant Pathology. 2018 () doi.org/10.1111/ppa.12856.


Рецензия

Просмотров: 116


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2712-7613 (Print)
ISSN 2712-7621 (Online)