Interspecific potato hybrids as donors of durable resistance to pathogens

Рогозина, Е. В.; Хавкин, Э. Е.

doi:10.18699/vj17.221

Cited by 10 publications

(8 citation statements)

References 56 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Within last two decades, combining multiple resistance genes into a single plant genotype has heavily relied on identification and cloning of Rpi genes of interest, especially from the rich pool of wild Solanum species. Particularly inviting are insufficiently explored South American wild potatoes, which have not been earlier involved in practical breeding [28,31,36,107,108]. Development of breeding sources of durable resistance engages many "omics" tools described above for rapid identification, cloning and characterization of Rpi and Avr genes.…”

Section: Gm Differential Plantsmentioning

confidence: 99%

“…Besides, rather than single genes, the remote crosses transfer whole clusters of genes providing for resistance simultane-ously to several pests. These characteristics of multiparental hybrids ensure stability of future varieties and slow down onset of more adapted pathogen forms in potato stands [107,113]. And yet relying only on Rpi gene pyramids is unlikely to safeguard durable control with large P. infestans populations, mixed A1 and A2 mating types and substantial Avr gene flow due to pathogen migration.…”

Section: Gm Differential Plantsmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Plant–Pathogen Molecular Dialogue: Evolution, Mechanisms and Agricultural Implementation

Хавкин

2021

Russ J Plant Physiol

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Plant diseases persistently challenge sustainable crop production worldwide. The most economical and eco-friendly way to effectively deal with this problem is to breed new cultivars with stable and durable resistance. Current progress towards this goal has been reinforced by considerable advancements in the molecular studies of pathogens and host plants. These advancements have greatly benefited from recently developed methods to research into gene structure and activity, especially the “omics” technologies. These steps forward are vividly represented by the case of late blight, which is economically the most important disease of potato and tomato (Solanum L.). Late blight became a popular model of multidimensional plant-microbe interactions, and newly obtained molecular evidence has considerably reshaped both our vision of plant–pathogen molecular dialogue and our approach to mitigating this disease. Drawing on recent publications, this review will focus on genome of the causal agent of disease, the oomycete Phytophthora infestans (Mont.) de Bary, and its already characterized genes of virulence, with particular emphasis on their evolution, which underlines the exceptional genetic and phenotypic plasticity of this pathogen. Specially highlighted is the diversity of the immediate tools of virulence—effectors, which interact with potato target molecules, alter host physiology and facilitate plant colonization. Turning to plant defense barriers, the reviewer elaborates on the polymorphism and evolution of Solanum genes providing for plant resistance to P. infestans. The repertoire of P. infestans virulence genes in agrocenoses and the diversity of resistance genes in potato wild relatives are explored as regards the agriculture-oriented implementation of new molecular knowledge. The multifaceted approach to late blight combines the search for new resistance genes in genetic collections, the characterization of their function and stacking these genes in potato cultivars in order to breed new donors of long-lasting and durable resistance together with express assessment of pathogen virulence genes.

show abstract

Section: Gm Differential Plantsmentioning

confidence: 99%

Section: Gm Differential Plantsmentioning

confidence: 99%

Plant–Pathogen Molecular Dialogue: Evolution, Mechanisms and Agricultural Implementation

Хавкин

2021

Russ J Plant Physiol

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Стоит отметить, что GD между сортами картофеля и образцом S. stoloniferum варьировали незначительно (GD = 0,27-0,40). Это может быть связано с интенсивным использованием S. stoloniferum в селекции сортов картофеля в качестве донора ценных аллельных вариантов генов устойчивости (прежде всего к вирусным патогенам) (20). Большинство исследуемых сортов -современные, поэтому были созданы, скорее всего, на основе межвидовой гибридизации с участием нескольких дикорастущих видов, как это было показано (21).…”

Section: характеристика полиморфизма выявленного в результате Nbs-маunclassified

Variability of Genomic Rga-Loci of Modern Russian Potato Cultivars: NBS-Profiling Data

Dyachenko¹

2021

S-h. biol.

View full text Add to dashboard Cite

Свойственный растениям иммунитет направлен на защиту от биотических и абиотических стрессов и, как следствие, на адаптацию к изменяющимся условиям среды. На первом уровне защиты используется широкий спектр рецепторов фитопатогенов, кодируемых R-генами устойчивости. Присутствие в рецепторах консервативного NBS-домена дает возможность маркировать геном растения с помощью амплификации аналогов R-генов. На этом основано мультилокусное NBS-маркирование, которое позволяет эффективно охарактеризовать геном растения с точки зрения представленности и вариабельности семейства R-генов, продукты которых имеют NBS-домен. Этот метод применяется для изучения разнообразия локусов R-генов устойчивости сельскохозяйственных культур и родственных им дикорастущих видов, явлений интрогрессивной гибридизации и эволюции R-генов у видов растений с различной степенью резистентности к патогенам. Также с помощью NBS-маркирования проводится генотипирование коллекций генбанков, разработка кодоминантных маркеров и насыщение генетических карт. Существующая необходимость паспортизации и сравнения генотипов сортов и ограниченное число таких работ в России делают актуальными исследования по молекулярному маркированию сортов агрокультур отечественной и зарубежной селекции, возделываемых на территории Российской Федерации. В настоящей работе NBS-маркирование было использовано для генотипирования 60 сортов и пяти перспективных селекционных клонов картофеля Solanum tuberosum отечественной и зарубежной селекции, а также образца родственного вида Solanum stoloniferum (в качестве внешней группы). С помощью двух комбинаций праймер/фермент (NBS7/MseI и NBS9/MseI) было сгенерировано 204 NBS-фрагмента, включая 144 (70,6 %) полиморфных и один уникальный для сорта Гала. Для каждого сорта был определен индивидуальный, специфичный спектр NBS-фрагментов. Анализ матрицы генетических расстояний между сортами показал, что исследуемая выборка сортов высокополиморфна (GD = 0,18-0,45 при среднем значении 0,33). Генетические расстояния внутри анализируемой выборки варьировали больше, чем между сортами S. tuberosum и образцом S. stoloniferum (0,27-0,40). Наиболее близкими оказались сорта селекции Всероссийского НИИ картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха Солнечный/Памяти Рогачева (GD = 0,18) и Великан/Вымпел (GD = 0,19), а наиболее удаленными-сорта Чароит/Ред Скарлетт (GD = 0,45). Был проведен статистический анализ результатов NBS-маркирования, который позволил кластеризовать изучаемые образцы картофеля по различным признакам, связанным с родословной и устойчивостью к фитопатогенам. На дендрограмме и графиках, построенных с помощью программ PAST и Structure 2.3.4, наблюдалась слабая тенденция к группировке сортов по признакам устойчивости к Y вирусу картофеля (Potato virus Y, Potyvirus, Potyviridae) и вирусу скручивания листьев картофеля (Potato leafroll virus, Polerovirus, Luteoviridae). Продемонстрировано, что использованные в настоящей работе системы праймер/фермент для NBS-анализа могут быть применены в дальнейшем для исследования механизмов устойчивости сортов картоф...

show abstract

“…Results and conclusion. The three-year study (2015)(2016)(2017) of the winter triticale collection material of different ecogeographic origin has resulted in the identification of genetic sources of individual important agronomic traits, such as early maturity (e.g., 'Don' (k-3637), 'Almaz' (k -3908), 'Proryv' (k-3763), 'Interes' (k-3968), 'Pshenichnoe' (k-3965), 'ADM-6' (k -3544), 'ADM-9' (k-3421), 'Utro' (k-3926)), dwarfness (e.g., 'Ramzaj' (k-4071), 'Samurai' (k-4072), 'Skif' (k-3931), 'Zavet' (k-4020), 'Proryv' (k-3763), 'Dozor' (k-4021), 'Knyaz'' (k-4076), 'L-372' (k-2806), 'Pshenichnoe' (k-3965), 'Kroha' (k-3929)), productivity (e.g., 'Impul's' (k-3999), 'Prometey' (k-3900), 'Kvazar' (k-3938), 'Interes' (k-3968), 'Trizub' (k-3969), 'Papsuevskaya' (k-3924), 'Svityaz'' (k-3963), 'Topaz' (k-3909), 'Dawitol' (k-4002), 'Prado' (k-3865)), and disease resistance (e.g., , , 'Kvazar' (k-3938), 'Prometey' (k-3900), 'Svyatozar' (k-3940), 'Yasha' (k-3912)). The accessions with a set of important traits that have been selected as the initial material for breeding winter triticale in the Northwest of the Russian Federation include 'Topaz' (k-3909), 'Don' (k-3637) ' Trizub' (k-3969), 'Interes' (k-3968), 'Pshenichnoe' (k-3965), 'Svityaz'' (k-3963), 'Amulet' (k-3956), 'Impul's' (k-3999), 'Kvazar' (k-3938), and 'Dawitol' (k-4002).…”

Section: Sources Of Economically Valuable Traits For Winter Triticale Breeding In the Northwest Of The Russian Federationmentioning

confidence: 99%

The Influence of Phytohormones on the Germination of Apple Pollen in the Process of Low-Temperature Storage

Павлов¹,

Вержук²,

Sitnikov³

et al. 2018

POABG&B

View full text Add to dashboard Cite

Настоящий выпуск приурочен к 110-летию со дня основания журнала «Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции». На протяжении столетней истории журнал публиковал работы в основном сотрудников ВИР и его опытных станций и участков, расположенных в контрастных климатических зонах. Институт всегда был неразрывно связан с Журналом, который стал своего рода летописью становления и развития прикладной ботаники и селекции в России. В Томах, Сериях и Приложениях к журналу были напечатаны результаты теоретических и экспериментальных исследований по систематике, морфологии, анатомии, цитологии, кариологии, географии, генетике, иммунитету, физиологии, биохимии культурных растений и их диких родичей.Следуя традиции, мы публикуем в настоящем выпуске «живые» исследования сотрудников Института, в том числе написанные совместно с учеными из других научно-исследовательских учреждений. В выпуске представлены статьи по всем разделам журнала. Мобилизация (зернобобовые) и сохранение генетического разнообразия культурных растений и их диких родичей (Чечня, Приморский край, Вологодская обл.). Изучение и использование генетических ресурсов растений (яровой ячмень в Волгоградской обл., средиземноморские староместные сорта твердой пшеницы, озимое тритикале на Северо-Западе РФ). Коллекции мировых генетических ресурсов растений: дикорастущие виды яблони (Майкоп); фасоль обыкновенная (Санкт-Петербург); брокколи (Дагестан); хлопчатник (Краснодарский край, Астраханская обл.); соя (Адлер); виды чины (Санкт-Петербург). Генетика (подсолнечник, ячмень, картофель, яровая мягкая пшеница) и идентификация генетического разнообразия культурных растений и их диких родичей для развития приоритетных направлений селекции (яровая мягкая пшеница, виноград, восковидная кукуруза), Успехи современной селекции: слаборослые адаптивные подвои персика, многопочатковая кукуруза. Систематика: выявление генетических связей между видами рода Prunus s. l. Иммунитет культурных растений и их диких родичей: устойчивость яровой мягкой пшеницы к пыльной головне, ячменя -к ринхоспориозу, яровой мягкой пшеницы -к мучнистой росе, гибридных клонов картофеля -к фитофторозу. Обзорные статьи посвящены генеалогическому анализу генофонда черешни и фитотоксичности ионов алюминия.Табл. 79, рис.42, библиогр. 629 назв.Для ресурсоведов, ботаников, генетиков, селекционеров, преподавателей вузов биологического и сельскохозяйственного профиля.

show abstract

Interspecific potato hybrids as donors of durable resistance to pathogens

Cited by 10 publications

References 56 publications

Plant–Pathogen Molecular Dialogue: Evolution, Mechanisms and Agricultural Implementation

Plant–Pathogen Molecular Dialogue: Evolution, Mechanisms and Agricultural Implementation

Variability of Genomic Rga-Loci of Modern Russian Potato Cultivars: NBS-Profiling Data

The Influence of Phytohormones on the Germination of Apple Pollen in the Process of Low-Temperature Storage

Contact Info

Product

Resources

About