Селекционные технологии, созданные во ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур на основе методов молекулярного анализа и селекции по микрогаметофиту

Размещено на http://allbest.ru

Селекционные технологии, созданные во ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур на основе методов молекулярного анализа и селекции по микрогаметофиту

В.Ф. Пивоваров, И.Т. Балашова, Н.Н. Балашова, Е.Г. Козарь,

Р.В. Скворцова, М.И. Мамедов, О.Н. Пышная, Л.К. Гуркина,

А.В. Беспалько, Н.А. Урсул, Е.В. Пинчук, И.А. Полетаева

Аннотация

Представлены результаты изучения и применения механизмов корректировки адаптивного потенциала растений томата и перца сладкого на основе RAPD-анализа и отбора по микрогаметофиту.

Отражены методы и ход исследований при создании образцов томата с комплексной устойчивостью к фитопатогенам и низкой температуре. Приведены данные сравнительной оценки холодоустойчивости спорофита и микрогаметофита у различных сортообразцов перца сладкого.

Введение

Для усиления фундаментальной составляющей селекционного процесса и его перевода на новый, технологический, уровень 10 сентября 2001 года по инициативе Российской академии сельскохозяйственных наук во Всероссийском НИИ селекции и семеноводства овощных культур (ВНИИССОК) была создана лаборатория молекулярных и гаметных методов селекции. Селекция базируется на работе с наследственным потенциалом и репродуктивной системой, а современные методы молекулярного анализа и отбора по гаметофиту позволяют предвосхитить появление новых форм растений с запланированными признаками. Работа лаборатории построена по принципу проведения аналитических исследований, начиная с непосредственного носителя наследственной информации ДНК через микрогаметофит (базисный материал при гибридизации) и интактное растение и заканчивая селекционной популяцией.

В лаборатории молекулярных и гаметных методов селекции ВНИИССОК основными направлениями тематических исследований являются следующие: анализ генетических ресурсов овощных культур с использованием молекулярных технологий; селекция по микрогаметофиту; повышение адаптивного потенциала растений с помощью иммуномодуляторов. В 2004 году получены первые результаты по двум селекционным программам, в основе которых лежат изучение и применение механизмов корректировки адаптивного потенциала растений с помощью RAPD-анализа и отбора по микрогаметофиту.

Создание образцов томата с комплексной устойчивостью к основным стрессам Нечерноземной зоны России

Стрессовыми факторами, экономически ограничивающими урожайность растений томата в Нечерноземной зоне Российской Федерации, являются холод и фитопатогены, из которых наиболее вредоносны Phytophthora infestans DB. и вирусные инфекции. К 2000 году в лаборатории селекции пасленовых культур ВНИИССОК был получен ряд холодоустойчивых сортов и гибридных форм томата для открытого грунта Нечерноземной зоны, которые обладали толерантностью к Ph. infestans DB. (1). Однако вопрос по вирусным инфекциям оставался открытым, а в предварительных исследованиях, проведенных в 1998-2000 годах с помощью DAS-ELISA-технологии, было выявлено присутствие вируса табачной мозаики (ВТМ) в селекционном материале образцов томата в поле, пленочных и остекленной теплицах (степень распространения 5,33-100 %).

Вредоносность патогена выражалась в значимом снижении массы пораженных плодов (на 28 % и выше), уменьшении содержания сухого вещества и витамина С в последних (2), что свидетельствует о подавлении реакций неспецифической устойчивости в результате инфицирования ВТМ. Следовательно, представляется перспективным отбор устойчивых к ВТМ образцов из селекционного материала с комплексной устойчивостью к холоду и фитофторозу.

Однако селекция на устойчивость растений томата к ВТМ сталкивается с рядом трудностей, обусловленных как высокой изменчивостью патогена, так и проблемами в использовании целевых генов (3-5). Составляя селекционно-фитопатологическую программу повышения комплексной стрессоустойчивости растений томата, мы попытались преодолеть эти трудности, опираясь на мировой опыт по изучению генетических ресурсов с использованием технологий молекулярного анализа (RAPD) и собственную практику защиты растений от вирусных инфекций с помощью иммуноферментного анализа.

Программа «Томат, устойчивый к абиотическим и биотическим стрессам» Программа поддержана грантом Министерства промышленности, науки и технологий Российской Федерации «Сельскохозяйственные растения, устойчивые к абиотическим и биотическим стрессам», № 42 на 2002-2004 годы состоит из трех основных этапов: I -- первичный отбор на фоне естественного заражения вирусами селекционно ценного (высокие показатели качества, устойчивость к холоду, толерантность к Ph. infestans DB.), бессимптомного (фитопатологическая оценка) и безвирусного (DAS-ELISA) материала; II -- параллельная оценка стабильности проявления генов устойчивости в отобранном материале с помощью RAPD-анализа (аллели Tm-2 и Tm-2а) и на искусственном инфекционном фоне дикого штамма ВТМ (Tm-1) в специальном боксе (при постоянном контроле популяции дикого штамма), отбор материала с целевыми эффективно работающими генами; III -- испытание материала, отобранного на II этапе, в производственных условиях пленочной теплицы при воздействии естественных стрессов.

Материалом исследований при реализации программы служили 1006 образцов, составляющих селекционные популяции томата селекции ВНИИССОК (открытый грунт, пленочные и остекленная теплицы), 20 образцов различного происхождения из коллекции ВНИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова (ВНИИР) и штамм 0 ВТМ (дикий тип). В работе использовали следующие методы: патентный поиск; визуальное обследование и диагностику по симптомам (6); традиционная технология DAS-ELISA (7) Диагностикумы получены из Биотехнологического центра Института картофельного хозяйства «Коренево» (Московская обл.); анализ содержания целевых генов (Tm-2, Tm-2a) с помощью полиморфных фрагментов ДНК, амплифицирующихся арбитражным праймером в полимеразной цепной реакции (8-10); определение штаммовой принадлежности ВТМ Штамм получен из Главного ботанического сада РАН. (11); инфицирование сеянцев диким штаммом ВТМ; дисперсионный анализ с использованием пакета прикладных программ Microsoft Exell 95.

На I этапе работы из 1026 образцов по результатам фитопатологической оценки и иммуноферментного анализа было отобрано 142 бессимптомных и безвирусных варианта, 78 из которых, представляющих селекционную ценность как устойчивые к холоду и Ph. infestans DB., испытаны в условиях искусственной эпифитотии штамма 0 ВТМ (дикий тип) (классификация J. Pelham) для идентификации гена Tm-1 в исследуемом материале (11).

Параллельно у отобранных образцов выявляли наличие генов Tm-2 и Tm-2a с помощью RAPD-анализа и оценки эффектов комплекса генов устойчивости.

На II этапе мы оценивали характер наследования и эффекты проявления генов устойчивости к ВТМ. Этот признак у томата контролируется двумя системами генов -- Tm-1 (синоним Tm) и аллелями Tm-2/Tm-2a (синоним Tm-2²). Ген Tm-1, интрогрессированный в хромосому 2 Lycopersicon esculentum из образцов L. hirsutum, обеспечивает специфическую защиту от дикого штамма ВТМ и контролирует устойчивость к патогену на клеточном уровне, так как ингибирует синтез вирусной РНК как в интактных растениях, так и в изолированных протопластах (12, 13). В 1997 году было показано, что белок гена Tm-1 распознает вирусную РНК-репликазу, но замена в ней даже одной аминокислоты (Gln-979 на Glu) приводит к преодолению устойчивости, контролируемой этим геном (14). Поэтому естественная защита гена Tm-1 является достаточно хрупкой, что подтверждается и в более ранних практических селекционных работах (5). Кроме того, фактически в любой популяции присутствует первая группа штаммов вируса, конкурентоспособность которых на восприимчивых сортах проявляется в незначительной степени, но они поражают растения с геном Tm-1. Более высокий уровень защиты от патогена обеспечивается подключением другой системы генов устойчивости.

Гены Tm-2 и Tm-2a происходят из двух различных линий L. peruvianum L. и были интродуцированы в растения L. esculentum (L.) Mill. в результате проведения двух независимых селекционных программ в США -- во Флориде и на Гавайях (15, 16). Эти гены доминантны по отношению к генам, контролирующим восприимчивость к ВТМ у растений L. esculentum (L.) Mill., и расположены в гетерохроматиновом районе рядом с центромерой длинного плеча хромосомы 9 (17, 18). Гены Tm-2 и Tm-2a экспрессируют устойчивость к ВТМ, но отличаются друг от друга по фенотипической реакции на штаммы ВТМ (11). Дикий штамм ВТМ может реплицироваться в инфицированных клетках, несущих целевые гены, но не распространяется от клетки к клетке, то есть Tm-2 и Tm-2a таким образом контролируют устойчивость на тканевом уровне (19). В 2004 году Weber с соавт. установили, что оба гена распознают 30-kD-транспортный белок, отвечающий за распространение вируса по плазмодесмам, как ген авирулентности, но ген Tm-2 распознает N-концевой участок белка из 188 аминокислот, а ген Tm-2a ответствен за распознавание соответствующим штаммом ВТМ карбокси-терминального локуса (20).

Для маркирования генов Tm-2 и Tm-2a мы использовали разработанный японскими исследователями праймер OPG09₇₀₀, клоны которого дают наиболее отчетливый сигнал при Southern-гибридизации с ДНК из двух ВТМ-устойчивых линий -- GCR236 (Tm-2/Tm-2, nv/nv), GCR267 (Tm-2a/Tm-2a) и L. peruvianum (21). При контрольном тестировании присутствие и отсутствие молекулярного маркера, тесно связанного с локусом целевых генов (9, 10), было подтверждено при оценке стандартов соответственно устойчивости и восприимчивости -- сорта Craigella (Tm-2a/Tm-2a) и Дубок (ВНИИССОК) (22).

Наличие молекулярного маркера было зарегистрировано также в ПЦР-амплифицированных продуктах геномной ДНК, выделенной из следующих образцов: № 159/99 (ВНИИССОК); № 644 (ВНИИССОК); F₁ Красная стрела (ВНИИ овощеводства); Craigella (Tm-1/Tm-1) (ВНИИР); GCR 26779612 (++/Tm-2Tm-2) (ВНИИР); Мутант Tm 12435 (ВНИИР). Отсутствие молекулярного маркера выявлено у образцов Сага-1 и Грот (ВНИИССОК), мутанта по гену Tm-2 № 12437 (ВНИИР) (23).

Гены Tm-2 и Tm-2а, безусловно, обеспечивают более высокий уровень защиты растений томата от дикого штамма ВТМ, но использование их в селекционных программах имеет ограничения. Так, при гомозиготном состоянии этих генов снижается селекционная ценность линий, необходимых для получения гибридов F₁, что связано с недостаточной фертильностью и снижением образования пыльцы -- факторами, лимитирующими завязывание плодов в защищенном грунте (5). Вместе с тем единичные гены устойчивости в гетерозиготе (Tm-2а/+) могут вызывать некрозы при высокой температуре (в защищенном грунте) и заражении ВТМ (24). В СССР в 80-х годах ХХ века известными селекционерами и вирусологами Б.В. Квасниковым, С.И. Игнатовой, Н.С. Горшковой, К.С. Суховым и другими были выделены генотипы томата, устойчивые к ВТМ (5). Но штаммы ВТМ первой группы при повышенной температуре в условиях теплицы, как оказалось, способны провоцировать некрозы у гибридов Tm-2Tm-1/++ или Tm-2аTm-1/++, причем некротизация распространяется на плоды, делая их нетоварными; в случае Tm-2Tm-1/++ некрозы проявляются и на листьях. Такие гибриды рекомендуют выращивать изолированно от любых источников ВТМ, которыми могут служить посадки восприимчивых к этому вирусу сортов томата.

В связи с вышеизложенным возникают закономерные вопросы. Так ли уж необходимы гены Tm-2 и Tm-2а для получения растений, устойчивых к популяции дикого штамма ВТМ? Быть может, для защиты от популяции дикого штамма достаточно гена Tm-1? Для ответа на эти вопросы мы исследовали эффекты генов устойчивости у коллекционных и селекционных образцов томата, отобранных ранее с помощью ПЦР и на искусственном инфекционном фоне дикого штамма ВТМ (табл. 1).

1. Оценка эффектов генов устойчивости к вирусу табачной мозаики у различных образцов томата

Эффекты целевых генов при моделировании эпифитотии диким штаммом ВТМ (искусственное заражение) проявлялись в отсутствии типичных симптомов заболевания (мозаики), однако реакция на патогенез различалась в зависимости от генотипа. Наименьшую защиту обеспечивали, как и предполагалось, гетерозиготы -- GCR 26779612 (++/Tm-2Tm-2) и F₁ Красная стрела, у которых значимо снижались высота и масса сеянцев и взрослых растений. У растений cорта Craigella с генами Tm-1/Tm-1 снижалась высота растений, но сохранялась их масса, с генами Tm-2a/Tm-2а -- реакция на патогенез наблюдалась только на стадии сеянцев. Реакция на заражение ВТМ отсутствовала у образцов, полученных в лаборатории пасленовых культур ВНИИССОК (№№ 159/99, 845/98 и 644).

Реакция на заражение ВТМ генотипа, мутантного по гену Tm-1, но содержащего, по данным RAPD-анализа, ген Tm-2a (23), была на уровне стандарта устойчивости, то есть растения оказались достаточно надежно защищены геном Tm-2a. Генотип, мутантный по гену Tm-2a, что было также подтверждено с помощью RAPD-анализа (23), не смог противостоять заражению (см. табл. 1). Следовательно, несмотря на некоторые нежелательные для селекции последствия интрогрессии гена Tm-2a в новые сорта и гибриды томата, его присутствие для защиты от дикого штамма ВТМ обязательно.

III этап программы связан с испытанием материала, отобранного на II этапе, при воздействии естественных стрессов в производственных условиях (пленочная теплица). Материал, характеризующийся устойчивостью и толерантностью к ВТМ, в 2003 году оценивали в условиях естественных стрессов по восьми селекционно ценным показателям, наиболее значимыми из которых для условий Нечерноземной зоны являются продуктивность, устойчивость к фитофторозу и холодоустойчивость.

При провоцирующих Ph. infestans DB. условиях 2003 года степень распространения заболевания на листьях растений в пленочной теплице составляла 99,7 %. Устойчивость по поражению листьев на уровне стандарта (сорт Ottawa 30) отмечена у растений образца № 845/98, отобранного как устойчивый к ВТМ в условиях искусственной эпифитотии; у 14 образцов из 16 не выявлено симптомов фитофтороза на плодах. По данным испытаний, как наиболее устойчивый к Ph. infestans DB. охарактеризован образец № 845/98, толерантные -- F1 Красная стрела, Mobaci, Марица 2, B.82 143 TmC5VF2NWi, JCR 26779612 (++/Tm-2Tm-2) (рис. 1А).

При оценке на холодоустойчивость по гаметофиту образцы № 845/98, F1 Красная стрела, Mobaci проявили себя как толерантные, а у растений сорта Марица 2 пониженная температура (10 ^оС) стимулировала прорастание пыльцы, и он был отнесен к разряду устойчивых (см. рис. 1Б).

При действии естественных стрессов в производственных условиях (пленочная теплица) комплексная стрессоустойчивость к Ph. infestans DB. и низкой температуре выявлена у следующих образцов томата: № 845/98, F₁ Красная стрела, Mobaci, Марица 2. Наибольшая продуктивность наблюдалась в 2003 году у образцов F₁ Красная стрела и Марица 2.

Создание холодоустойчивых форм перца сладкого

Целевое получение стрессоустойчивого материала для селекции можно осуществлять на основе отбора как по спорофиту, так и микрогаметофиту (25). Абиотическим стрессом для перца сладкого в Нечерноземной зоне России считается низкая температура. Поэтому мы проводили оценку и сравнительный анализ холодоустойчивости сортотипов перца сладкого по спорофиту и микрогаметофиту.

Материалом исследований служили 13 новых сортообразцов из коллекции лаборатории пасленовых культур ВНИИССОК: сорта Чаймс, Агаповский, Бенда, Болер, Рубин; линии Л-Шар, Л-111-желтый, Л-34-01, Л-45, Л-Ария; гибриды F₁ Пурпурная красавица и Руза. В качестве стандарта холодоустойчивости использовали сорт Здоровье. Методы исследования разрабатывали в процессе эксперимента на основе методических указаний по гаметной селекции (25).

Отбор проводили по минимальному отрицательному показателю -- степени депрессии (%), рассчитанной по формуле Р = (О - К)/К100 %, где О -- доля семян, проросших при 10 ^оС на 33-и сут (%), К -- доля семян, проросших при 25 ^оС на 7-е сут (%). При этом степень депрессии (Р) оценивали в три этапа: прорастание семян на фоне низкой температуры (10-12 ^оС); развитие проростков при контрастной температуре (контроль и опыт -- соответственно день/ночь 25 ^оС/25 ^оС и 25 ^оС/10 ^оС); прорастание пыльцы in vitro при температуре 12-14 и 25 ^оС.

Рис. 1. Распределение вирусоустойчивых образцов томата по признакам устойчивости к Phytophtora infestans DB. (А) и холодоустойчивости гаметофита (Б): 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 и 15 -- соответственно № 845/98, F1 Красная стрела, Mobaci, Марица 2, B.82 143 TmC5VF2NWi, JCR 26779612 (++/Tm-2Tm-2), № 159/99, Линия 50, Мутант Tm, Craigella (Tm-2/Tm-2), Премьера, Линия 71, Craigella (Tm-1/Tm-1), № 1176/8 TmC5VFN и № 165/77-19-4; st.-у и st.-в -- соответственно стандарт устойчивости и восприимчивости; I, II и III -- соответственно устойчивые, толерантные и восприимчивые сорта.

Холодоустойчивость спорофита оценивали по скорости прорастания семян и степени развития проростков при стрессе. Скорость прорастания семян включает два основных показателя: динамику и дружность всходов (время, необходимое для массового прорастания семян).

Рис. 2. Оценка динамики (А) и степени депрессии (Б) прорастания семян коллекционных и селекционных сортообразцов перца сладкого в лабораторных условиях: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 и 13 -- соответственно Здоровье, Руза, Рубин, Агаповский, Чаймс, Л-Шар, Бенда, Болер, Л-111, Пурпурная красавица, Л-34-01, Л-45, Л-Ария; ^ и ¦ -- динамика прорастания семян при температуре соответственно 10 ^оС (21, 25, 30-е сут) и 25 ^оС (5, 7, 9-е сут).

Анализ динамики прорастания позволил выделить семь образцов с минимальной депрессией при пониженной температуре: Здоровье (стандарт), Рубин, Агаповский, Бенда, Болер, Руза (F1) и Л-34-01 (рис. 2). Доля семян, проросших при 10 ^оС, у всех образцов была на уровне контроля (t = 25 ^оС). Холодовой стресс не оказывал существенного влияния на появление массовых всходов у образцов Руза (F1) и Л-111, а у сортов Здоровье (стандарт) и Болер даже стимулировал дружность прорастания (табл. 2).

2. Оценка степени холодоустойчивости сортообразцов перца сладкого по скорости прорастания семян

Сравнение депрессии развития отдельных частей проростков, выросших при различной температуре, позволило выявить индивидуальную реакцию каждого образца на стресс: у одних снижалась скорость роста корешка (Агаповский, Л-111, Пурпурная красавица), а у других -- развитие надземных органов (табл. 3). Практически все образцы оказались более устойчивыми к действию низкой температуры на стадии проращивания семян, чем на стадии проростков.

Холодоустойчивость микрогаметофита оценивали по среднему показателю депрессии прорастания пыльцы перца сладкого, которую собирали с растений во время массового цветения -- 3, 9 и 18 июля.

3. Сравнительная оценка степени холодоустойчивости сортообразцов перца сладкого при отборе по спорофиту и микрогаметофиту

В этот период средняя температура воздуха в теплице была наиболее высокой, причем 3 июля это сопровождалось повышенной относительной влажностью. При этом у образцов Л-111, Л-Шар, Чаймс выявлена высокая устойчивость к действию повышенной температуры на уровне гаметофита (жизнеспособность >50 %). В ходе исследований была оптимизирована методика определения жизнеспособности пыльцы. Сбор пыльцы проводили в утренние часы, затем ее подсушивали в течение 1 ч при комнатной температуре (25 ^оС) и сразу же высевали на питательную среду. При хранении собранной пыльцы более 1 ч происходит резкое снижение ее способности прорастать в условиях in vitro. В состав оптимизированной нами питательной среды входили следующие ингредиенты: сахароза -- 5-10 %; нитрат кальция и борная кислота -- по 10 мг/100 мл. Дифференцирующей температурой для определения и сравнительной оценки холодоустойчивости гаметофита у растений перца сладкого следует считать 12-14 ^оС, а не 10 ^оС, при которой пыльца практически не прорастает у большинства образцов.

Сравнение депрессии по жизнеспособности пыльцы показало, что микрогаметофит изученных образцов обладает различной реакцией на действие пониженной температуры. К наиболее холодоустойчивым отнесены образцы Л-111, Чаймс, Л-Ария и Л-34-01, у которых депрессия жизнеспособности пыльцы была менее 25 %. У остальных образцов при 12-14 ^оС жизнеспособность пыльцы снижалась более чем в 2 раза, что свидетельствует о более низкой холодоустойчивости их микрогаметофита (см. табл. 3). селекция микрогаметофит томат фитопатоген

Следовательно, к холодоустойчивым образцам перца сладкого по совокупности показателей развития спорофита и микрогаметофита при моделируемом стрессе (низкая температура) можно отнести следующие: Руза (F₁), Чаймс, Болер, Л-111 и Л-34-01.

Итак, на основе молекулярного анализа и отбора по микрогаметофиту во ВНИИССОК разработаны новые технологии адаптивной селекции, позволившие за 3 года (2002-2004) отобрать четыре формы томата с комплексной устойчивостью к наиболее вредоносным стрессам Нечерноземной зоны Российской Федерации (низкая температура, Phytophtora infestans DB. и вирус табачной мозаики) и за 2 года (2003, 2004) -- два сорта, один гибрид и две линии перца сладкого, устойчивые к низкотемпературному стрессу.

Литература

С к в о р ц о в а Р.В., Г у р к и н а Л.К. Сорта томата для Нечерноземья России. В сб.: Междунар. науч.-практ. конф. «Селекция и семеноводство овощных культур в XXI веке» /Под ред. В.Ф. Пивоварова. М., 2000: 190-191.

Л а х м а т о в а И.Т., С к в о р ц о в а Р.В., Д о б р у ц к а я Е.Г. и др. Вредоносность вирусных инфекций в селекционных популяциях Нечерноземья. В сб.: Овощеводство: состояние, проблемы, перспективы. Науч. тр. к 70-летию ВНИИ овощеводства. М., 2001: 278-288.

S e h g a l O.P., K r a u s e G.F. Variability of tobacco mosaic virus genome. J. Virology, 1968, 2: 966-971.

О с и м а Н. Теория и практика вакцинации томатов в Японии. В сб.: Вирусные болезни растений и меры борьбы с ними. Владивосток, 1980: 125-131.

К в а с н и к о в Б.В., И г н а т о в а С.И., Г о р ш к о в а Н.С. и др. Методика селекции сортов и гибридов томата, устойчивых к вирусу табачной мозаики в связи с его вариабельностью. М., 1984.

European handbook of plant diseases /Ed. I.M. Smith. Blackwell Scientific Publications. Oxford, London, Edinburg, Boston, Paloalto, Melbourne, 1989.

C l a r k A.F., A d a m s A.N. Characteristics of the microplate method of emzyme-linked immunosorbent assay for the detection of plant viruses. General Virology, 1977, 34, 3: 475-483.

С у п р у н о в а Т.П. Идентификация вариабельности генома томата с помощью маркеров на основе ДНК. Автореф. канд. дис. М., 1997.

O h m o r i T., M u r a t a M., M o t o y o s h i F. Identification of RAPD-markers linked to the Tm-2 locus in tomato. Theor. Appl. Genet., 1995, 90: 307-311.

O h m o r i T., M u r a t a M., M o t o y o s h i F. Molecular characterization of the SCAR markers tightly linked to the Tm-2 locus of the genus Lycopersicon. Theor. Appl. Genet., 2000, 101: 64-69.

P e l h a m J. Strain-genotype interaction of tobacco mosaic virus in tomato. Ann. Appl. Biol., 1972, 71: 219-228.

M o t o y o s h i F., O s h i m a N. Expression of genetically controlled resistance to tobacco mosaic virus infection in isolated tomato leaf mesophyll protoplasts. J. General Virology, 1977, 34: 499-506.

W a t a n a b e Y., K i s h i b a y a s h i N., M o t o y o s h i F. e.a. Characterization of Tm-1 gene action on replication of common isolates and a resistance-breaking isolate of TMV. Virorlogy, 1987, 161: 527-532.

H a m a m o t o H., W a t a n a b e Y., K a m a d a H. e.a. Amino-acid changes in the putative replicase of tomato mosaic tobamovirus, that overcome resistance in Tm-1 tomato. J. General Virology, 1997, 78: 461-464.

A l e x a n d e r L.J. Host-pathogen dynamics of tobacco mosaic virus on tomato. Phytopathology, 1963, 61: 611-617.

K i k u t a K., F r a z i e r W.A. Preliminary report on breeding tomatoes for resistance to tobacco mosaic virus. Proceedings of Am. Soc. Hort. Science, 1947, 49: 256-262.

K h u s h G.S., R i c k C.M., R o b i n s o n R.W. Genetic activity in a heterochromatic chromosome segment of the tomato. Science, 1964, 145: 1432-1434.

T a n k s l e y S.D., G a n a l M.W., P r i n c e J.P. e.a. High-density molecular linkage maps of the tomato and potato genomes. Genetics, 1992, 132: 1141-1160.

N i s h i g u s h i M., M o t o y o s h i F. Resistance mechanisms of tobacco mosaic virus strains in tomato and tobacco. In: Plant resistance to viruses. Chichester, 1987: 38-46.

W e b e r H., O h n e s o r g e S., S i l b e r M.V. e.a. The Tomato mosaic virus 30 kDa movement protein interacts differentially with the resistance genes Tm-2 and Tm-2². Archives of Virology. Published Online, April 5, 2004.

M o t o y o s h i F., O h m o r i T., M u r a t a M. Molecular characterization of heterochromatic regions around the Tm-2 locus in chromosome 9 of tomato. Symposium of Society Experimental Botany. Japan, Tokyo, 1996, 50: 65-70.

Ш а т и л о В.И., Б о ч а р н и к о в а Н.И., М у з ы к а н т о в В.П. и др. Использование маркерной коллекции мутантов томата для выявления механизмов устойчивости к вирусам. В сб.: Генетические коллекции овощных растений. СПб, 1999: 5-17.

Б а л а ш о в а И.Т., Б а л а ш о в а Н.Н., С к в о р ц о в а Р.В. и др. Стратегические подходы к повышению стрессоустойчивости томата в агроценозах. В сб.: Междунар. науч.-практ. конф. «Приоритетные направления в селекции и семеноводстве сельскохозяйственных растений в ХХI веке». М., 2003: 334-355.

P e l h a m J. Necrosis of Tm-2²/+ plants. Report of the Tomato Genetics Cooperative. London, 1970, 20: 36-40.

Методические указания по гаметной селекции сельскохозяйственных растений (методология, результаты, перспективы) /Под ред. В.Ф. Пивоварова. М., 2001.

Summary

Selective technologies created in all-Russian scientific research institute of selection and seed growing of vegetable crops on the basis of molecular analysis and selection on microgametophyte

V.F. Pivovarov, I.T. Balashova, N.N. Balashova, E.G. Kozar', R.V. Skvortsova, M.I. Mamedov, O.N. Pyshnaya, L.K. Gurkina, A.V. Bespal'ko, N.A. Ursul, E.V. Pinchuk, I.A. Poletaeva

The results are presented of the study and the use of mechanisms of correction of adaptive potential of tomato and sweet bell red pepper plants on basis of RAPD-analysis and selection on microgametophyte. The techniques and course of investigations during obtaining of tomato cultivars with complex resistance to phytopathogenes and low temperature were considered. The comparative estimation was made of cold resistance between sporophyte and microgametophyte in different cultivars of sweet bell red pepper. On basis of molecular and gametic selective methods for short time the valuable selective material was obtained for tomato and pepper with complex tolerance to phytopathogenes (Phytophtora infestans DB. и Tobacco mosaic virus) and to cold.

Размещено на Allbest.ru