Благодаря работе ученых ВИР Алены Гуриной и Елены Рогозиной у примитивных культурных видов картофеля были впервые выявлены гены, которые могут быть ответственны за устойчивость к фитофторозу, вертициллезному увяданию, цистообразующим нематодам, а также вирусу X.
В Помпейском зале ВИР имени Н.И. Вавилова прошла защита диссертации ведущего специалиста отдела генетических ресурсов картофеля ВИР, куратора коллекции примитивных культурных видов картофеля Алены Гуриной на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Тема диссертации – «Полиморфизм R-генов у примитивных культурных видов секции Petota Dumort. рода Solanum L.», а материалы соответствующей диссертации опубликованы на сайте ВИР.
Секвенирование генов, которые отвечают за устойчивость к различным болезням и вредителям, позволило ученым обнаружить связь между определенным вариантом гена и устойчивостью к болезням у части образцов. Данное исследование открывает новые перспективы для повышения устойчивости к болезням и вредителям у растений картофеля.
«Борьба с заболеваниями картофеля – процесс постоянный. Возбудители болезней обладает очень высокой генетической изменчивостью, которая позволяет им эволюционировать и быстро преодолевать устойчивость длительно возделываемых сортов картофеля. Поэтому всегда должны появляться новые более устойчивые сорта», – говорит Алена Гурина.
Донором признаков устойчивости обычно являются дикие виды картофеля. Однако их вовлечение в селекцию представляет собой трудоемкий и длительный процесс из-за барьеров нескрещиваемости с культурными видами картофеля, а также довольно большого количества нежелательных признаков – к ним относятся ядовитость (высокое содержание солонина) и длинные столоны, что очень усложняет уборку урожая.
Объектом данного диссертационного исследования являются примитивные культурные виды картофеля, которые возделывают аборигенные племена в высокогорных регионах Южной Америки. Принято считать, что они наиболее близки к ранним доместицированным формам картофеля. Первые образцы этих видов заложили в коллекцию ВИР после экспедиции С.М. Букасова в страны Центральной и Южной Америки в 1926 году. Изучение этих образцов выявило огромное разнообразие, по морфологическим, цитологическим, биохимическим и физиологическим признакам.
Следует отметить, что по сравнению с дикими видами у примитивных видов картофеля реже встречается высокая устойчивость к различным болезням растений, но тем не менее практически ко всем болезням среди примитивных видов обнаруживаются устойчивые генотипы, перспективные для вовлечения в селекционный процесс.
В своей работе Алена Гурина совместно с научным руководителем, доктором биологических наук Еленой Рогозиной выявили у примитивных культурных видов гомологи известных генов устойчивости картофеля. Работа проводилась как полевая, так и лабораторная, куда входит искусственное заражение образцов, а также молекулярная работа с ДНК, и биоинформатическая обработка данных из открытых источников. Обширный объем комплексных научных работ позволил рассмотреть проблему с разных сторон.
В будущем Алена Гурина планирует продолжить исследование связи аллельного варианта гена Rpivnt1.3 с устойчивостью в популяции примитивных культурных видов картофеля. Также вызвает интерес и проведение in silico анализа на расширенной выборке, с включением диких южноамериканских видов картофеля, что позволит продвинуться вперед в познании эволюционных особенностей генов устойчивости у картофеля.
Источник и фото: ВИР им. Н.И. Вавилова.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.