Научная статья на тему 'Вклад признака устойчивости к Y-вирусу картофеля в формирование продуктивности у гибридной популяции картофеля'

Вклад признака устойчивости к Y-вирусу картофеля в формирование продуктивности у гибридной популяции картофеля Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
212
36
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КАРТОФЕЛЬ / ГИБРИД / ПРОДУКТИВНОСТЬ / УСТОЙЧИВОСТЬ / Y-ВИРУС КАРТОФЕЛЯ / ДИСПЕРСИОННЫЙ АНАЛИЗ / POTATO / HYBRID / YIELD / RESISTANCE / POTATO VIRUS Y / ANOVA

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Кузьминова О. А., Вологин С. Г., Гимаева Е. А., Гизатуллина А. Т., Сташевски З.

Исследовали особенности формирования продуктивности у растений картофеля устойчивых к Y-вирусу картофеля (YBК). Для этого изучали образцы гибридной популяции, созданной в результате скрещивания родительской формы 2-1-2, устойчивой к YBК, и сложного межвидового гибрида 50-03, восприимчивого к патогену. Оценку устойчивости осуществляли с помощью диагностических исследований растений, возделываемых в условиях естественного инфекционного фона, а также путем проведения искусственного инфицирования. В генотипе устойчивых образцов был идентифицирован молекулярный маркер RYSC3, сцепленный с доминантным алеллем гена Яуаnd Выявлен высокий уровень взаимосвязи между фенотипическим проявлением признака устойчивости у исследуемых образцов и наличием ДНК-маркёра RYSC3 (коэффициент ассоциации 0,96). В контрастных метеоусловиях вирусоустойчивые формы гибридной популяции обладали более высоким уровнем продуктивности, чем восприимчивые образцы: разница по средней массе клубней, формируемых одним растением, в различные годы составляла 24,2-32,8%. Достоверные различия по продуктивности(p<0,05) между этими группами гибридов были выявлены в трёх из четырёх лет исследования. Вклад признака вирусоустойчивость в формирование урожайности гибридов колебался от 4 до 22%. Величины коэффициента вариации продуктивности у устойчивых образцов были на 11,1-21,5% ниже, чем у восприимчивых, что свидетельствует о большей стабильности этого признака у вирусоустойчивых форм. Среднее количество клубней на одном растении у вирусоустойчивых гибридов было на 9,1-28,8% выше, чем у восприимчивых. Однако достоверные различия отмечены только в одном вегетационном сезоне из четырёх. Доля влияния признака вирусоустойчивость на среднее количество клубней, формируемых одним растением, в различные годы варьировала вдиапазоне 2-22%. Вследствие более высокой и стабильной продуктивности гибриды картофеля, устойчивые к YВК, значительно чаще, чем неустойчивые формы, проходили отбор на различных этапах селекционного процесса.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Кузьминова О. А., Вологин С. Г., Гимаева Е. А., Гизатуллина А. Т., Сташевски З.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Contribution of the Resistance to Potato Virus Y to the Formation of Productivity in Hybrid Population of Potato

We studied the peculiarities of productivity formation in potato plants, resistant to potato virus Y (PW). We examined the samples of a hybrid population, obtained from the cross of PW-resistant parental line 2-1-2 and complex PW-susceptible hybrid 50-03. The resistance was evaluated with the help of diagnostic tests of plants, cultivated under natural infection conditions, as well as after artificial contamination. The molecular marker RYSС3, linked with the dominant allele of the Ry(and) gene, was identified in genotypes of the resistant samples. It was revealed a high level of correlation between phenotypic demonstration of resistance in the studied samples and the presence of DNA-marker RYSC3 (the correlation coefficient was 0.96). Under the contrast weather conditions, virus-resistant forms of the hybrid population possessed higher productivity level, than susceptible samples. The difference in the average weight of tubers, formed by one plant, was 24.2-32.8% in different years. The significant differences (p is less 0.05) between these groups of hybrids were revealed in three of the four studied years. The contribution of the virus-resistance into the yield formation of hybrids ranged from 4 to 22%. Variation coefficients of forming productivity in resistant samples were lower by 11.1-21.5% than in susceptible forms, which indicates greater stability of this sign in virus-resistant forms. The average number of tubers per one plant in virus-resistant hybrids was higher by 9.1-28.8% than in susceptible ones. At the same time, one-way ANOVA test revealed significant differences only in one of the four studied years. The influence of virus resistance on the average number of tubers, formed by one plant, varied in the range 2-22% in different years. Due to the higher and more stable productivity the potato hybrids, resistant to PVY were tried out different stages of breeding process significantly more often than unstable forms.

Текст научной работы на тему «Вклад признака устойчивости к Y-вирусу картофеля в формирование продуктивности у гибридной популяции картофеля»

УДК633.491; 578.864.1; 631.527

ВКЛАД ПРИЗНАКА УСТОЙЧИВОСТИ К Y-ВИРУСУ КАРТОФЕЛЯ В ФОРМИРОВАНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ У ГИБРИДНОЙ ПОПУЛЯЦИИ КАРТОФЕЛЯ

О.А. КУЗЬМИНОВА, младший научный сотрудник (e-mail: [email protected])

С.Г. ВОЛОГИН, кандидат биологических наук, зав. лабораторией

Е.А. ГИМАЕВА, старший научный сотрудник

А.Т. ГИЗАТУЛЛИНА, научный сотрудник

З. СТАШЕВСКИ, кандидат биологических наук, зав. отделом

Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, Оренбургский тракт, 48, Казань, 420059, Российская Федерация

Резюме. Исследовали особенности формирования продуктивности у растений картофеля устойчивых к Y-вирусу картофеля (УВК). Для этого изучали образцы гибридной популяции, созданной в результате скрещивания родительской формы 2-1-2, устойчивой к УВК, и сложного межвидового гибрида 50-03, восприимчивого к патогену. Оценку устойчивости осуществляли с помощью диагностических исследований растений, возделываемых в условиях естественного инфекционного фона, а также путем проведения искусственного инфицирования. В генотипе устойчивых образцов был идентифицирован молекулярный маркер RySC3, сцепленный с доминантным алеллем гена Яуапй. Выявлен высокий уровень взаимосвязи между фенотипическим проявлением признака устойчивости у исследуемых образцов и наличием ДНК-маркёра RYSC3 (коэффициент ассоциации 0,96). В контрастных метеоусловиях вирусоустойчивые формы гибридной популяции обладали более высоким уровнем продуктивности, чем восприимчивые образцы: разница по средней массе клубней, формируемых одним растением, в различные годы составляла 24,2-32,8%. Достоверные различия по продуктивности(p<0,05) между этими группами гибридов были выявлены в трёх из четырёх лет исследования. Вклад признака вирусоустойчивость в формирование урожайности гибридов колебался от4 до 22%. Величины коэффициента вариации продуктивности у устойчивых образцов были на 11,1-21,5% ниже, чем у восприимчивых, что свидетельствует о большей стабильности этого признака у вирусоустойчивых форм. Среднее количество клубней на одном растении у вирусоустойчивых гибридов было на 9,1-28,8% выше, чем у восприимчивых. Однако достоверные различия отмечены только в одном вегетационном сезоне из четырёх. Доля влияния признака вирусоустойчивость на среднее количество клубней, формируемых одним растением, в различные годы варьировала вдиапазоне 2-22%. Вследствие более высокой и стабильной продуктивности гибриды картофеля, устойчивые к УВК, значительно чаще, чем неустойчивые формы, проходили отбор на различных этапах селекционного процесса.

Ключевые слова: картофель, гибрид, продуктивность, устойчивость, У-вирус картофеля, дисперсионный анализ. Для цитирования: Вклад признака устойчивости к У-вирусу картофеля в формирование продуктивности у гибридной популяции картофеля /О.А. Кузьминова, С.Г. Вологин, Е.А. Гимаева, А.Т. Гизатуллина, З. Сташевски//Достижениянауки и техники АПК. 2016. Т.30. №10. С. 18-21.

Картофель - одна из важнейших сельскохозяйственных культур, выращиваемых в разных странах мира [1]. Вследствие вегетативного способа размножения особую опасность для него представляют вирусные болезни. Среди сорока видов вирусных патогенов, способных поражать растения этой культуры в условиях континентального климата умеренных широт, наиболее вредоносен Y-вирус картофеля (УВК) [2]. При выращивании растений из клубней, заражённых УВК, потери урожая могут достигать 85% [3]. Вирус переносят различные виды крылатых тлей, как колонизирующие картофель, так и размножающиеся на других видах растений [4], что затрудняет контроль его распро-

странения путем уничтожения насекомых-переносчиков и сертификации семенного материала [5].

Вредоносность вирусных заболеваний заключается не только в снижении урожая, но и в необходимости косвенных затрат на ограничение распространения инфекции. В связи с этим, наиболее эффективный способ борьбы с вирусными болезнями - выведение устойчивых сортов. Кроме того, создание сортов, устойчивых к болезням и вредителям, имеет большое значение для охраны окружающей среды, так как позволяет сокращать применение пестицидов [6].

Основа создания новых сортов - анализ и использование генетических ресурсов. Источниками вирусоустойчивости служат дикие и культурные виды картофеля, гены устойчивости которых интродуциро-ваны в большое количество сортов и сложных межвидовых гибридов. Наиболее часто интродукцию вели из двух видов: Solanum tuberosum subsp. andigena и S. stoloniferum. Основная ценность этих генотипов заключается в наличии у них экстремальной устойчивости, обеспечивающей стабильно высокий уровень иммунитета ко всем известным штаммам патогена, имеющей доминантный и моногенный тип наследования [7].

Среднее Поволжье относится к числу регионов России, благоприятных по природно-климатическим условиям для возделывания картофеля, в котором сосредоточены значительные площади семенных и товарных посадок этой культуры. YBK в этом регионе - основной биотический фактор, вызывающий вырождение картофеля, приводящий к потере урожайности и снижению качества клубней [8]. В связи с этим целесообразно изучение растительных ресурсов, обладающих устойчивостью к YBK.

Цель работы - выявить закономерность формирования продуктивности у устойчивых к YBK образцов гибридной популяции картофеля, выращенных в условиях Среднего Поволжья.

Условия, материалы и методы. В работе использовали популяцию, полученную от скрещивания среднепоздних гибридов 2-1-2 и 50-03. Родительская форма 2-1-2 была создана путем скрещивания гибридов 575010 х128-6, проведенного во Всероссийском НИИ картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха, и ранее охарактеризована как устойчивая к УВК [9]. Гибрид 50-03 был получен В.А. Колобаевым (Всероссийский институт защиты растений) в результате межвидового скрещивания с участием S. polytrichon, S. verrucosum и S. simplicifolium [10] и к УВК не устойчив.

Изучаемые образцы выращивали в условиях открытого грунта на полях экспериментальной базы Татарского НИИ сельского хозяйства (с. Большие Кабаны Лаишевский район Республики Татарстан) с использованием стандартной агротехники, принятой в регионе [11]. Почва опытного участка - серая лесная, тяжелосуглинистая, содержание гумуса 3,0-3,5%, ще-лочногидролизуемого азота - 100-122,5 мг/кг, Р2О5 -290-295 мг/кг, К2О - 80-100 мг/кг (по Кирсанову), сумма поглощенных оснований - 20-21 мг-экв/100 г почвы. Посадку картофеля осуществляли в третьей декаде мая, уборку - в первую декаду сентября. За 10-14 сут. до начала уборки удаляли ботву.

Территория региона характеризуется умеренно-континентальным типом климата средних широт. Погодные условия в период проведения исследований были контрастными и имели значительные отклонения от средней многолетней нормы. Вегетационный период 2012 г. характеризовался хорошей влагообеспеченностью почвы в период всходов, а также во время прохождения растениями стадий бутонизации и цветения, что способствовало развитию корневой системы и формированию клубней. В 2013 г. в период всходов и роста растений отмечали достаточные запасы почвенной влаги. Однако при прохождении фазы цветения выпадение осадков было неравномерным и недостаточным, что привело к развитию почвенной засухи, которая негативно отразилась на урожайности. Вегетационный период 2014 г. выдался наиболее засушливым. Распределение влаги было крайне неравномерным. На протяжении всего сезона отмечали почвенную засуху, что негативно сказалось на росте и развитии растений. В 2015 г. сложились наиболее благоприятные условия для культуры картофеля, а также для формирования урожая. Благодаря равномерному выпадению обильных осадков растения были обеспечены влагой в достаточном количестве во все фазы вегетации.

Оценку устойчивости образцов кYВК осуществляли по следующей схеме. На протяжении всего периода возделывания растений в условиях естественного инфекционного фона методом иммуноферментного анализа (ИФА) проводили диагностические исследования в листовых пробах изучаемых образцов по методике, описанной ранее [12]. Для этого применяли наборы моноклональных антител кYВК (Neogen Europe, Великобритания), согласно инструкции производителя. Растения, которые не были инфицированы YßK после четырёх лет возделывания, подвергали искусственному заражению путём механической инокуляции инфицированным биоматериалом, содержащим смесь штаммов вируса УВКР, YBKN, YBKNTN и УВК*-Ш, которые были выявлены ранее [13]. В этом случае диагностическому изучению методом ИФА подвергали клубневые ростки. Образцы, не инфицированные после искусственного заражения, считали устойчивыми к вирусу.

Идентификацию молекулярного маркера RYSC3, сцепленного с доминантной аллелью гена Ryand, осуществляли методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). Тотальную геномную ДНК выделяли при помощи набора «ДНК-сорб-С» (Интерлабсервис, Россия) согласно инструкции производителя. Амплификацию проводили на приборе «Mastercycler gradient» (Eppendorf, Германия) в соответствии с методикой [14].

Структуры урожая картофеля оценивали по методике [15]. Статистическую обработку результатов выполняли с помощью программного пакета STATIS-

TICA. Дисперсионный анализ проводили согласно [16], построение вариационных рядов осуществляли в программе SygmaPlot в соответствии с [17]. Коэффициент ассоциации рассчитывали по методике [18].

Результаты и обсуждение. При скрещивании устойчивого к YBK гибрида 2-1-2 с восприимчивым к вирусу гибридом 50-03 было получено 338 образцов. В ходе первого вегетационного периода был проведен предварительный отбор гибридов, обладающих удовлетворительной формой клубней, компактностью куста, а также устойчивостью к таким болезням, как фитофтороз, фузариоз, парша обыкновенная и серебристая. По его результатам сформировали популяцию, состоящую из 101 образца, которую подвергли более подробному изучению.

Диагностическое исследование, проведенное на второй год возделывания гибридов картофеля в условиях естественного инфекционного фона, показало, что YBK были поражены 52 исследуемых образца (51,5%). Визуальное наблюдение выявило на растениях всех инфицированных гибридов характерные симптомы в форме морщинистой мозаики, что свидетельствовало об отсутствии образцов с толерантным типом устойчивости к YBK. Эту группу гибридов мы отнесли к категории восприимчивых.

Диагностические исследования 49 оставшихся неинфицированных образцов продолжали в течение третьего и четвёртого сезонов выращивания растений в открытом грунте. Результаты диагностики продемонстрировали отсутствие YBK в тканях этих гибридов. После искусственного заражения вирус также не был диагностирован в клубневых ростках всех 49 образцов. Исследуемые гибриды этой группы были охарактеризованы как устойчивые к YBK.

Соотношение расщепления наблюдаемых фенотипи-ческих классов 1:1 (х2=0,09; p<0,05) свидетельствовало о моногенном характере наследования признака виру-соустойчивости в исследуемой гибридной популяции. С помощью молекулярно-генетического анализа в генотипе

Рисунок. Вариационный ряд формирования продуктивности у образцов гибридной популяции картофеля: а - 2012 г., Ь - 2013 г., с - 2014 г., с1 - 2015 г.; 1 - устойчивые образцы, 2 - восприимчивые образцы; Х±а - среднее значение со стандартным отклонением, Сч+т -коэффициент вариации с соответствующей ошибкой.

родительской формы 2-1-2, устойчивой кYВК, мы идентифицировали молекулярный маркер Р/БСЭ, сцепленный с доминантной аллелью гена Ryand. В генотипе восприимчивого гибрида 50-03 этот ДНК-маркер не обнаружен. Изучение биоматериала 49 образцов гибридной популяции, отнесенных к категории вирусоустойчивых, выявило наличие молекулярного маркера RYSC3 в генотипе 47 образцов. Ещё в двух случаях его не обнаружили. Это может быть связано с неполным сцеплением между локуса-ми молекулярного маркера RYSC3 и гена Ryand, с протеканием между ними процесса гомологичной рекомбинации. Увсехвосприимчивыхгибридов молекулярный маркер детектирован не был. Достаточно высокий коэффициент ассоциации (0,96) между фенотипическим проявлением признака устойчивости к YВК и наследованием молекулярного маркера RYSC3 в гибридном потомстве свидетельствует о возможности использования этого ДНК-маркера с целью предварительного скрининга гибридных популяций, полученных с участием гибрида 2-1-2 в качестве источника устойчивости к YВК. Благодаря этому отбор устойчивых образцов становится возможным на стадии сеянцев.

Во все годы исследования уровень продуктивности в группе устойчивых образцов был выше, чем у восприимчивых, что выражалось в различиях средних арифметических величин этого показателя, а также в вариационном размахе (см. рисунок). Положительное влияние вирусоу-стойчивости на урожайность было выявлено уже на второй год культивирования растений, что, как уже отмечено ранее, сопровождалось достаточно чёткой дифференциацией гибридной популяции на формы устойчивые к YВК и восприимчивые к нему. Наибольшие различия между исследуемыми группами установлены в 2015 г., в наиболее благоприятных условиях для роста и развития картофеля. Результаты однофакторного дисперсионного анализа подтвердили наличие статистически значимых различий (р<0,05) между сравниваемыми группами во все периоды исследования, за исключением 2014 г., который характеризовался крайне неблагоприятной погодой. Следовательно, в стрессовых условиях окружающей среды вирусоустойчивость не оказывает определяющего влияния на формирование продуктивности растений.

Важный показатель, характеризующий ценные генотипы, - стабильность формирования урожая. В контрастные по метеоусловиям годы исследования, коэффициент вариации у отдельных образцов находился в диапазоне 0,18-0,40. Это свидетельствовало о наличии в гибридной популяции как стабильных, так и пластичных генотипов. Варьирование урожайности у образцов устойчивых кYВК было ниже, чем у восприимчивых (см. рисунок), что указывает на их более стабильную продуктивность. Самые высокие коэффициенты вариации, как у устойчивых, так и у восприимчивых гибридов отмечены в 2014 г., отличавшемся наиболее неблагоприятными условиями вегетационного периода.

С помощью однофакторного анализа был рассчитан вклад признака вирусоустойчивости в формирование продуктивности растений картофеля. В различные годы исследования он находился в пределах 4-22% (табл. 1). Наибольшее влияние доминантной аллели гена Ryand отмечено в 2013 г., самое незначительное воздействие - в 2014 г. Таблица 1. Однофакторный дисперсионный анализ формирования продуктивности у образцов гибридной популяции картофеля*

Год I Источник варьирования 1 тБ Р V, %

2012 Устойчивость к YВК 0,28 7,64 0,008 13

Остаточная вариация 0,04

2013 Устойчивость к YВК 0,21 11,76 0,001 22

Остаточная вариация 0,02

2014 Устойчивость к YВК 0,03 1,10 0,304 4

Остаточная вариация 0,03

2015 Устойчивость к YВК 0,24 4,27 0,049 14

Остаточная вариация 0,06

*тБ - средний квадрат, Г - критерий Фишера, р - уровень значимости, V - доля влияния фактора.

Согласно результатам двухфакторного дисперсионного анализа, определяющее воздействие на формирование признака продуктивности в ходе проведенного исследования оказали погодные условия. Доля влияния этого фактора составила 41%. Взаимодействия факторов «погодные условия» и «устойчивость растений к YВК» не выявлено. Вклад фактора вирусоустойчивость в формирование продуктивности составил 11%. Доля остаточной вариации складывалась из влияния индивидуальных особенностей генотипа гибрида,его взаимодействия со средой, а также других, не контролируемых в эксперименте, факторов.

Важный компонент урожайности картофеля - количество клубней на одном растении. На протяжении всего периода исследований в структуре урожая виру-соустойчивых образцов их число было больше, чем у восприимчивых гибридов (табл. 2). Однако достоверные различия (р<0,05) между сравниваемыми группами образцов были выявлены только в 2013 г. Количество формируемых клубней преимущественно зависело от генотипа гибрида, а также от метеоусловий. Во все годы проведения исследований, за исключением 2014 г., уровень варьирования этого признака у образцов, устойчивых к YВК, был ниже, чем у восприимчивых.

Таблица 2. Формирование клубней растениями гибридной популяции, шт./куст*

Год I Группа образцов 1 Х±о т'т-тах 1 СУ,%

2012 Устойчивые к YВК 11,34±3,48 5,80-21,00 30,69

Чувствительные к YВК 10,39±2,5 5,00-14,60 24,10

2013 Устойчивые к YВК 9,79±1,92 6,20-12,93 19,59

Чувствительные к YВК 7,6±1,22 5,71-10,27 16,09

2014 Устойчивые к YВК 7,97±2,06 3,80-12,21 25,89

Чувствительные к YВК 6,59±1,86 4,78-9,35 28,24

2015 Устойчивые к YВК 10,38±2,6 4,56-15,00 25,04

Чувствительные к YВК 9,05±2,28 6,20-13,00 25,17

СУ -

Х±а - среднее значение со стандартное отклонением, т1п-тах - размах вариации, коэффициент вариации.

Выявленный эффект влияния вирусоустойчивости на число клубней, формируемых растениями картофеля, оказался невысоким и находился в диапазоне 2-8% (табл. 3). Наибольшее воздействие доминантной аллели гена Ryand на изучаемый признак установлено в 2013 г.

В ходе селекции вирусоустойчивые образцы значительно чаще проходили этапы отбора, поскольку обладали достоверно большей продуктивностью, а также формировали повышенное количество клубней. В результате если на второй год проведения отбора в

Таблица 3. Однофакторный дисперсионный анализ формирования клубней у образцов гибридной популяции картофеля, шт./куст*

Год Источник варьирования mS F P V,%

2012 Устойчивость к YВК 11,21 0,79 0,378 0,02

Остаточная вариация 14,18

2013 Устойчивость к YВК 38,82 11,65 0,001 0,22

Остаточная вариация 3,33

2014 Устойчивость к YВК 8,97 2,19 0,151 0,08

Остаточная вариация 4,10

2015 Устойчивость к YВК 8,51 1,32 0,261 0,05

Остаточная вариация 6,47

*тв - средний квадрат, Г - критерий Фишера, р - уровень значимости, V - доля влияния факторов.

питомнике предварительного испытания находилось 49 вирусоустойчивых и 52 восприимчивых образца, то на четвёртый год перспективными для селекционной работы остались 22 вирусоустойчивых и 7 восприимчивых гибридов. На шестой год селекционной работы в питомник конкурсного испытания отобрали только 6 образцов, все они были устойчивыми к УВК.

Выводы. В ходе вегетативного размножения в условиях естественного инфекционного фона, гибриды картофеля, устойчивые кУВК, характеризовались повышенным уровнем продуктивности и большим количеством формируемых клубней, чем восприимчивые образцы. При возделывании в контрастных погодных условиях они отличались более стабильной урожайностью.

Литература.

1. FAOSTAT database collections. Food and Agriculture Organization of the United Nations. 2012. URL:http://www.fao.org/3/a-i3138e.pdf (дата обращения 01.03.2016)

2. Valkonen J.P.T. Potato viruses: economical losses and biotechnological potential// Potato Biology and Biotechnology. The Netherlands: Elsevier, 2007. Pp. 619-641.

3. Struik H.C., Wiersema S.G. Seed potato technology. Wageningen: Wageningen Press, 1999. 383 p

4. A new approach for the identification of aphid vectors (Hemiptera: Aphididae) of potato virus Y/ Y. Pelletier, X. Nie, M.A. Giguère , U. Nanayakkara, E. Maw, R.J. Foottit//Econ. Entomol. 2012. Vol. 10. № 6. Pp. 1909-1914.

5. Halterman D., Charkowski A., Verchot J. Potato, viruses, and seed certification in the USA to provide healthy propagated tubers // Pest Technology. 2012. 6. Special Issue 1. Pp. 1-14.

6. Будин К.З. Генетические основы селекции картофеля Л.: Агропромиздат, 1986. 192 с.

7. Ермишин А.П. Особенности использования ДНК-маркеров в селекции картофеля // Картофелеводство: сб. науч. тр. Минск: РУП «Науч.-практ. центр НАН Беларуси по картофелеводству и плодоовощеводству», 2013. Т. 21. Ч.1. С. 169-183.

8. Potato seed production in Tatarstan / F.F. Zamalieva, Z. Stasevski, G.F. Safiulina, R.R. Nazmieva, Z.Z. Salikhova, I.V. Pikalova, E.A. Gimaeva, S.G. Vologin, E.F. Davletshina, G.D. Kadyrova // Potato for a changing world:17-th triennial Conference of European Association for Potato Research: abstracts of papers and posters. Brasov: Transilvania University of Brasov Publishing House, 2008. Рр.320-323.

9. Оценка устойчивости гибридных комбинаций картофеля к YBKв условиях Республики Татарстан / Е.А. Гимаева, З. Сташевски, И.В. Пикалова, Н.П Склярова //Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2009. Т. 4. № 4 (14). С. 112-114.

10. Колобаев В.А. Создание доноров горизонтальной устойчивости картофеля к фитофторозу на основе использования генофонда рода Solanum // Вестник защиты растений. 2000. №2. С. 58-60.

11. Оздоровленный семенной картофель: рекомендации по выращиванию/Ф.Ф. Замалиева, З.З. Салихова, З. Сташевски, Г.Ф. Сафиуллина, Р.Р. Назмиева. Казань, 2006. 44 с.

12. Подготовка биоматериала для диагностики вирусов картофеля: 1. Влияние состава проб и условий температурного хранения / С.Г. Вологин, И.В. Пикалова, З. Сташевски, М.Ш. Тагиров//Достижения науки и техники АПК. 2015. Т.29. №5. С. 43-46.

13. Вологин С.Г. Диагностика Y-вируса картофеля и штаммовый состав патогена в Среднем Поволжье: автореф. дисс. канд. биол. наук. М., 2013. 24 с.

14. Development of SCAR markers to the PVY resistance gene Ryadg based on a common feature of plant disease resistance genes / K. Kasai, Y. Morikawa, V. Sorri, J. P. T. Valkonen, C. Gebhardt, K. N. Watanabe // Genome. 2000. V. 43. Pp. 1-8.

15. Методические рекомендации по специализированной оценке сортов картофеля/ С.А. Банадысев, А.М. Старовойтов, И.И. Колядко, В.Л. Маханько, В.В. Фандо, Л.И. Козлова. Минск: РУП «Науч.-практ. центр НАН Беларуси по картофелеводству и плодоовощеводству», 2003. 70 с.

16. Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение прикладных программ STATISTICA. М.: Ме-диаСфера, 2002. 312 с.

17. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1990. 350 с.

18. Мастицкий С.Э. Методическое пособие по использованию программы STATISTICA при обработке данных биологических исследований. Минск: РУП «Институт рыбного хозяйства», 2009. 76 с.

CONTRIBUTION OF THE RESISTANCE TO POTATO VIRUS Y TO THE FORMATION OF PRODUCTIVITY

IN HYBRID POPULATION OF POTATO

O.A. Kuzminova, S.G. Vologin, E.A. Gimaeva, A.T. Gizatullina, Z. Stashevski

Tatar Agriculture Research Institute, ul. Orenburgskii trakt, 48, Kazan, 420059, Russian Federation

Summary. We studied the peculiarities of productivity formation in potato plants, resistant to potato virus Y (PVY). We examined the samples of a hybrid population, obtained from the cross of PVY-resistant parental line 2-1-2 and complex PVY-susceptible hybrid 50-03. The resistance was evaluated with the help of diagnostic tests of plants, cultivated under natural infection conditions, as well as after artificial contamination. The molecular marker RYSC3, linked with the dominant allele of the Ry(and) gene, was identified in genotypes of the resistant samples. It was revealed a high level of correlation between phenotypic demonstration of resistance in the studied samples and the presence of DNA-marker RYSC3 (the correlation coefficient was 0.96). Under the contrast weather conditions, virus-resistant forms of the hybrid population possessed higher productivity level, than susceptible samples. The difference in the average weight of tubers, formed by one plant, was 24.2-32.8% in different years. The significant differences (p is less 0.05) between these groups of hybrids were revealed in three of the four studied years. The contribution of the virus-resistance into the yield formation of hybrids ranged from 4 to 22%. Variation coefficients of forming productivity in resistant samples were lower by 11.1-21.5% than in susceptible forms, which indicates greater stability of this sign in virus-resistant forms. The average number of tubers per one plant in virus-resistant hybrids was higher by 9.1-28.8% than in susceptible ones. At the same time, one-way ANOVA test revealed significant differences only in one of the four studied years. The influence of virus resistance on the average number of tubers, formed by one plant, varied in the range 2-22% in different years. Due to the higher and more stable productivity the potato hybrids, resistant to PVY, were tried out different stages of breeding process significantly more often than unstable forms. Key words: potato, hybrid, yield, resistance, potato virus X ANOVA.

Author Details: О.А. Kuzminova, junior research fellow (e-mail: [email protected]); S.G. Vologin, Cand. Sc. (Biol.), head of laboratory; E.A. Gimaeva, senior research fellow; A.T. Gizatullina, research fellow; Z. Stashevski, Cand. Sc. (Biol.), head of division. For citation: Kuzminova O.A., Vologin S.G., Gimaeva E.A., Gizatullina A.T., Stashevski Z. Contribution of the Resistance to Potato Virus Y to the Formation of Productivity in Hybrid Population of Potato. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2016. V.30. No. 10. Pp. 18-21 (in Russ.).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.