22 января 2008
1082

Авдеев Ю.И., Авдеев А.Ю., Иванова Л.М.: Создание наукоемких селекционных доноров растений на примере томата

Астраханский государственный университет, ВНИИОБ

Астрахань, Россия

Создание иммунных сортов сельскохозяйственных растений - одно из наиболее перспективных направлений в селекции растений 21 века. Устойчивые к болезням и вредителям сорта не только повышают урожайность и качество продукции, но и экономят значительные средства на защитные мероприятия и уменьшают или даже исключают загрязнение окружающей среды ядохимикатами. Возможности в селекции каждой культуры зависят от ее генетической изученности. Одной из генетически наиболее ресурсоемких культур являются томаты. Скрининг генофонда томатов на устойчивость к патогенам и экстремальным факторам среды, проведенный учеными многих стран, позволил выявить моногены устойчивости к 14 инфекционным болезням: Asc,Ad,Cor-1/2,Cf-4/5/9, I-1/2/3,Lv,OI-1, Pto/Prf, Ph-1/2/3, Sm, Sw-5,Tm-1/2/2-2, Ty-1,Ve ; 3 вредителям -Mi/-3, Meu-1, Tv-1/2 ; 1 - паразитному растению - Ora ; 2 физиологическим болезням -BER, Rsc..Число вовлеченных в селекцию высокоэффективных моногенов устойчивости томата уже превысило 30. Все они доминантные или неполно доминантные. Более 25 из них локализованы на генетической карте, в том числе: устойчивость к вирусам -4, грибным болезням -13 бактериальным -4, насекомым и паразитным растениям -5. Потенциальные возможности изученного мирового генофонда томатов еще больше - число выявленных в диком генофонде этой культуры по данным Ch. M. Rick и его соавторов уже в 1995г. составило 63. Такой высокий научный генетический потенциал томата позволяет ставить задачи создания линейных сортов и гибридов устойчивых практически ко всем патогенам в зонах возделывания томата.Эта возможность исходит также и из того,что устойчивость к одному патогену влечет к прявлению в значительной степени устойчивости к другой и даже третьей болезни; комплексная генетическая устойчивость к нескольким насекомым-вредителям может приводить к появлению к дополнительной устойчивости к иным насекомым, что впервые было обнаружено на культуре батата. Описанные выше гены устойчивости томата проявляют и сохраняют свою резистентность во всех зонах его возделывания. Появляющиеся новые штаммы и расы возбудителей болезней могут преодолевать сопротивление генов, но как правило, селекционеры и генетики находят новые моногены защищающие и от них.

Для решения задачи ускоренного выведения высоко иммунных сортов нами предлагается создать высоко концентрированные селекционные доноры, включающие почти все или даже все гены устойчивости в лучших существующих их вариантах (без сцепления с вредными блоками генов) на базе самых высокоурожайных и высококачественных раннне- и среднеспелых сортов . Выполнение такого нанотехнологического проекта на селекционном уровне в специальном научном центре с использованием российского и мирового научного потенциала позволит революционизировать селекцию во всех регионах и зонах. Имея такие комплексные селекционные доноры, каждый селекционер в любой местности без использования инфекционных фонов сможет в естественных условиях выводить сорта, устойчивые ко всем или почти ко всем патогенам зоны возделывания. На первом этапе создания наукоемких селекционных доноров предлагается сконцентрировать в один блок гены устойчивости, локализованные в хромосоме 6 (Cf-2, Cf-5, Mi, Meu-1,Ty-1, OI-1). Скрещивание с таким донором позволит селекционерам за один цикл селекции передавать создаваемым сортам единовременно 6 генов устойчивости. Кроме того, целесообразно сконцентрировать в хромосоме 9 сцепление генов Tm-2, Frl , а также Cor-2,Ve , Sw-5 и реципрокной транслокацией, которая, как известно, препятствует кроссинговеру, связать наследование генов 6 и 9 хромосом. С помощью такого созданного комплексного донора можно с высокой вероятностью за одно скрещивание единовременно передавать создаваемым сортам генетическую устойчивость к 10 разным патогенам. По сцепленным группам и отдельным генам известны ДНК-маркеры, что создает возможность вести контроль за перенесением генов в новые сорта, используя не только инфекционные фоны, но также и без них, применяя технологию "пробирочной селекции".


Научный журнал "Современные наукоемкие технологии" N1, 2008 год

www.rae.ru
Рейтинг всех персональных страниц

Избранные публикации

Как стать нашим автором?
Прислать нам свою биографию или статью

Присылайте нам любой материал и, если он не содержит сведений запрещенных к публикации
в СМИ законом и соответствует политике нашего портала, он будет опубликован