Введение к работе
Актуальность темы. Глободероз - опасное карантинное заболевание картофеля, вызываемое двумя видами цистообразующих нематод (золотистая картофельная нематода Globodera rostochiensis Wollenweber и бледная картофельная нематода Globoderea pallida Stone) рода Globodera Skarbilovich, семейства Heteroderidae Filipjev et Schuurmans Stekhoven, которое при сильном поражении растений может снижать урожай до 70% (Назарова, 2003). В настоящее время очаги глободероза в России зарегистрированы в 714 административных районах 59 регионов, на площади около 700 тыс.га. (Справочник карантинных фитосанитарных зон на территории РФ.., 2010).
Наиболее эффективный и экономически оправданный метод защиты картофеля от глободероза - возделывание нематодоустойчивых сортов. В Государственном реестре РФ 2012 года из 318 сортов картофеля допущенных к использованию, 147 (46%) обладают устойчивостью к нематоде, однако из них только 33 (22%) сорта отечественной селекции. Государственной комиссией РФ по охране и испытанию селекционных достижений рассматривается вопрос об обязательности признака нематодоустойчивости для сортов картофеля, районированных в зонах распространения очагов патогена, по аналогии с ракоустойчивостью (Положение о Государственной комиссии РФ по испытанию и охране селекционных достижений, 1994). Такое положение ставит задачу активизации селекции и семеноводства нематодоустойчивых сортов картофеля в стране. В связи с этим дальнейшая селекционная работа должна усиливаться в направлении создания нематодоустойчивых сортов с разными генами устойчивости, что позволит разрабатывать и осуществлять правильное районирование этих сортов. Для этого необходимо расширение генетического разнообразия исходного материала путем поиска новых источников нематодоустойчивости среди коллекционного материала ВИР. Изучение генетического разнообразия диких видов картофеля из коллекции ВИР, насчитывающей сегодня около 2600 образцов 170 видов и выделение новых, устойчивых к нематоде форм, позволит вести более эффективную и целенаправленную селекционную работу по созданию сортов, обладающих устойчивостью к вредителю. Кроме того, наличие различных патотипов паразита G. rostochiensis и G. palida делает необходимым вовлечение в селекцию максимально возможного разнообразия исходных форм.
Цель работы: Выделить новые источники устойчивости к Globodera rostochiensis (Woll.) среди образцов диких видов картофеля из коллекции ВИР для создания исходного материала и его использования в селекции нематодоустойчивых сортов.
Задачи исследований:
1. Изучить межвидовое и внутривидовое разнообразие ряда диких видов картофеля по устойчивости к патотипу Ro1 золотистой картофельной нематоды G. rostochiensis с использованием фитопатологического и молекулярно- генетического методов.
2.Оценить выделенные устойчивые формы по потомству от скрещиваний.
З.Отобрать и рекомендовать для использования в селекции источники устойчивости к патотипу Ro1 G. rostochiensis.
Научная новизна исследований. Впервые образцы видов Solanum. yungasense Hawkes, S. hypacrarthrum Bitter, S. velardei Ochoa, S. immite Dun. in DC. оценены на устойчивость к золотистой картофельной нематоде (патотип Ro1). Среди образцов диких видов картофеля выделены новые источники устойчивости к патотипу Ro1 G. rostochiensis. Впервые использован ПЦР-анализ при изучении образцов диких видов картофеля коллекции ВИР на устойчивость к золотистой картофельной нематоде. Установлена возможность использования ранее неизученного дикого вида картофеля S. yungasense в создании исходного материала для селекции на нематодоустойчивость. На основе использования образцов диких видов S. sparsipilum Bitter, S. kurtzianum Bitt. et Wittm. ex Engl., S. leptophyes Bitter шзданы нематодоустойчивые гибриды, перспективные для дальнейшего использования в селекции данного направления.
Практическая значимость. Установлена возможность расширения генетического разнообразия картофеля, за счет поиска и создания новых источников устойчивости к золотистой картофельной нематоде. Селекционным учреждениям рекомендованы новые источники устойчивости картофеля к глободерозу, выявленные среди образцов диких видов картофеля. По итогам исследований выделенные устойчивые к патотипу Ro1 G. rostochiensis клоны включены в признаковую коллекцию картофеля ВИР.
Апробация работы. Результаты работы были представлены: на Всероссийской научно-координационной конференции «Использование мировых генетических ресурсов ВИР в создании сортов картофеля нового поколения», посвященной 100-летию со дня рождения академика К.З. Будина (Санкт- Петербург, 2009); научно-практической конференции, посвященной 120-летию со дня рождения А.Г. Лорха (Москва-Коренево, 2009); международной научной конференции «Роль Вавиловской коллекции генетических ресурсов растений в меняющемся мире» (Санкт-Петербург, 2009); конференции молодых ученых и аспирантов «Генетические ресурсы растений и селекция» (Санкт-Петербург, 2010); международном симпозиуме молодых ученых стран Балтии «Adaptation to Climate Change in the Baltic Sea Region: Contributions from Plant and Microbial Biotechnology» (Mikkeli, Finland, 2010); научной конференции профессорско- преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов СПбГАУ. (Санкт-Петербург, 2011); международной научной конференции «Значение научного наследия академика М.С. Дунина в современных работах ученых России» (Москва, 2011); международной научно-практической конференции «Интегрированная защита растений: стратегия и тактика», посвященной 40-летию со дня организации РУП «Институт защиты растений» (Минск, 2011); научно- практической конференции «Совместные тенденции и перспективы развития селекции и семеноводства картофеля», посвященной 80-летию ВНИИКХ им. А.Г. Лорха (Москва-Коренево, 2011); III-й Вавиловской международной научной конференции «Идеи Н.И. Вавилова в современном мире», посвященной 125- летию Н.И. Вавилова (Санкт- Петербург, 2012).
Публикация результатов исследований. По результатам работы опубликовано 14 печатных работ, в том числе, 3 - в журналах, включенных в «Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий» ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 122 страницах, содержит 22 рисунка, 19 таблиц, 6 приложений. Состоит из введения, 5 глав, выводов, практических рекомендаций. Список литературы содержит 168 наименований, в том числе 71 на иностранных языках.
