vegetОвощеводствоVegetable Growing0201-8411Институт овощеводстваveget-169Research ArticleСтатьиИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ МОЛЕКУЛЯРНОГО МАРКИРОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ УСТОЙЧИВОСТИ К БОЛЕЗНЯМ И ПИГМЕНТНОГО СОСТАВА ПЛОДОВ В СЕЛЕКЦИИ ТОМАТА (SOLANUM LYCOPERSICUM L.) ДЛЯ ОТКРЫТОГО ГРУНТАUSING MOLECULAR MARKER TECHNIQUES FOR DISEASE RESISTANCE TRAITS AND PIGMENT COMPOSITION OF FRUITS IN TOMATO (SOLANUM YCOPERSICUM L.) BREEDING FOR THE OPEN GROUNDПугачеваИ. Г.PugachevaI. G.

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, доцент кафедры сельскохозяйственной биотехнологии, экологии и радиологии,

г. Горки, Могилевская облать

ФранцузенокА. В.FrantsuzenokA. V.

аспирант,

г. Горки, Могилевская облать

БаеваИ. Е.BaevaI. E.

заведующий учебно-научно-исследовательской генетической лабораторией,

г. Горки, Могилевская облать

ЛещинаН. Ю.LeschinaN. Yu.

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, доцент кафедры сельскохозяйственной биотехнологии, экологии и радиологии,

г. Горки, Могилевская облать

ДобродькинМ. М.DobrodkinM. M.

кандидат сельскохозяйственных наук, заведующий кафедрой сельскохозяйственной биотехнологии, экологии и радиологии,

г. Горки, Могилевская облать

НекрашевичН. А.NekrashevichN. A.

научный сотрудник,

г. Минск

БабакО. Г.BabakO. G.

кандидат биологических наук, доцент, ведущий научный сотрудник,

г. Минск

КильчевскийА. В.KilchevskiyA. V.

академик НАН Беларуси, доктор биологических наук, профессор, научный руководитель лаборатории экологической генетики и биотехнологии,

г. Минск

УО «Белорусская государственная сельскохозяйственная академия»Russian FederationГНУ «Институт генетики и цитологии НАН Беларуси»Russian Federation202206032023300117131Copyright © Пугачева И.Г., Французенок А.В., Баева И.Е., Лещина Н.Ю., Добродькин М.М., Некрашевич Н.А., Бабак О.Г., Кильчевский А.В., 20232023Пугачева И.Г., Французенок А.В., Баева И.Е., Лещина Н.Ю., Добродькин М.М., Некрашевич Н.А., Бабак О.Г., Кильчевский А.В.Pugacheva I.G., Frantsuzenok A.V., Baeva I.E., Leschina N.Y., Dobrodkin M.M., Nekrashevich N.A., Babak O.G., Kilchevskiy A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://veget.belal.by/jour/article/view/169

С применением методов молекулярного маркирования на этапах оценки расщепляющихся популяций и подбора пар для скрещиваний созданы линейный материал и гибриды F1 томата для открытого грунта с комплексом аллелей, обеспечивающих повышенное накопление определенного состава каротиноидов (tangerine, Beta, old gold crimson) и антоцианов (Ant1), а также устойчивость к ряду вредителей (Mi-1.2), грибным (I-2, Cf-4, Cf-9, Рh-3) и вирусным (Tm-2, Sw 5b, Sw 421) инфекциям. Адаптированы методики и проведено ДНК-типирование аллельного состава генов качества плодов и устойчивости. Выделены линии и гибриды F1, содержащие аллели ценных признаков в сочетании с высокой урожайностью и скороспелостью.

Using molecular marking methods at the stages of evaluating splitting populations and selecting pairs for crossings, a linear material and tomato F1 hybrids for open ground were created with a complex of alleles that provide an increased accumulation of a certain composition of carotenoids (tangerine, Beta, old gold crimson) and anthocyanins (Ant1), as well as resistance to some of pests (Mi-1.2), fungal (I-2, Cf-4, Cf-9, Ph-3) and viral (Tm-2, Sw 5b, Sw 421) infections. Methods were adapted and DNA typing of alleles of fruit quality genes and resistance genes was carried out. Lines and F1 hybrids containing alleles of valuable traits in combination with high yield and early maturity have been identified. 

томатселекцияДНК-маркерыустойчивость к болезнямкачество плодовурожайностьоткрытый грунтtomatobreedingDNA markersdisease resistancefruit qualityproductivityopen groundReferencesИммунитет растений / В. А. Шкаликов [и др.] ; под ред. проф. В. А. Шкаликова. – М.: Колосс, 2005. – C. 117–121.Иммунитет растений / В. А. Шкаликов [и др.] ; под ред. проф. В. А. Шкаликова. – М.: Колосс, 2005. – C. 117–121.Dixon, R. A. Natural products and plant disease resistance / R. A. Dixon // Nature. – 2001. – V. 411, № 6839. – P. 843–847.Dixon, R. A. Natural products and plant disease resistance / R. A. Dixon // Nature. – 2001. – V. 411, № 6839. – P. 843–847.More on the efficiency of marker-assisted selection / F. Hospital [еt al.] // Theor. Appl. Genet. – 1997. – Vol. 95. – P. 1181–1189.More on the efficiency of marker-assisted selection / F. Hospital [еt al.] // Theor. Appl. Genet. – 1997. – Vol. 95. – P. 1181–1189.Standardization and application of microsatellite markers for variety identification in tomato and wheat / B. Vosman [et al.] // Acta Hort. – 2001. – Vol. 546. – P. 307–316.Standardization and application of microsatellite markers for variety identification in tomato and wheat / B. Vosman [et al.] // Acta Hort. – 2001. – Vol. 546. – P. 307–316.Карлов, Г. И. Молекулярно-генетические и молекулярно-цитогенетические подходы для ускоренного создания селекционного материала растений с заданными свойствами: автореф. дис. … д-ра биол. наук: 03.00.23; 03.00.15 / Г. И. Карлов ; Московская с.-х. акад. им. К. А. Тимирязева. – М., 2009. – 50 с.Карлов, Г. И. Молекулярно-генетические и молекулярно-цитогенетические подходы для ускоренного создания селекционного материала растений с заданными свойствами: автореф. дис. … д-ра биол. наук: 03.00.23; 03.00.15 / Г. И. Карлов ; Московская с.-х. акад. им. К. А. Тимирязева. – М., 2009. – 50 с.Кузёменский, А. В. Селекционно-генетические исследования мутантных форм томата / А. В. Кузёменский ; под ред. Т. К. Горовой. – Харьков, 2004. – 392 с.Кузёменский, А. В. Селекционно-генетические исследования мутантных форм томата / А. В. Кузёменский ; под ред. Т. К. Горовой. – Харьков, 2004. – 392 с.Молекулярные технологии в селекции томата (Solanum lycopersicum L.) / А. В. Кильчевский [и др.] // Генетические основы селекции растений: в 4 т. / Нац. акад. наук Беларуси, Ин-т генетики и цитологии ; науч. ред. А. В. Кильчевский, Л. В. Хотылева. – Минск: Беларус. навука, 2014. – Т. 4: Биотехнология в селекции растений. Геномика и генетическая инженерия. – Гл. 11. – С. 290 344.Молекулярные технологии в селекции томата (Solanum lycopersicum L.) / А. В. Кильчевский [и др.] // Генетические основы селекции растений: в 4 т. / Нац. акад. наук Беларуси, Ин-т генетики и цитологии ; науч. ред. А. В. Кильчевский, Л. В. Хотылева. – Минск: Беларус. навука, 2014. – Т. 4: Биотехнология в селекции растений. Геномика и генетическая инженерия. – Гл. 11. – С. 290 344.Фесенко, И. А. Создание ДНК-маркера гена устойчивости томата к фузариозному увяданию / И. А. Фесенко, М. Ю. Куклев, Г. И. Карлов // Изв. Тимирязевской с.-х. акад. – 2007. – Вып. 1. – С. 66–72.Фесенко, И. А. Создание ДНК-маркера гена устойчивости томата к фузариозному увяданию / И. А. Фесенко, М. Ю. Куклев, Г. И. Карлов // Изв. Тимирязевской с.-х. акад. – 2007. – Вып. 1. – С. 66–72.Szczechura, W. Tomato malecular markers / W. Szczechura, M. Staniaszek, H. Habdas // Vegetable crops research bulletin. – 2011. – Vol. 74. – P. 5–23.Szczechura, W. Tomato malecular markers / W. Szczechura, M. Staniaszek, H. Habdas // Vegetable crops research bulletin. – 2011. – Vol. 74. – P. 5–23.Identification of molecular markers for Sw-5 gene of tomato spotted wilt virus resistance / A. Shi [et al.] // Am. J. Biotechnol. Mol. Sci. – 2011. – P. 8–16.Identification of molecular markers for Sw-5 gene of tomato spotted wilt virus resistance / A. Shi [et al.] // Am. J. Biotechnol. Mol. Sci. – 2011. – P. 8–16.Shuan-CanYu. A co-dominant molecular marker of fusarium wilt resistance gene I-2 derived from gene sequence in tomato / Shuan-CanYu, ZOU Yan-Min1, Yan-Min // Hereditas (Beiging). – 2008. – Vol. 30, № 7. – Р. 926–932.Shuan-CanYu. A co-dominant molecular marker of fusarium wilt resistance gene I-2 derived from gene sequence in tomato / Shuan-CanYu, ZOU Yan-Min1, Yan-Min // Hereditas (Beiging). – 2008. – Vol. 30, № 7. – Р. 926–932.Molecular Markers for Tm2 Alleles of Tomato Mosaic Virus Resistance in Tomato / A. Shi [et al.] // Am. J. of Plant Science. – 2011. – Vol. 2, № 2. – P. 180–189.Molecular Markers for Tm2 Alleles of Tomato Mosaic Virus Resistance in Tomato / A. Shi [et al.] // Am. J. of Plant Science. – 2011. – Vol. 2, № 2. – P. 180–189.A co-dominant SCAR marker, Mi23, for detection of the Mi-1.2 gene for resistance to root-knot nematode in tomato germplasm [Electronic resourse] / B. E. Garcia [et al.]. – Mode of access: www.plantpath.wisc.edu. – Date of accеss: 22.10.2022.A co-dominant SCAR marker, Mi23, for detection of the Mi-1.2 gene for resistance to root-knot nematode in tomato germplasm [Electronic resourse] / B. E. Garcia [et al.]. – Mode of access: www.plantpath.wisc.edu. – Date of accеss: 22.10.2022.Создание молекулярных маркеров генов устойчивости к кладоспориозу томата / З. Е. Грушецкая [и др.] // Изв. Нац. акад. наук Беларуси. Сер. биол. наук. – 2007. – № 3. – С. 23 27.Создание молекулярных маркеров генов устойчивости к кладоспориозу томата / З. Е. Грушецкая [и др.] // Изв. Нац. акад. наук Беларуси. Сер. биол. наук. – 2007. – № 3. – С. 23 27.Identification and Ds-tagged isolation of a new gene at the Cf-4 locus of tomato involved in disease resistance to Cladosporium fulvum race 5 / F. L. Takken [et al.] // Plant J. – 1998 – Vol. 14 (4). – P. 401–411.Identification and Ds-tagged isolation of a new gene at the Cf-4 locus of tomato involved in disease resistance to Cladosporium fulvum race 5 / F. L. Takken [et al.] // Plant J. – 1998 – Vol. 14 (4). – P. 401–411.Development of molecular markers linked to Cladosporium fulvum resistant gene Cf-6 in tomato by RAPD and SSR methods / A. Wang [et al.] // HortScience. – 2007. – Vol. 42, № 1. – Р. 11–15.Development of molecular markers linked to Cladosporium fulvum resistant gene Cf-6 in tomato by RAPD and SSR methods / A. Wang [et al.] // HortScience. – 2007. – Vol. 42, № 1. – Р. 11–15.Genetic mapping of Ph-2, a single locus controlling partial resistance to Phytophthora infestans in tomato / P. Moreau [et al.] // Molecular Plant-Microbe Interactions. – 1998. – Vol. 11. – P. 259–269.Genetic mapping of Ph-2, a single locus controlling partial resistance to Phytophthora infestans in tomato / P. Moreau [et al.] // Molecular Plant-Microbe Interactions. – 1998. – Vol. 11. – P. 259–269.Molecular markers associated with Ph-3 gene conferring late blight resistance in tomato / D. R. Panthee [et al.] // American Journal of Plant Sciences. – 2015. – Vol. 6, № 13. – P. 2144–2150.Molecular markers associated with Ph-3 gene conferring late blight resistance in tomato / D. R. Panthee [et al.] // American Journal of Plant Sciences. – 2015. – Vol. 6, № 13. – P. 2144–2150.Eckardt, N. A. Tangerine dreams: cloning of carotenoid isomerase from Arabidopsis and tomato / N. A. Eckardt // Plant cell. – 2002. – Vol. 14. – P. 289–292.Eckardt, N. A. Tangerine dreams: cloning of carotenoid isomerase from Arabidopsis and tomato / N. A. Eckardt // Plant cell. – 2002. – Vol. 14. – P. 289–292.Tomato / Genome mapping and molecular breeding in plants / J. A. Labate [et al.] // Vegetables. – 2007. – Vol. 5. – P. 1–126.Tomato / Genome mapping and molecular breeding in plants / J. A. Labate [et al.] // Vegetables. – 2007. – Vol. 5. – P. 1–126.Molecular aspects of Anthocyanin fruit tomato in relation to high pigment-1 / M. Sapir [et al.] // Journal of Heredity. – 2008 May-Jun. – Vol. 99 (3). – P. 292–303.Molecular aspects of Anthocyanin fruit tomato in relation to high pigment-1 / M. Sapir [et al.] // Journal of Heredity. – 2008 May-Jun. – Vol. 99 (3). – P. 292–303.ДНК-типирование генов качества плодов и устойчивости к болезням томата: метод. рекомендации / А. В. Кильчевский [и др.] ; Ин-т генетики и цитологии НАН Беларуси. – Минск: Право и экономика, 2016. – 41 с.ДНК-типирование генов качества плодов и устойчивости к болезням томата: метод. рекомендации / А. В. Кильчевский [и др.] ; Ин-т генетики и цитологии НАН Беларуси. – Минск: Право и экономика, 2016. – 41 с.Создание гибридов F1 томата черри на стерильной основе с использованием методов классической и маркер-сопутствующей селекции / О. Г. Бабак [и др.] // Молекулярная и прикладная генетика: сб. науч. тр. / Ин-т генетики и цитологии НАН Беларуси ; редкол.: А. В. Кильчевский (гл. ред) [и др.]. – Минск: Ин-т генетики и цитологии НАН Беларуси, 2020. – Т. 29. – C. 5–17.Создание гибридов F1 томата черри на стерильной основе с использованием методов классической и маркер-сопутствующей селекции / О. Г. Бабак [и др.] // Молекулярная и прикладная генетика: сб. науч. тр. / Ин-т генетики и цитологии НАН Беларуси ; редкол.: А. В. Кильчевский (гл. ред) [и др.]. – Минск: Ин-т генетики и цитологии НАН Беларуси, 2020. – Т. 29. – C. 5–17.Genetic bases of tomatо marker-assisted selection in Belarus / O. G. Babak [et al.] // Eurobiotech. J. – 2018. – Vol. 2, № 2. – P. 128–135. https://doi.org/10.2478/ebtj-2018-0017.Genetic bases of tomatо marker-assisted selection in Belarus / O. G. Babak [et al.] // Eurobiotech. J. – 2018. – Vol. 2, № 2. – P. 128–135. https://doi.org/10.2478/ebtj-2018-0017.Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б. А. Доспехов. – М.: Агропромиздат, 1985. – С. 208–268.Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б. А. Доспехов. – М.: Агропромиздат, 1985. – С. 208–268.An alternative pathway to b-carotene formation in plant chromoplasts discovered by map-based cloning of Beta and old-gold color mutations in tomato / G. Ronen [et al.] // PNAS. – 2000. – Vol. 97 (20). – P. 11102–11107.An alternative pathway to b-carotene formation in plant chromoplasts discovered by map-based cloning of Beta and old-gold color mutations in tomato / G. Ronen [et al.] // PNAS. – 2000. – Vol. 97 (20). – P. 11102–11107.Оценка и применение молекулярных маркеров в селекции на устойчивость томата (Solanum lycopersicum L.) к фитофторе (Phytophtora infestans) / О. Г. Бабак [и др.] // Молекулярная и прикладная генетика: сб. науч. тр. / Ин-т генетики и цитологии НАН Беларуси ; редкол.: А. В. Кильчевский (гл. ред.) [и др.]. – Минск: Ин-т генетики и цитологии НАН Беларуси, 2021. – Т. 31. – C. 22–30.Оценка и применение молекулярных маркеров в селекции на устойчивость томата (Solanum lycopersicum L.) к фитофторе (Phytophtora infestans) / О. Г. Бабак [и др.] // Молекулярная и прикладная генетика: сб. науч. тр. / Ин-т генетики и цитологии НАН Беларуси ; редкол.: А. В. Кильчевский (гл. ред.) [и др.]. – Минск: Ин-т генетики и цитологии НАН Беларуси, 2021. – Т. 31. – C. 22–30.Novel disease resistance specificities result from sequence exchange between tandemly repeated gemes at the Cf-4/9 locus of tomato / M. Parniske [et al.] // Cell. – 1997. – Vol. 91 (6). – P. 821–832.Novel disease resistance specificities result from sequence exchange between tandemly repeated gemes at the Cf-4/9 locus of tomato / M. Parniske [et al.] // Cell. – 1997. – Vol. 91 (6). – P. 821–832.Intragenic recombination generated two distinct Cf genes that mediate AVR9 recognition in the natural population of Lycopersicon pimpinellifolium / R. A. Van der Horn [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. – 2001. – Vol. 98 (18). – P. 10493–10498.Intragenic recombination generated two distinct Cf genes that mediate AVR9 recognition in the natural population of Lycopersicon pimpinellifolium / R. A. Van der Horn [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. – 2001. – Vol. 98 (18). – P. 10493–10498.Marker assisted identification of Tospovirus resistant tomato genotypes in segregating progenies / I. R. D. Nascimento [et al.] // Sci. Agric. (Piracicaba, Braz.). – 2009. – Vol. 66. – № 3. – P. 298–303.Marker assisted identification of Tospovirus resistant tomato genotypes in segregating progenies / I. R. D. Nascimento [et al.] // Sci. Agric. (Piracicaba, Braz.). – 2009. – Vol. 66. – № 3. – P. 298–303.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.