В Помпейском зале ВИР имени Н.И. Вавилова состоялась 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.». Материалы диссертации опубликованы на сайте ВИР.
В результате проделанной работы у примитивных культурных видов картофеля были впервые обнаружили гены, которые могут быть ответственны за устойчивость к фитофторозу, вертициллёзному увяданию, цистообразующим нематодам и вирусу X.
Секвенирование генов, отвечающих за устойчивость к различным болезням и вредителям, позволило исследователям обнаружить связь между определенным вариантом гена и устойчивостью к болезням у части образцов. Это исследование открывает новые перспективы для повышения устойчивости к болезням и вредителям у 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», – рассказывает Алена Гурина.
Донором признаков устойчивости, как правило, являются дикие виды картофеля. Но их вовлечение в селекцию — трудоёмкий и длительный процесс из-за барьеров нескрещиваемости с культурными видами картофеля, а также большого количества нежелательных признаков, таких как ядовитость (высокое содержание солонина) и длинные столоны, из-за которых очень сложно собирать урожай.
Объектом диссертационного исследования стали примитивные культурные виды картофеля — их возделывают аборигенные племена в высокогорных регионах Южной Америки. Считается, что они наиболее близки к ранним доместицированным формам картофеля. Первые образцы этих видов были заложены в коллекцию ВИР после экспедиции С.М. Букасова в страны Центральной и Южной Америки в 1926 г. Изучение этих образцов выявило огромное разнообразие, по морфологическим, цитологическим, биохимическим и физиологическим признакам.
По сравнению с дикими видами среди примитивных видов картофеля реже встречаются высоко устойчивые к различным болезням растения, тем не менее практически ко всем болезням среди примитивных видов обнаруживаются устойчивые генотипы, которые можно вовлекать в селекционный процесс.
В своей работе Алена Гурина вместе с научным руководителем, доктором биологических наук Еленой Рогозиной выявили у примитивных культурных видов гомологи известных генов устойчивости картофеля. Работа проводилась комплексная: полевая и лабораторная, куда входит искусственное заражение образцов, а также молекулярная работа с ДНК, и биоинформатическая обработка данных из открытых источников. Все это помогло рассмотреть проблему с разных сторон.
В будущем Алена планирует продолжить исследование связи аллельного варианта гена Rpivnt1.3 с устойчивостью в популяции примитивных культурных видов картофеля. Представляет 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.
