potatoКартофелеводствоPotato Growing0134-9740Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по картофелеводству и плодоовощеводствуpotato-257Research ArticleИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛИСПОЛЬЗОВАНИЕ SOLANUM VERRUCOSUM ДЛЯ ПРЕОДОЛЕНИЯ ОДНОСТОРОННЕЙ НЕСОВМЕСТИМОСТИ В СКРЕЩИВАНИЯХ С АЛЛОТЕТРАПЛОИДНЫМИ ДИКИМИ ВИДАМИ КАРТОФЕЛЯSOLANUM VERRUCOSUM UTILIZATION FOR UNILATERAL INCOMPABILITY OVERCAMING IN CROSS WITH POTATO WILD ALLOTETRAPLOID SPECIESПолюховичЮ. В.PoliukhovichY. V.

Минск

yuliy1612@yandex.ruВоронковаЕ. В.VoronkovaE. V.

Минск

СавчукА. В.SavchukA. V.

Минск

ЕрмишинА. П.YermishinA. P.

Минск

A.Yermishin@igc.bas-net.byИнститут генетики и цитологии НАН БеларусиBelarus201312052022211136146Copyright © Полюхович Ю.В., Воронкова Е.В., Савчук А.В., Ермишин А.П., 20222022Полюхович Ю.В., Воронкова Е.В., Савчук А.В., Ермишин А.П.Poliukhovich Y.V., Voronkova E.V., Savchuk A.V., Yermishin A.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://potato.belal.by/jour/article/view/257

Впервые показана возможность получения семян и жизнеспособных гибридов в скрещиваниях между диплоидным самосовместимым 2 EBN видом Solanum verrucosum и аллотетраплоидными 2 EBN видами картофеля, в которых последние являлись опылителями. Полученные результаты дают основание заключить, что устранение барьеров презиготной несовместмости благодаря использованию S. verrucosum, характеризующегося отсутствием пестичных S-РНКаз, в большинстве случаев оказывается достаточным для преодоления несовместимости в таких скрещиваниях. Была продемонстрирована возможность выделения среди полученных межвидовых гибридов наряду с обычными, стерильными триплоидными сеянцами, определенного количества фертильных, предположительно диплоидных гибридов.

It was demonstrated for the first time that it is possible to produce plump seeds and viable hybrids in crosses between self-compatible diploid 2 EBN species Solanum verrucosum (female parent) and allotetraploid 2 EBN potato species as male parent. The obtained results made ground for the conclusion that elimination of the barriers of prezygotic incompatibility due to use of S. verrucosum, which is characterized by the lack of style S-RNases, sufficed for overcoming incompatibility in majority of cases of such crosses. The possibility has been shown of selection among produced interspecific hybrids of some quantity of fertile, presumably diploid seedlings along with common sterile triploid ones.

картофельSolanum verrucosumS. acaule S. stoloniferum пре- и постзиготная межвидовая несовместимостьпреодоление несовместимостимежвидовая гибридизацияжизнеспособность межвидовых гибридовpotatoSolanum verrucosumS. acaule S. stoloniferumprepostzygotic incompatibilityincompatibility overcominginterspecific hybridizationviability of interspecific hybridsReferencesHawkes, J.G. // Potato genetics. Wallingford. 1994. P. 109–132Hawkes, J.G. // Potato genetics. Wallingford. 1994. P. 109–132Ortiz, R. Potato breeding via ploidy manipulation / R. Ortiz // Plant Breeding Reviews. – Wiley-Interscience, 1998. – Vol. 16. – P. 15-86.Ortiz, R. Potato breeding via ploidy manipulation / R. Ortiz // Plant Breeding Reviews. – Wiley-Interscience, 1998. – Vol. 16. – P. 15-86.Росс, Х. Селекция картофеля. Проблемы и перспективы (Пер. с англ.) / Х. Росс – М.: Агропромиздат, 1989. – 183 с.Росс, Х. Селекция картофеля. Проблемы и перспективы (Пер. с англ.) / Х. Росс – М.: Агропромиздат, 1989. – 183 с.Swiezynski, K.M. Resistance to the potato leafroll virus (PLRV) in diploid potatoes / K.M. Swiezynski, M.A. Dziewonska, K. Ostrowska // Plant Breeding. – 1989 – Vol. 103, №3. – P.221–227.Swiezynski, K.M. Resistance to the potato leafroll virus (PLRV) in diploid potatoes / K.M. Swiezynski, M.A. Dziewonska, K. Ostrowska // Plant Breeding. – 1989 – Vol. 103, №3. – P.221–227.Genetics and Resistance to Pests and Diseases / I. Simko [et al.] // Potato Biology and Biotechnology: Advances and Perspectives / Elsevier, 2007 – Chapter 7. – P.117-156Genetics and Resistance to Pests and Diseases / I. Simko [et al.] // Potato Biology and Biotechnology: Advances and Perspectives / Elsevier, 2007 – Chapter 7. – P.117-156Vayde, M.E. Environmental stress and its impact on potato yield / M.E. Vayde, J.E. Bradshaw, G.R. Mackey // Potato Genetics / Cambridge University Press. Cambridge – 1994 – P.239–263.Vayde, M.E. Environmental stress and its impact on potato yield / M.E. Vayde, J.E. Bradshaw, G.R. Mackey // Potato Genetics / Cambridge University Press. Cambridge – 1994 – P.239–263.Johnston, S.A. The significance of genetic balance to endosperm development in interspecific crosses / S.A. Johnston [et al.] // Theor. Appl. Genet. 1980 – Vol.57, №1. – P.5–9.Johnston, S.A. The significance of genetic balance to endosperm development in interspecific crosses / S.A. Johnston [et al.] // Theor. Appl. Genet. 1980 – Vol.57, №1. – P.5–9.Smith, J.A. An interpretation of genomic balance in seed formation in interspecific hybrids of Solanum / J.A. Smith, S.L Desborough // Theor. Appl. Genet. – 1986. – Vol.72, №3. – P.346–352.Smith, J.A. An interpretation of genomic balance in seed formation in interspecific hybrids of Solanum / J.A. Smith, S.L Desborough // Theor. Appl. Genet. – 1986. – Vol.72, №3. – P.346–352.Ehlenfeldt, M.K. Genetic control of Endosperm Balance Number (EBN): three additive loci in a threshold-like system / M.K. Ehlenfeldt, R.E. Hanneman // Theor. Appl. Genet. – 1988. – Vol.75, №6. – P.825–832.Ehlenfeldt, M.K. Genetic control of Endosperm Balance Number (EBN): three additive loci in a threshold-like system / M.K. Ehlenfeldt, R.E. Hanneman // Theor. Appl. Genet. – 1988. – Vol.75, №6. – P.825–832.Воронкова, Е.В. Использование генофонда аллотетраплоидных видов в диплоидной селекции картофеля на устойчивость к болезням и вредителям / Е.В. Воронкова, В.М. Лисовская, А.П. Ермишин // Материалы Второго Всероссийского съезда по защите растений. ВИЗР: Санкт-Петербург, 5-10 декабря 2005. / Санкт-Петербург – С.420-422Воронкова, Е.В. Использование генофонда аллотетраплоидных видов в диплоидной селекции картофеля на устойчивость к болезням и вредителям / Е.В. Воронкова, В.М. Лисовская, А.П. Ермишин // Материалы Второго Всероссийского съезда по защите растений. ВИЗР: Санкт-Петербург, 5-10 декабря 2005. / Санкт-Петербург – С.420-422Camadro, E.L. Haploids of the wild tetraploid potato Solanum acaule ssp.acaule: generation, meiotic behavior and electrophoretic pattern for the aspartate aminotransferase system / E.L. Camadro, R.W. Masuelli, M.C. Cortes // Genome. – 1992 – Vol.35, №3. – P.431–435.Camadro, E.L. Haploids of the wild tetraploid potato Solanum acaule ssp.acaule: generation, meiotic behavior and electrophoretic pattern for the aspartate aminotransferase system / E.L. Camadro, R.W. Masuelli, M.C. Cortes // Genome. – 1992 – Vol.35, №3. – P.431–435.Hayes, R.J. Unilateral and bilateral hybridization barriers in interseries crosses of 4x 2EBN Solanum stoloniferum, S. pinnatisectum, S. cardiophyllum, and 2x 2EBN S. tuberosum haploids and haploid-species hybrids/ R.J. Hayes I.I. Dinu C.A. Thill //Sex Plant Reprod. – 2005– Vol 17 – P 303–311Hayes, R.J. Unilateral and bilateral hybridization barriers in interseries crosses of 4x 2EBN Solanum stoloniferum, S. pinnatisectum, S. cardiophyllum, and 2x 2EBN S. tuberosum haploids and haploid-species hybrids/ R.J. Hayes I.I. Dinu C.A. Thill //Sex Plant Reprod. – 2005– Vol 17 – P 303–311Способ интрогрессии генов аллотетраплоидного картофеля дикого вида в геном картофеля Solanum tuberosum: пат. 11631 Респ. Беларусь, МПК А 01Н 1/02 /А.П. Ермишин, Е.В. Воронкова, В.М. Лисовская; заявитель ГНУ «Институт генетики и цитологии НАН Беларуси» – № а 20060496; заявл. 25.05.06; опубл. 28.02.09 // Афiцыйны бюл. / Нац. цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. – 2009. – № 1. – С. 44.Способ интрогрессии генов аллотетраплоидного картофеля дикого вида в геном картофеля Solanum tuberosum: пат. 11631 Респ. Беларусь, МПК А 01Н 1/02 /А.П. Ермишин, Е.В. Воронкова, В.М. Лисовская; заявитель ГНУ «Институт генетики и цитологии НАН Беларуси» – № а 20060496; заявл. 25.05.06; опубл. 28.02.09 // Афiцыйны бюл. / Нац. цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. – 2009. – № 1. – С. 44.Camadro, E.L. A genetic model for the endosperm balance number (EBN) in the wild potato Solanum acaule Bitt. and two related diploid species / E.L. Camadro, R.W. Masuelli// Sex Plant Reprod. – 1995. – Vol.8, №5. – P.283–288Camadro, E.L. A genetic model for the endosperm balance number (EBN) in the wild potato Solanum acaule Bitt. and two related diploid species / E.L. Camadro, R.W. Masuelli// Sex Plant Reprod. – 1995. – Vol.8, №5. – P.283–288Ejlander, R. Mechanisms of self-incompatibility and unilateral incompatibility in diploid potato (Solanum tuberozum L.) / R. Eijlander // Landbouwuniversiteit Wageningen press, 1998. – 112 pEjlander, R. Mechanisms of self-incompatibility and unilateral incompatibility in diploid potato (Solanum tuberozum L.) / R. Eijlander // Landbouwuniversiteit Wageningen press, 1998. – 112 pМаханько, О.В. Несовместимость при межвидовой и внутривидовой гибридизации диплоидного картофеля и пути ее преодоления Дисс…. канд. биол. наук 03.00.15/ Ин-т генетики и цитологии АН Беларуси. – Минск, 2011. –с.Маханько, О.В. Несовместимость при межвидовой и внутривидовой гибридизации диплоидного картофеля и пути ее преодоления Дисс…. канд. биол. наук 03.00.15/ Ин-т генетики и цитологии АН Беларуси. – Минск, 2011. –с.Hermsen, J.G.Th. Barriers to hybridization of Solanum bulbocastanum Dun. and S. verrucosum Schlechtd. and structural hybridity in their F1 plants / J.G.Th. Hermsen, M.S. Ramanna // Euphytica. – 1976. – Vol. 25. – P.1-10.Hermsen, J.G.Th. Barriers to hybridization of Solanum bulbocastanum Dun. and S. verrucosum Schlechtd. and structural hybridity in their F1 plants / J.G.Th. Hermsen, M.S. Ramanna // Euphytica. – 1976. – Vol. 25. – P.1-10.Ермишин, А.П. Создание линий-посредников с sc-системой от Solanum verrucosum для преодоления межвидовой несовместимости у картофеля / А.П. Ермишин, Ю.В. Тельцова, А.В. Савчук, О.В. Маханько // Отдаленная гибридизация. Современное состояние и перспективы развития: материалы Междунар. конф. по отдаленной гибридизации, Москва, 16-17 декабря 2003 г. / Главный бот. сад им. Н.В. Цицина РАН – М. Издательство МСХА, 2003. – С. 96-100Ермишин, А.П. Создание линий-посредников с sc-системой от Solanum verrucosum для преодоления межвидовой несовместимости у картофеля / А.П. Ермишин, Ю.В. Тельцова, А.В. Савчук, О.В. Маханько // Отдаленная гибридизация. Современное состояние и перспективы развития: материалы Междунар. конф. по отдаленной гибридизации, Москва, 16-17 декабря 2003 г. / Главный бот. сад им. Н.В. Цицина РАН – М. Издательство МСХА, 2003. – С. 96-100Ермишин, А.П. Несовместимость при межвидовой и внутривидовой гибридизации диплоидного картофеля и пути ее преодоления / А.П. Ермишин // Вести НАН Беларуси. Сер. биол. наук. 2001.– № 3. – С.105–118.Ермишин, А.П. Несовместимость при межвидовой и внутривидовой гибридизации диплоидного картофеля и пути ее преодоления / А.П. Ермишин // Вести НАН Беларуси. Сер. биол. наук. 2001.– № 3. – С.105–118.Jansky, S.H The use of Solanum verrucosum as a bridge species/ Jansky S.H, Hamernik A.J. // Genet. Resources and Crop Evolution. – 2009. – V. 56(8). – P. 1107-1116Jansky, S.H The use of Solanum verrucosum as a bridge species/ Jansky S.H, Hamernik A.J. // Genet. Resources and Crop Evolution. – 2009. – V. 56(8). – P. 1107-1116Полюхович, Ю.В. Эффективность гибридизации между Solanum Verrucosum SCHLTDL и 1EBN дикими диплоидными видами картофеля с использованием приема доопыления цветков пыльцой S. Phureja IVP 35 / Ю. В. Полюхович и др. // Доклады Национальной академии наук Беларуси – 2011. – Т. 55, № 3. – С. 92–96Полюхович, Ю.В. Эффективность гибридизации между Solanum Verrucosum SCHLTDL и 1EBN дикими диплоидными видами картофеля с использованием приема доопыления цветков пыльцой S. Phureja IVP 35 / Ю. В. Полюхович и др. // Доклады Национальной академии наук Беларуси – 2011. – Т. 55, № 3. – С. 92–96Методические указания по цитологической и цитоэмбриологической технике (для исследования культурных растений)/ Л.И.Абрамова [и др.]; под ред. Л.И. Орел. – Л.: ВИР им. Н.И. Вавилова. – 1982 – 118с.Методические указания по цитологической и цитоэмбриологической технике (для исследования культурных растений)/ Л.И.Абрамова [и др.]; под ред. Л.И. Орел. – Л.: ВИР им. Н.И. Вавилова. – 1982 – 118с.Hawkes, J. Evolutionary relationships of wild and cultivated potatoes / J. Hawkes // Informationssystem Genetische Ressourcen [Electronic resource]. – 2004. – Mode of access: http://www.genres.de/infos/pdfs/bd04/04_06.pdf. – Date of access: 31.10.2008.Hawkes, J. Evolutionary relationships of wild and cultivated potatoes / J. Hawkes // Informationssystem Genetische Ressourcen [Electronic resource]. – 2004. – Mode of access: http://www.genres.de/infos/pdfs/bd04/04_06.pdf. – Date of access: 31.10.2008.Воронкова, Е.В. Диплоидные гибриды между аллотетраплоидными дикими видами картофеля Solanum acaule Bitt., Solanum stoloniferum Schltdl. и дигаплоидами Solanum tuberosum L. / Е.В. Воронкова, В.М. Лисовская, А.П. Ермишин // Генетика. – 2007. – Том 43, № 8. – С. 882–890Воронкова, Е.В. Диплоидные гибриды между аллотетраплоидными дикими видами картофеля Solanum acaule Bitt., Solanum stoloniferum Schltdl. и дигаплоидами Solanum tuberosum L. / Е.В. Воронкова, В.М. Лисовская, А.П. Ермишин // Генетика. – 2007. – Том 43, № 8. – С. 882–890

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