SOLANUM VERRUCOSUM UTILIZATION FOR UNILATERAL INCOMPABILITY OVERCAMING IN CROSS WITH POTATO WILD ALLOTETRAPLOID SPECIES
Abstract
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.
About the Authors
Y. V. Poliukhovich
Институт генетики и цитологии НАН Беларуси
Belarus
Belarus
E. V. Voronkova
Институт генетики и цитологии НАН Беларуси
Belarus
Belarus
A. V. Savchuk
Институт генетики и цитологии НАН Беларуси
Belarus
Belarus
A. P. Yermishin
Институт генетики и цитологии НАН Беларуси
Belarus
Belarus
References
1. Hawkes, J.G. // Potato genetics. Wallingford. 1994. P. 109–132
2. Ortiz, R. Potato breeding via ploidy manipulation / R. Ortiz // Plant Breeding Reviews. – Wiley-Interscience, 1998. – Vol. 16. – P. 15-86.
3. Росс, Х. Селекция картофеля. Проблемы и перспективы (Пер. с англ.) / Х. Росс – М.: Агропромиздат, 1989. – 183 с.
4. 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.
5. Genetics and Resistance to Pests and Diseases / I. Simko [et al.] // Potato Biology and Biotechnology: Advances and Perspectives / Elsevier, 2007 – Chapter 7. – P.117-156
6. 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.
7. 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.
8. 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.
9. 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.
10. 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.420-422
11. 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.
12. 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 303–311
13. 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.
14. 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.283–288
15. Ejlander, R. Mechanisms of self-incompatibility and unilateral incompatibility in diploid potato (Solanum tuberozum L.) / R. Eijlander // Landbouwuniversiteit Wageningen press, 1998. – 112 p
16. 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.
17. 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.
18. 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. 96-100
19. 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.
20. 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. 1107-1116
21. Полюхович, 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. 92–96
22. 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.
23. 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.
24. 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. 882–890
Review
For citations:
Poliukhovich Y.V., Voronkova E.V., Savchuk A.V., Yermishin A.P. SOLANUM VERRUCOSUM UTILIZATION FOR UNILATERAL INCOMPABILITY OVERCAMING IN CROSS WITH POTATO WILD ALLOTETRAPLOID SPECIES. Potato Growing. 2013;21(1):136-146. (In Russ.)
Views: 112
Email this article 