ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ДИКОГО КЛУБНЕНОСНОГО ВИДА КАРТОФЕЛЯ SOLANUM COMMERSONII DUN. К ЗАРАЖЕНИЮ GLOBODERA ROSTOCHIENSIS WOLL.

Виктория Витальевна Лаврова, Елизавета Михайловна Матвеева, Victoria Lavrova, Elizaveta Matveeva

Аннотация


Проведено исследование возможности развития картофельной цистообразующей нематоды Globodera rostochiensis Woll. на корнях растений картофеля из семейства Commersoniana на примере Solanum commersonii Dun. (уругвайский картофель). В результате проведенных исследований установлен факт восприимчивости данного вида картофеля к нематоде. Анализ «качества» содержимого новой генерации цист G. rostochiensis, развившихся на корнях S. commersonii, показал, что, несмотря на высокий уровень зараженности растений, жизнеспособность яиц и личинок в цистах снижена за счет высокой смертности личинок 1ого возраста внутри яиц, а также присутствия большого количества бластомерных яиц (яйца, содержащие только вителлиновую жидкость, без сформированной личинки), пустых яиц (отсутствие вителлиновой жидкости, развиты только яйцевые оболочки) и мертвых личинок 2ого возраста, которые вылупились из яиц, но не вышли из цист. Значения коэффициента размножения нематоды свидетельствует о сниженных репродуктивных возможностях паразита при развитии на корнях растений S. commersonii. Полученные результаты могут быть связаны с географическими и экологическими особенностями ареала распространения растений, которые обуславливают физиолого-биохимические качества (не связанные с генетической устойчивостью) растительного организма, оказывающих влияние на успешность паразитирования нематоды.


Ключевые слова


картофельная цистообразующая нематода; дикий вид картофеля; восприимчивость; цисты; жизнеспособность яиц и личинок; коэффициент размножения.

Полный текст:

PDF

Литература


Бирюкова В. А., Шмыгля И. В., Абросимова С. Б., Запекина Т. И., Мелешин А. А., Митюшкин А. В., Мананков В. В. Поиск источников генов устойчивости к патогенам среди образцов селекционно-генетических коллекций ВНИИКХ с использованием молекулярных маркеров // Защита картофеля. 2015. № 1. С. 3–7.

Зиновьева С. В., Васюкова Н. И., Озерецковская О. Л. Биохимические аспекты взаимодействия растений с паразитическими нематодами // Прикл. биохимия и микробиология. 2004. Т. 40, № 2. С. 133–142.

Матвеева Е. М. Популяционные аспекты взаимодействия паразитической нематоды Globodera rostochiensis (Wollenweber, 1923) Behren, 1975 и растений картофеля: Автореф. дис. … канд. биол. наук. М., 1998. 28 с.

Рогозина Е. В. Дикие клубненосные виды рода Solanum L. и перспективы их использования в селекции картофеля на устойчивость к патогенам: Автореф. дис. … докт. биол. наук. СПб., 2012. 42 с.

Сысоева М. И., Лаврова В. В., Матвеева Е. М., Шерудило Е. Г., Топчиева Л. В. Кросс-адаптация растений картофеля к действию низких температур и заражению картофельной цистообразующей нематодой // Физиология растений. 2011. Т. 58, № 6. С. 853–858.

Удалова Ж. В., Ревина Т. А., Герасимова Н. А., Зиновьева С. В. Участие ингибиторов протеиназ в защите растений томатов от галловых нематод // ДАН. 2014. Т. 458, № 6. С. 726–729. doi: 10.7868/S0 869 565 214 300 264

Aversano R., Contaldi F., Ercolano M. R., Grosso V., Iorizzo M., Tatino F., Xumerle L., Molin A. D., Avanzato C., Ferrarini A., Delledonne M., Sanseverino W., Cigliano R. A., Capella‑Gutierrez S., Gabaldón T., Fru‑

sciante L., Bradeen J. M., Carputoa D. The Solanum commersonii Genome Sequence Provides Insights into Adaptation to Stress Conditions and Genome Evolution of Wild Potato Relatives // The Plant Cell. 2015. Vol. 27, no. 4. P. 954–968. doi: 10.1105/tpc.114.135 954

Castelli L., Bryan G., Blok V. C., Ramsay G., Phillips M. S. Investigation of resistance specificity amongst fifteen wild Solanum species to a range of

Globodera pallida and G. rostochiensis populations // Nematology. 2005. Vol. 7, no. 5. P. 689–699. doi: 10.1163/156 854 105 775 143 017

Castelli L., Ramsay G., Bryan G., Neilson S. J., Phillips M. S. New sources of resistance to the potato cyst nematodes Globodera pallida and G. ros‑

tochiensis in the Commonwealth Potato Collection // Euphytica. 2003. Vol. 129, no. 3. P. 377–386. doi: 10.1023/A:1022264111096

Contaldi F., Aversano R., Aiese C. R., Bradeen J. M., Buson G., Molin A. D., Delledonne M., Ercolano M. R., Ferrarini A., Frusciante L., Iorizzo M.,

Sanseverino W., Venturini L., Zamperin G., Carputo D. The draft genome sequence of Solanum commersonii Dun., a valuable source of resistant genes for potato breeding // Proceedings of the 58th Italian Society

of Agricultural Genetics Annual Congress (Alghero,15–18 September, 2013), Italy 2013. Poster Communication Abstract – 6.15.

Ebrahimi N., Viaene N., Demeulemeester K., Moens M. Observations on the life cycle of potato cyst nematodes, Globodera rostochiensis and G. pallida,on early potato cultivars // Nematology. 2014. Vol. 16.

P. 937–952. doi: 10.1163/15685411-00002821

Folgado R., Panis B., Sergeant K., Renaut J., Swennen R., Hausman J.‑F. Differential Protein Expression in Response to Abiotic Stress in Two Potato Species: Solanum commersonii Dun and Solanum tuberosum L.

// Int. J. Mol. Sci. 2013. Vol. 14, no. 3. P. 4912–4933. doi:

3390/ijms14034912

Greco N., Moreno I. L. Development of Globodera rostochiensis during three different growing seasons inC hile // Nematropica. 1992. Vol. 22, no. 2. P. 175–181.

Jacobs J. M. E., van Eck H. J., Horsman K., Arens P. F. P., Verkerk‑Bakker B., Jacobsen E., Pereira A., Stiekema W. J. Mapping of resistance to the potato cyst nematode Globodera rostochiensis from the wild potato species Solarium vernei // Molecular Breeding. 1996. Vol. 2, no. 1. P. 51–60. doi: 10.1007/BF00171351

Lavrova V. V., Matveeva E. M. Temperature as management strategy for plant-parasitic nematode Globodera rostochiensis Woll. // Abstracts of the EleventhInter national Symposium of the Russian Society of Nematologists (Russia, Cheboksary, 6–11 July, 2015) in Russian Journal of Nematology. 2015. Vol. 23, no. 2. P. 160.

Narancio R., Zorrilla P., Robello C., Gonzalez M., Vilaró F., Pritsch C., Dalla Rizza M. Insights on gene expression response of a characterized resistant genotype of Solanum commersonii Dun. against Ralstonia sola‑

nacearum // Eur. J. Plant Pathol. 2013. Vol. 136, no. 4. P. 823–835. doi: 10.1007/s10658-013-0210-y

PM 7/40 (3) Globodera rostochiensis and Globodera pallida // Bulletin OEPP/EPPO Bulletin. 2013. Vol. 43, no. 1. P. 119–138. doi: 10.1111/epp.12025

Renčo M. Comparison of the life cycle of potato cyst nematode (Globodera rostochiensis) pathotype Ro1 on selected potato cultivars // Biologia. 2007. Vol. 62. P. 195–200. doi: 10.2478/s11756-007-0029-0

Seinhorst J. W. Methods for the extraction of Heterodera cysts from not previously dried soil samples// Nematologica. 1964. Vol. 10, no. 1. P. 87–94. doi: 10.1163/187529264X00664

Seinhorst J. W. The relationship between population increase and population density in plant-parasitic nematodes // Nematologica. 196 7. Vol. 13. P. 429–450. doi: 10.1163/187529267X01048

Seppanen M. M., Coleman G. D. Characterization of genotypic variation in stress gene expression and photosynthetic parameters in potato // Plant, Cell and Environment. 2003. Vol. 26. P. 401–410.

Trudgill D. L. Resistance to and Tolerance of Plant Parasitic Nematodes in Plants // Annual Review of Phytopathology. 1991. Vol. 29. P. 167–192. doi: 10.1146/annurev.py.29.090191.001123

Trudgill D. L., Cotes L. M. Differences in the tolerance of potato cultivars to potato cyst nematodes (Globodera rostochiensis and G. pallida) in field trials with and without nematicides // Annals of Applied Biology.

Vol. 102, no. 2. P. 373–384. doi: 10.1111/j.1744-7348.1983.tb02707.x

Vázquez A., González G., Ferreira F., Moyna P., Kenne L. Glycoalkaloids of Solanum commersonii Dun. ex Poir // Euphytica. 1997. Vol. 95, no. 2. P. 195–201. doi: 10.1023/A:1002997616784

Williamson V. M., Kumar A. Nematode resistance in plants: the battle underground // Trends in Genetics. 2006. Vol. 22, no. 7. P. 396–403. doi: 10.1016/j.tig.2006.05.003

Urek G., Širca S., Geric Stare B., Dolničar P., Strajnar P. The influence of potato cyst nematode G. rostochiensis infestation on different potato cultivars // Journal of Central European Agricultural. 2008. Vol. 9, no. 1.

P. 71–76.

References in English

Biryukova V. A., Shmyglya I. V., Abrosimova S. B., Zapekina T. I., Meleshin A. A., Mityushkin A. V., Manankov V. V. Poisk istochnikov genov ustoichivosti k patogenam sredi obraztsov selektsionno-geneticheskikh

kollektsii VNIIKKH s ispol’zovaniem molekulyarnykh markerov [The search for pathogen-resistant genes sources among the samples of plant breeding and genetic collections of the All-Russian A. G. Lorh Research

Institute of Potato Farming using molecular markers]. Zashchita kartofelya [Potato Protection]. 2015. No. 1. P. 3–7.

Matveeva E. M. Populyatsionnye aspekty vzaimodeistviya paraziticheskoi nematody Globodera rostochiensis (Wollenweber, 1923) Behren, 1975 i rastenii kartofelya [Population aspects of the interaction between

the parasitic nematode Globodera rostochiensis (Wollenweber, 1923) Behren, 1975, and potato plants]: Summary of PhD (Cand. of Biol.) thesis. Moscow, 1998. 28 p.

Rogozina E. V. Dikie klubnenosnye vidy roda Solanum L. i perspektivy ikh ispol’zovaniya v selektsii kartofelya na ustoichivost’ k patogenam [Wild tuber-bearing species of Solanum L. and perspectives of their use

in potato selection for resistance to pathogens]: Summary of DSc (Dr. of Biol.) thesis. St. Petersburg, 2012. 42 p.

Sysoeva M. I., Lavrova V. V., Matveeva E. M., Sherudilo E. G., Topchieva L. V. Kross-adaptatsiya rastenii kartofelya k deistviyu nizkikh temperatur i zarazheniyu kartofel’noi tsistoobrazuyushchei nematodoi [Cross adaptation of potato plants to low temperatures and potato cyst nematode infestation]. Fiziologiya rastenii [Russ. J. Plant Physiol.]. 2011. Vol. 58, no. 6. P. 853–858.

Udalova Zh. V., Revina T. A., Gerasimova N. A., Zinov’eva S. V. Uchastie ingibitorov proteinaz v zashchite rastenii tomatov ot gallovykh nematod [The participation of protease inhibitors in the protection of tomato plants from root-knot nematodes]. DAN [Dokl. Biol. Sci.]. 2014. Vol. 458, no. 6. P. 726–729. doi: 10.7868/S0869565214300264

Zinov’eva S. V., Vasyukova N. I., Ozeretskovskaya O. L. Biokhimicheskie aspekty vzaimodeistviya rastenii s paraziticheskimi nematodami [Biochemical aspects of plant-nematode interaction]. Prikl. biokhimiya i mikrobiologiya [Appl. Biochem. Microbiol.]. 2004. Vol. 40, no. 2. P. 133–142.

Aversano R., Contaldi F., Ercolano M. R., Grosso V., Iorizzo M., Tatino F., Xumerle L., Molin A. D., Avanzato C., Ferrarini A., Delledonne M., Sanseverino W., Cigliano R. A., Capella‑Gutierrez S., Gabaldón T., Frus‑

ciante L., Bradeen J. M., Carputoa D. The Solanum commersonii Genome Sequence Provides Insights into Adaptation to Stress Conditions and Genome Evolution of Wild Potato Relatives. The Plant Cell. 2015. Vol. 27,

no. 4. P. 954–968. doi: 10.1105/tpc.114.135954

Castelli L., Bryan G., Blok V. C., Ramsay G., Phillips M. S. Investigation of resistance specificity amongst fifteen wild Solanum species to a range

of Globodera pallida and G. rostochiensis populations. Nematology. 2005. Vol. 7, no. 5. P. 689–699. doi: 10.1163/156854105775143017

Castelli L., Ramsay G., Bryan G., Neilson S. J., Phillips M. S. New sources of resistance to the potato cyst nematodes Globodera pallida and G. ros‑

tochiensis in the Commonwealth Potato Collection. Euphytica. 2003. Vol. 129, no. 3. P. 377–386. doi: 10.1023/A:1022264111096

Contaldi F., Aversano R., Aiese C. R., Bradeen J. M., Buson G., Molin A. D., Delledonne M., Ercolano M. R., Ferrarini A., Frusciante L., Iorizzo M.,

Sanseverino W., Venturini L., Zamperin G., Carputo D. The draft genome sequence of Solanum commersonii Dun., a valuable source of resistant genes for potato breeding. Proceedings of the 58th Italian Society of

Agricultural Genetics Annual Congress (Alghero, 15–18 September, 2013), Italy 2013. Poster Communication Abstract – 6.15.

Ebrahimi N., Viaene N., Demeulemeester K., Moens M. Observations on the life cycle of potato cyst nematodes, Globodera rostochiensis and G. pallida, on early potato cultivars. Nematology. 2014. Vol. 16. P. 937–

doi: 10.1163/15685411-00002821

Folgado R., Panis B., Sergeant K., Renaut J., Swennen R., Hausman J.‑F. Differential Protein Expression in Response to Abiotic Stress in Two Potato Species: Solanum commersonii Dun and Solanum tuberosum L. Int. J. Mol. Sci. 2013. Vol. 14, no. 3. P. 4912–4933. doi: 10.3390/ijms14034912

Greco N., Moreno I. L. Development of Globodera rostochiensis during three different growing seasons in Chile. Nematropica. 1992. Vol. 22, no. 2. P. 175–181.

Jacobs J. M. E., van Eck H. J., Horsman K., Arens P. F. P., Verkerk‑Bakker B., Jacobsen E., Pereira A., Stiekema W. J. Mapping of resistance to the potato cyst nematode Globodera rostochiensis from the wild potato species Solarium vernei. Molecular Breeding. 1996. Vol. 2, no. 1. P. 51–60. doi: 10.1007/BF00171351

Lavrova V. V., Matveeva E. M. Temperature as management strategy for plant-parasitic nematode Globodera rostochiensis Woll. Abstracts of the Eleventh International Symposium of the Russian Society of Nematologists (Russia, Cheboksary, 6–11 July, 2015) in Russian Journal of Nematology. 2015. Vol. 23, no. 2. P. 160.

Renčo M. Comparison of the life cycle of potato cyst nematode (Globodera rostochiensis) pathotype Ro1 on selected potato cultivars. Biologia. 2007. Vol. 62. P. 195–200. doi: 10.2478/s11756-007-0029-0

Narancio R., Zorrilla P., Robello C., Gonzalez M., Vilaró F., Pritsch C., Dalla Rizza M. Insights on gene expression response of a characterized resistant genotype of Solanum commersonii Dun. against Ralstonia sola‑

nacearum. Eur. J. Plant Pathol. 2013. Vol. 136, no. 4. P. 823–835. doi: 10.1007/s10658-013-0210-y

PM 7/40 (3) Globodera rostochiensis and Globodera pallida. Bulletin OEPP/EPPO Bulletin. 2013. Vol. 43, no. 1. P. 119–138. doi: 10.1111/epp.12025

Seinhorst J. W. Methods for the extraction of Heterodera cysts from not previously dried soil samples. Nematologica. 1964. Vol. 10, no. 1. P. 87–94. doi: 10.1163/187529264X00664

Seinhorst J. W. The relationship between population increase and population density in plant-parasitic nematodes. Nematologica. 1967. Vol. 13. P. 429–450. doi: 10.1163/187529267X01048

Seppanen M. M., Coleman G. D. Characterization of genotypic variation in stress gene expression and photosynthetic parameters in potato. Plant, Cell and Environment. 2003. Vol. 26. P. 401–410.

Trudgill D. L. Resistance to and Tolerance of Plant Parasitic Nematodes in Plants. Annual Review of Phytopathology. 1991. Vol. 29. P. 167–192. doi:

1146/annurev.py.29.090191.001123

Trudgill D. L., Cotes L. M. Differences in the tolerance of potato cultivars to potato cyst nematodes (Globodera rostochiensis and G. pallida) in field trials with and without nematicides. Annals of Applied Biology. 1983. Vol. 102, no. 2. P. 373–384. doi: 10.1111/j.1744-7348.1983. tb02707.x

Vázquez A., González G., Ferreira F., Moyna P., Kenne L. Glycoalkaloids of Solanum commersonii Dun. ex Poir. Euphytica. 1997. Vol. 95, no. 2. P. 195–201. doi: 10.1023/A:1002997616784

Williamson V. M., Kumar A. Nematode resistance in plants: the battle underground. Trends in Genetics. 2006. Vol. 22, no. 7. P. 396–403. doi: 10.1016/j.tig.2006.05.003

Urek G., Širca S., Geric Stare B., Dolničar P., Strajnar P. The influence of potato cyst nematode G. rostochiensis infestation on different potato cultivars. Journal of Central European Agricultural. 2008. Vol. 9, no. 1.

P. 71–76.




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eb607

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2018