Оценка стратегий размножения и поддержания жизнеспособности оомицета Phytophthora infestans в связи с современными методами защиты картофеля и томата от фитофтороза

• Автор: Смирнов, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 06.01.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 433 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВОДНАЯ ЧАСТЬ
1. Введение. Актуальность темы
2. Назначение и структура работы
2.1. Цели работы
2.2. Задачи работы
2.3. Научная новизна и теоретическая значимость работы
2.4. Практическая значимость работы
2.5. Основные положения, выносимые на защиту
ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 1«
3. Характеристика нагосистемы картофель - томат - Р. іп/ехіат 'Я
3.1. Картофель
3.1.1. Ботаническая харакгсристика
3.1.2. Основные направления селекции картофеля
3.1.2.1 .Селекция на скороспелость
3.1.2.2.Селекция на повышенную крахмалистость
3.1.2.3. Селекция на пригодность к промышленной перерабоз ке
3.1.2.4.Селекция на устойчивость к фитофторозу с учетом характері їсти к типов устойчивости картофеля и патогенности Р. іп/еі'іапх
3.1.3. Основные сорта картофеля отечественной селекции
3.1.4. Болезни картофеля
3.1.5. Вредоносность и место фптофтороза в совокупности болезнен н
вредителей картофеля
3.2. Гомат
3.2.1. Ботаническая характеристика
3.2.2. Сорта томата
3.2.3. Основные направления селекции томата
3.2.3.1 Селекция на устойчивость к фитофторозу с учетом характеристик типов устойчивости томата и патогенности Р. іп/ехктх
3.2.4. Болезни юмата
3.3. Р. іп/еШпх - возбудитель фптофтороза картофеля и томата
3.3.1. История открытия
3.3.2. Основные этапы изучения Р. іп/схіапх и фіпофтороза

3.3.3. Бесполая фаза жизненного цикла Р. іп/схіап.х
3.3.3.!. Образование и способы прорастания зооспорапгиев Р. іп/е.хіапх
3.3.3.2. Жизнеспособность и инфекционная роль мицелия, зооспорапгиев и зооспор
3.3.3.3. Вегетативная совместимость/несовместимость
3.3.3.4. Парасексуальпый цикл
3.3.4. Половая фаза жизненного цикла - система скрещивания Р. іп/ехіїша
3.3.4.1. Ход полового процесса
3.3.4.2. Химическая регуляция типов спаривания и ее возможный генетический контроль
3.3.4.3. Исследования типов спаривания .методами классической гг молекулярной генетики
3.3.4.4. Сопоставление моделей Е. Сансом, В. X. Ко и X. С. Юделсопа. рассматривающих генетический контроль типов спаривания
3.3.4.5. Самофертильность
3.3.4.6. Аномиксис (партеногенез)
3.3.4.7. Факторы, влияющие на образование ооспор
3.3.4.8. Встречаемость ооспор в природных популяциях
3.3.4.9. Жизнеспособность, способность к прорастанию и инфекционная роль ооспор
3.3.5. Популяционная биология Р. ііфяіат и миграционная теория
3.3.5.1. Суть миграционной теории С. Б. Гудвина - В. Е. Фрая
3.3.5.2. Достоинства миграционной теории
3.3.5.3. Критика миграционной теории
3.3.6. Сравнение популяций Р. іп/еь'іапх на картофеле и томате
3.4. Методы защи ты картофеля от фитофтороза
3.4.1. Агротехнический мегод
3.4.2. Химический метод
3.4.3. Биологический метод
3.4.4. Применение иммуномодуляторов и регуляторов роста
3.4.5. Физический метод
3.4.6. Селекционно-семеноводческий метод
3.4.7. Интегрированная защита картофеля от фитофтороза и других болезней
3.5. Методы защиты томата от фитофтороза
3.5.1. Агротехнический метод

3.5.2. Химический метод
3.5.3. Биологический метод
3.5.4. Применение иммуномодуляторов, регуляторов роста и трансгенных технологии
3.5.5. Физический метод
3.5.6. Селекционно-семеноводческий метод
3.5.7. Интегрированная защита томата
3.6. Экологическое земледелие
3.7. Источники поиска бнофунгицидов против Р. іп/ехРшх
3.7.1. Мпцеллнальные несовершенные грибы
3.7.2. Цветковые растения
3.7.3. Нематоды
3.8. Белковые ингибиторы активности ферментов, обеспечивающих паразитизм Р. іп/ехґаих
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
4. Исследования прорастания зооснорангиев и агрессивности Р. іп/еМапх из России и Мексики
4.1. Материалы и методы
4.1.1. Характеристика пзолятов Р. іп/ехитх
4.1.2. Определение прорастания зооснорангиев пзолятов Р. ііф.чіапх
4.1.3. Определение агрессивности изолятов /'. іп/ехіапх
4.1.4. Математическая обработка данных
4.2. Результаты
4.2.1. Характеристика прорастания зооспорангиев российских изолятов /’. 'т/ехитх
4.2.2. Характеристика агрессивности российских изолятов Р. іп/е.хіат .
4.2.3. Установление корреляции между прорастанием зооснорангиев при различных температурах, компонентами агрессивности и отношением к фунгицидам для российских изолятов /’. іп/ехіапх
4.2.4. Характеристика прорастания зооспорангиев мексиканских штаммов /’. їп/ехіапх
4.2.5. Характеристика агрессивности мексиканских штаммов Р. іп/ехіапх.
4.2.6. Установление корреляции между прорастанием зооснорангиев при различных температурах и компонентами агрессивности для мексиканских
(Kühl cl aL 2001). а геи Rpi-mocl (S. mochiquense) - на хромосоме IX. Он соседствует с генами Ph-З (устойчивость томата к фитофторозу) и TS-5 (устойчивость к вирусным болезням) (Smilde ct al.. 2005). Однако эти гены, хотя и экспрессируюіся в клубнях, не всегда обеспечивают их устойчивость к фитофторозу (Fry, 2007).
Гены количественной устойчивости к фнгофюрозу у нескольких диких клубнеобразующих видов Solanum (S. niicrodonlum) локализованы на правом плече хромосомы V вблизи локуса GPI 21 (Simko, 2002). а также на хромосоме IV (Park cl а!.. 2005). Гены количественной устойчивости клубней к фитофторозу локализованы па хромосоме V близ маркерного локуса GPI79. Они гакже тесно связаны с жизнеспособностью ботвы и ее устойчивостью к фитофторозу (Oberhagemann el al.. 1999: Collins el al.. 1999).
В целом, генов QTL может быть очень много, что осложняет рабоїу с ними. Так. проводятся работы но генетическому картированию генов OTL в потомках, полученных or скрещивания клонов S. phureja н S. steiiomolum. Удалось получить 132 фрагмент RFLP. Проводится сравнительный анализ их последовательностей с известными генами устойчивости к фитофторозу (Costanzo el al., 2003).
К настоящему времени удалось клонировать, секвепнровать и маркировать ген RI (Ballvora el al.. 2002; Gebhardt et al.. 2004; Trognitz. Trognitz. 2007). Во ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии с.геном RI проводят аналогичные работы (Beketova et al.. 2006). Характерно, что маркер RI обнаружили в дифференциаторах R6 и R9 (Trognitz. Tiognitz. 2007). Это наводит на размышления о соответствии между фонетическими и молекулярно-генетическими тестами. Также было показано, что ген R3 состоит из двух тесно сцепленных локусов R3a и R3h (Ori et al.. 1997; Huang ct al., 2004). Первый локус клонировали и выявили его белковый продукт (Huang et al.. 2005). Удалось клонировать п секвепнровать ген RB (Song et al., 2003; van der Vossen et al.. 2003). Наконец, клонировали п секвеннровали ген Rpi-mocl (Smilde et ab. 2005). В работе с полигонами и
количественными признаками начинают активно использовать MAS (Marker-Assisted
8еІесііоп)-маркерьі (Жученко, 2003).
Для контроля иитрогрессии в сорта картофеля генетического материала из диких видов Solanum bulbocastanum и S. demissum активно используют SCAR (sequence
characterized amplified гс”іоп)-маркерьі. Они маркируют Ä-гены. а гакже изменчивый участок нитрона 2 в гене FLORICAULAtLEAFY. Для .S’C//Д-маркеров разработаны праймеры: SblhF и SblbR (маркер Sblh). SdemF и SdemR (маркер Sdem), 76-F и 76-R (маркер RI). R3a-F и R3a-R (маркер R3). RGA2-F и RGA2-R (маркер RB). Эти праймеры
характеризовались разной температурой отжига (Gebhardt et al.. 2004: Бекеїова и др.. 2007).