Резюме проекта (НИР), выполненного
в рамках ФЦП
«Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007 – 2013 годы»
итоговое
Номер контракта: 14.518.11.7042
Тема: «Создание, физиологическая и молекулярно-биологическая оценка инбредных, дигаплоидных и биотехнологических линий капустных (Brassica) и пасленовых (Solanum, Nicotiana) культур, устойчивых к возбудителям наиболее вредоносных бактериозов растений с использованием экспериментальной установки искусственного климата ЭУИК»
Приоритетное направление: Живые системы
Критическая технология: Клеточные технологии
Период выполнения: с «20» июля 2012 г. по «25» июля 2013 г.
Исполнитель: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Центр "Биоинженерия" Российской академии наук
Ключевые слова: устойчивость к бактериозам, Xanthomonas campestris, Pseudomonas syringae, Clavibacter michiganensis, удвоенные гаплоиды.
1. Цель исследования, разработки
1.1. По данным FAO доля бактериальных болезней в среднегодовых потерях урожая сельскохозяйственных растений составляет до 25%. Наиболее опасными патогенами растений семейств Капустные и Пасленовые являются бактерии родов Xanthomonas, Pseudomonas, Clavibacter.
В последнее время наблюдается усиление вредоносности бактериозов (Матвеева Е. В. и др. 2007; Toth K. et al. 2011). В связи с этим проблема одновременной идентификации реакции растений к нескольким видам патогенов становится все более актуальной при оценке устойчивого материала. Из-за отсутствия эффективных химических и агротехнических мер борьбы с бактериозами, селекция устойчивых сортов и гибридов является ключевым способом снижения вредоносности заболеваний. В большинстве случаев бактерии специализируются на определенном виде/роде растений, но некоторые растения поражаются сразу несколькими видами патогена, а некоторые виды бактерии заражают растения различных семейств и классов. Изучение взаимодействия популяции патогена с растениями несущими гены устойчивости, является важным аспектом при селекционной работе на устойчивость к болезням.
1.2. Поэтому цель реализуемого проекта - получить и охарактеризовать, при помощи фитопатологических и молекулярно-биологических методов, линии культурных растений рода Капустные (Brassica) и семейства Пасленовые (Solanum, Nicotiana), обладающих устойчивостью к разным расам, патовариантам и видам основных бактериальных патогенов, для их последующего использования в качестве селекционного материала доноров генов устойчивости и\или растений-дифференциаторов.
2. Основные результаты проекта
В результате выполнения НИР была проведена оценка растений коллекций по устойчивости к бактериозам с использованием ЭУИК, по результатам которой были отобраны устойчивые растения капустных и пасленовых культур.
На основе анализа коллекции капустных по устойчивости к бактериозам были отобраны оригинальные опытные образцы быстрорастущих инбредных растений капустных линии ISA 454. Эта инбредная линия является перспективной родительской компонентой для создания новых гибридов и сортов капусты.
На основе отобранных устойчивых образцов были получены гаплоидные растения (оригинальные опытные образцы) капустных с генами устойчивости к бактериозам и гаплоидные растения пасленовых с генами устойчивости к бактериозам.
Экспериментальные образцы растений, несущих гены устойчивости к различным возбудителям бактериозов, предназначенные для создания новых селекционных достижений и\или оценке растительного материала в качестве индикатора были получены из гаплоидных растений путем удвоения числа хромосом.
Экспериментальные образцы дигаплоидных растений были проверены, и подтвердили устойчивость к различным возбудителям бактериозов.
На заключительном этапе были определены и изучены нуклеотидные последовательности локусов устойчивости к бактериозам.
3. Назначение и область применения результатов проекта
Полученные результаты могут быть использованы в различных фундаментальных и прикладных областях биологии, включая геномику, генетику и селекцию растений, фитопатологию, семеноводство, сельское хозяйство.
Результаты, полученные в рамках реализации проекта, обеспечат будущим селекционным достижениям конкурентоспособность и рентабельность, обусловленные наличием устойчивости к опасным бактериальным заболеваниям, вызываемым бактериями родов Xanthomonas, Clavibacter, Psevdomonas. При создании сортов полученные линии могут быть использованы в качестве доноров генов устойчивости, либо для первичной оценки селекционного материала на наличие генов устойчивости. Высокая конкурентоспособность полученных значимых научных результатов связана с тем, что в настоящее время не существует их прямых аналогов. Достигнутые результаты будут способствовать расширению новых знаний в области исследований, связанных с генами устойчивости к возбудителям бактериозов.
4. Эффекты от внедрения результатов проекта
Использование новых устойчивых сортов и гибридов позволит конкурировать по урожайности с существующими отечественными и зарубежными сортами и гибридами капустных и пасленовых культур, вследствие устойчивости к возбудителям бактериозов.
5. Формы и объемы коммерциализации результатов проекта
Коммерциализация проектом не предусмотрена.
