Selection of sources of potato resistance to wart Synchytrium endobioticum (Schilbersky) Percival
DOI:
https://doi.org/10.32636/01308521.2020-(67)-2-5Keywords:
potato, wart, pathotypes, testing, resistance, breeding, inheriting, resistance sources, implementationAbstract
The results of researches on the selection of potato varieties and breeding material of potato, obtained from various combinations of crosses of the original parental forms, resistant to potato wart pathotypes (1, 11, 13, 18 and 22) Synchytrium endobioticum (Schilbersky) Percival, widespread in Ukraine, are presented. 4366 potato hybrids were used in researches. They were received from six scientific and research institutions of Ukraine. The evaluation of breeding material for resistance to the common 1(D1) and aggressive pathotypes of the potato wart pathogen was performed in the laboratory of the Ukrainian scientific-research plant quarantine station IPP NAAS (on artificial infectious background as per EPPO Standards PM 27/8/1 and PM 27/8/2) and in field conditions (on natural infectious background) according to approved techniques. The hybridological analysis of inherited resistance to wart of potato hybrids, obtained by different cross combination of initial parent forms was conducted. As a result of testing 4366 potato samples, 3969 showed the resistance to common pathotype 1(D1) during previous testing and 159 showed the resistance during state testing. In variants of initial parent forms crossing resistant (♀) resistant (♂) out of 2306 potato hybrids 2297 (99,6%) resistant ones were received; resistant (♀) х favourable (♂) from 529 – 335 or 57,9 %; favourable (♀) х resistant (♂) out of 423 potato samples 236 (44,2 %) resistant ones; favourable (♀) х favourable (♂) from 8 hybrids received 1 (12,5 %) resistant sample to wart. Only five samples out of 159 showed the resistance to aggressive potato wart pathogen: F-15 (Solocha), 208.p.10 (Chortytsya), ВМ 12.16-2, Н.10.23/9 by breeding of Institute of Potato Growing of NAAS and P 10.45 by breeding of Polyssian research division of Institute of Potato Growing of NAAS. These varieties were identified by the results of testing against common and aggressive pathotypes of potato wart pathogens. The following varieties of Ukrainian breeding: Santarka, Bazys, Tyras, Solocha, Chortytsya, Oberig, Bozhedar, Partner are proposed to use in breeding process as a source of resistance to potato wart. Varieties Bellarosa, Gitte, Barbara, UMO 101117, UMO 101155 from foreign breeding are proposed to use in the hotbed of potato wart in western region of Ukraine.
References
1. Бондарчук А. А. Наукові основі насінництва картоплі в Україні. Біла Церква, 2010. 400 с.
2. Відбір селекційного матеріалу та створення сортів, стійких проти звичайного та агресивних патотипів раку картоплі / А. А. Бондарчук та ін. Картоплярство України. 2018. № 1/2 (44/45). С. 2–11.
3. Відтворення оригінального насіння та еліти сортів картоплі в умовах гірської зони Карпат / В. М. Шуста та ін. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2012. Вип. 54, ч. І. С. 79–83.
4. Виробництву – нові стійкі до раку сорти картоплі / А. Г. Зеля та ін. Картоплярство України. 2019. № 1/2 (45/46). С. 38–45.
5. Влох В. Г. Вивчення генетичної природи практично корисних ознак у картоплі в природних умовах західних районів України та їх використання в створенні нових сортів. Генетика та селекція сільськогосподарських рослин і тварин на Прикарпатті. Київ : Наук. думка, 1975. С. 37–43.
6. Завірюха П. Д., Ільчук Л. А., Ільчук Р. В. Стан, проблеми і перспективи селекції картоплі у Західному регіоні України. Картоплярство України. 2009. № 1/2 (14/15). С. 6–12.
7. Ільчук Р. В., Ільчук Л. А. Стійкість до ураження хворобами новостворених сортів картоплі Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2009. Вип. 51, ч. ІІІ. С. 34–39.
8. Мельник П. О. Етіологія раку картоплі, біоекологічне обґрунтування заходів його профілактики та обмеження розвитку. Чернівці : Прут, 2003. 284 с.
9. Методика оцінки та відбору селекційного матеріалу картоплі, стійкого до раку Synchytrium endobioticum (Schilb.) Perc., гармонізована з вимогами ЄС / Г. В. Зеля та ін. Чернівці : Місто, 2015. 24 с.
10. Спосіб створення штучного інфекційного фону гриба Synchytrium endobioticum (Schilb.) Perc для визначення стійкості картоплі до раку : пат. 115654 Україна : МПК 7 А01С 1/00. № u 2016 10784 ; заявл. 27.10.2016 ; опубл. 25.04.2017. Бюл. № 8 (кн. 1). C. 4.1.
11. Спосіб визначення стійкості картоплі до збудника раку Synchytrium endobioticum (Schilb.) Perc. та її успадкування методом спектрофотометрії : пат. 126988 Україна. № u 2018 01646 ; заявл. 19.02.2018 ; опубл. 10.07.2018. Бюл. № 13 (кн. 1). C. 4.3.
12. Фурдига М. М. Нові напрямки селекції картоплі. Картоплярство України. 2010. № 1/2 (18/19). С. 4–9.
13. Boberg J., Björklund N. Synchytrium endobioticum – pathotypes, resistance of Solanum tuberosum and management. Report by Unit for Risk Assessment of Plant Pests at the Swedish University of Agricultural Sciences. 2018. 38 p. URL: https://www.slu.se/globalassets/ew/org/centrb/riskv/pub/rapport-synchytrium-endobioticum_21sept2018.pdf. (last accessed: 30.07.2020).
14. Çakir E., Demirci F. A new pathotype of Synchytrium endobioticum in Turkey: Pathotype 2. Bitki koruma bulteni. 2017. Vol. 57, No 4. P. 415–422. DOI: 10.16955/bitkorb.34044.1.
15. Characterization of resistance to Synchytrium endobioticum in cultivated potato accessions from the collection of Vavilov Institute of Plant Industry / A. Khiutti et al. Plant breeding. 2012. Vol. 131, No 6. P. 744–750. DOI: 10.1111/j.1439-0523.2012.02005.
16. EPPO Standard PM 7/28/1 Synchytrium endobioticum. Bulletin OEPP/EPPO Bulletin. 2004. Vol. 34, No 2. P. 213–218. URL: https://www.furs.si/law/eppo/zvr/ENG/EPPO2004/diag_protokoli_PM7/pm7-28(1).pdf (last accessed: 20.05.2020).
17. EPPO Standard PM 7/28/2 Synchytrium endobioticum. Bulletin OEPP/EPPO Bulletin. 2017. Vol. 47, No 3. P. 420–440. URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/epp.12588 (last accessed: 20.05.2020).
18. EPPO phytosanitary procedures PM 3/59(3) Synchytrium endobioticum: descheduling of previously infested plots. Bulletin OEPP/EPPO Bulletin. 2014. Vol. 47, No 3. P. 366–368. URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/epp.12588. (last accessed: 20.05.2020).
19. EPPO PM 9/5 (2) Synchytrium endobioticum. Bulletin OEPP/EPPO Bulletin. 2017. Vol. 47, No 3. P. 511–512. URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/epp.12440. (last accessed: 20.05.2020).
20. Genomic and transcriptomic resources for marker development in Synchytrium endobioticum, an elusive but severe potato pathogen / F. Busse et al. Phytopathology. 2017. Vol. 107, No 3. P. 322–328. DOI: 10.1094/PHYTO-05-16-0197-R.
21. Identification of the pathotype of Synchytrium endobioticum casual agent of potato wart disease, present in Georga / Z. Sikharulidze et al. Bulletin OEPP/EPPO Bulletin. 2019. Vol. 49, No 2. P. 314–320. DOI: 10.1111/epp.12582.
22. Interlaboratory tests for resistance to Synchytrium endobioticum in potato by the Glynne‐Lemmerzahl method / K. Flath et al. Bulletin OEPP/EPPO Bulletin. 2014. Vol. 44, No 3. P. 510–517. DOI: 10.1111/epp.12167.
23. Laginova M. Standpoint about the spread of potato wart disease in Bulgaria (Synchytrium endobioticum); pathotypes identification and testing of potato varieties for resistance. Zenodo. 2017. No 1. P. 1–27. DOI: 10.5281/zenodo.830435.
24. Molecular characterisation of resistance against potato wart races 1, 2, 6 and 18 in a tetraploid population of potato (Solanum tuberosum subsp. tuberosum) / J. Groth et al. Journal of applied genetics. 2013. Vol. 54, No 2. P. 169–178. DOI: 10.1007/s13353-013-0141-5.
25. Multiple alleles for resistance and susceptibility modulate the defense response in the interaction of tetraploid potato (Solanum tuberosum) with Synchytrium endobioticum pathotypes 1, 2, 6 and 18 / A. Ballvora et al. Theoretical and applied genetic. 2011. Vol. 123, No 8. P. 1281–1292. DOI: 10.1007/s00122-011-1666-9.
26. Novel gene Sen2 conferring broad-spectrum resistance to Synchytrium endobioticum mapped to potato chromosome XI / J. Plich et al. Theoretical Applied Genetics. 2018. Vol. 131, No 11. P. 2321–2331. DOI: 0.1007/s00122-018-3154-y.
27. Obidiegwu J. E., Flath K., Gebhardt C. Managing potato wart: a review of present research status and future perspective. Theoretical and applied genetics. 2014. Vol. 27, No 4. P. 763–780. DOI: 10.1007/s00122-014-2268-0.
28. Przetakiewicz J. First report of Synchytrium endobioticum (potato wart disease) pathotype 18 (T1) in Poland. Plant Disease. 2014. Vol. 98, No 5. P. 688–688. DOI: 10.1094/PDIS-06-13-0646-PDN.
29. Przetakiewicz J. Resistance of Polish cultivars of potato to virulent pathotypes of Synchytrium endobioticum (Schilb.) Perc.: 2 (Ch1) and 3 (M1). Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin. 2010. Vol. 257/258. P. 207–214. URL: https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/20113104608 (last accessed: 20.05.2020).
30. Screening of potato varieties for multiple resistance to Synchytrium endobioticum in Western region of Ukraine / A. G. Zelya et al. Agricultural Science and Practice. 2018. No 3. P. 3–11. DOI: 10.15407/agrisp 5.03.003.
31. Tetrasomic inheritance in cultivated potato and implications in conventional breeding / J. Muthoni et al. Australian Journal of Crop Science. 2015. Vol. 9, No 3. P. 185. URL: https://www.researchgate.net/publication/272944470_Tetrasomic_inheritance_in_cultivated_potato_and_implications_in_conventional_breeding (last accessed: 20.05.2020).
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2020 А. Г. ЗЕЛЯ, Т. М. ОЛІЙНИК, Г. В. ЗЕЛЯ (Автор)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
