Odporność roślin ziemniaka na Phytophthora infestans i jej związek z wczesnością odmian — przegląd literatury
Jarosław Plich
j.plich@ihar.edu.plInstytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, Oddział Młochów (Poland)
Abstrakt
Phytophthora infestans, organizm wywołujący zarazę ziemniaka jest najgroźniejszym i najważniejszym ekonomicznie patogenem ziemniaka. Pomimo długiej historii hodowli odpornościowej na P. infestans, przy wykorzystaniu zarówno genów R jak i genów o małych efektach, do tej pory nie udało się uzyskać satysfakcjonującego poziomu trwałej odporności u odmian o krótkim okresie wegetacji. Powodem tego jest fakt, iż wysoki poziom odporności polowej na P. infestans jest silnie sprzężony z długim okresem wegetacji roślin ziemniaka. Przyczyny tego związku mogą mieć charakter fizjologiczny i genetyczny. Wyniki badań molekularnych potwierdzają, iż długość wegetacji oraz pozioma odporność na P. infestans mogą być warunkowane przez te same geny o efekcie plejotropowym lub przez geny bardzo silnie sprzężone. Możliwości uzyskania odmian wczesnych o wysokim i trwałym poziomie odporności na drodze konwencjonalnej hodowli należy upatrywać w zastosowaniu nowych źródeł odporności.
Słowa kluczowe:
Phytophthora infestans, Solanum tuberosum, długość wegetacji, odporność, zaraza ziemniaka, wczesnośćBibliografia
Allefs J. J. H. M., Muskens M. W. M., van der Vossen E. A. G. 2005. Breeding for foliage blight resistance in the genomics era. In: Haverkort A. J.: Potato in progress: science meets practice. Wageningen Academic Publishers, The Netherlands: 255 — 267.
Google Scholar
Alvey N., G., 1963. The effect of daylength on two tuberous Solanum species. Potato Res. Vol. 6 No. 2: 106 — 120.
Google Scholar
Amador V., Bou J., Martinez-Garcia J., Monte E., Rodriguez-Falcon M., Russo E., Prat S. 2001. Regulation of potato tuberization by daylength and gibberellins. Int. J. Dev. Biol. 45 (S1): 37 — 38.
Google Scholar
Bormann C. A., Rickert A. M., Castillo Ruiz R. A., Paal J., Lubeck J., Strahwald J., Buhr K., Gebhardt C. 2004. Tagging quantitative trait loci for maturity-corrected late blight resistance in tetraploid potato with PCR-based candidate gene markers. Mol. Plant Microbe Interact. 17, No. 10: 1126 — 1138.
Google Scholar
Bradshaw E. J., Pande B., Bryan G. J., Hackett C. A., McLean K., Stewart H. E., Waugh R. 2004. Interval mapping of quantitative trait loci for resistance to late blight [Phytophthora infestans (Mont.) de Bary], height and maturity in a tetraploid population of potato (Solanum tuberosum subsp. tuberosum). Genetics 168: 983 — 995.
Google Scholar
Carnegie S. F., Colhoun J. 1982. Susceptibility of potato leaves to Phytophthora infestans in relation to plant age and leaf position. Phytopath. Z. 104: 157 — 167.
Google Scholar
Celis-Gamboa B. C. 2002. The life cycle of the potato (Solanum tuberosum L.): From crop physiology to genetics. Ph.D. Thesis. Wageningen University, The Netherlands: 1 — 191.
Google Scholar
Collins A., Milbourne D., Ramsay L., Meyer R., Chatot-Balandras C., Oberhagemann P., De Jong W., Gebhardt C., Bonnel E., Waugh R. 1999. QTL for field resistance to late blight in potato are strongly correlated with maturity and vigour. Mol. Breeding Vol. 5, No. 5: 387 — 398.
Google Scholar
Colon L. T. 1994. Resistance to Phytophthora infestans in Solanum tuberosum and wild Solanum species. Ph. D. Thesis, Wageningen University, The Netherlands: 1 — 159.
Google Scholar
Colon L. T., Budding D. J. 1988. Resistance to late blight (Phytophthora infestans) in ten wild Solanum species. Euphytica Vol. 39, Suppl. 3: 77 — 86.
Google Scholar
Colon L. T., Turkensteen L. J., Prummel W., Budding D. J., Hoogendoorn J. 1995. Durable resistance to late blight (Phytophthora infestans) in old potato cultivars. Eur. J. Plant Pathol. Vol. 101. No. 4: 387 — 397.
Google Scholar
Darsow U., Gobel S., Gotz E., Ortel H., Schuler K. 1987. R-gens and relative resistance of potato tubers to Phytophthora infestans (Mont.) de Bary. Archiv für Züchtungsforschung 17: 387 — 397.
Google Scholar
De Jong W., Forsyth A., Leister D., Gebhardt C., Baulcombe D. C. 1997. A potato hypersensitive resistance gene against potato virus X maps to a resistance gene cluster on chromosome V. Theor. Appl. Genet. 95: 153 — 162.
Google Scholar
Ewing E. E. 1978. Critical photoperiods for tuberization: a screening technique with potato cuttings. Am. Potato J. Vol. 55: 43 — 53.
Google Scholar
Ewing E. E., Wareing P. F. 1978. Shoot, stolon and tuber formation on potato (Solanum tuberosum L.) Cuttings in Response to Photoperiod. Plant Physiol. Vol. 61: 348 — 353.
Google Scholar
Flor H. H. 1942. Inheritance of pathogenicity Melampsora lini. Phytopathology 32: 653 — 669.
Google Scholar
Fry W. E., Apple A. E. 1986. Disease Management Implications of Age-Related Changes in Susceptibility of Potato Foliage to Phytophthora infestans. Am. Potato J. Vol. 63: 47 — 56.
Google Scholar
Gebhardt C., Ballvora A., Walkemeier B., Oberhageman P. Schuler K. 2004 Assessing genetic potential in gerplasm collections of crop plants by market-trait association: a cause for potatoes with quantitative variation of resistance to late blight and maturity type. Mol. Breeding 13: 93 — 102.
Google Scholar
Gebhardt C., Valkonen J. P. T. 2001 Organization of genes controlling disease resistance in the potato genome. Annu. Rev. Phytopathol. 39: 79 — 102.
Google Scholar
Jackson S. D. 1999. Multiple signaling pathways control tuber induction in potato. Plant Physiol. Vol. 119: 1 — 8.
Google Scholar
Kreike C. M., De Koning J. R. A., Vinke H. J., Van Ooijen J. W., Strikema W. J.1994. Quantitatively-inherited resistance to Globodera pallida is dominated by one major locus in Solanum spegazzini. Theor. Appl. Genet. 88: 764 — 769.
Google Scholar
Krug H. 1965. The importance of the photoperiod-temperature response of potato varieties for breeding and cultivation. Euro. Potato J. Vol. 8. No. 1: 14 — 27.
Google Scholar
Leonards-Schippers C., Giffers W., Salamini F., Gebhardt C. 1992. The R1 gene conferring race-specific resistance to Phytophthora infestans in potato is located on potato chromosome V. Mol. Gen. Genet. 233. No.1–2: 278 — 283.
Google Scholar
Leonards-Schippers C., Giffers W., Schafer-Pregl R., Ritter E., Knapp S. J., Salamini F., Gebhardt C. 1994. Quantitative resistance to Phytophthora infestans in potato: a cause study for QTL mapping in an allogamous plant species. Genetics 137: 67 — 77.
Google Scholar
Makela K. 1966. Factors influencing the epidemics of Phytophthora infestans (Mont.) de Bary in Finland. Acta Agralia Fennica 104: 1 — 100.
Google Scholar
Mastenbroek C. 1966. Some major points from 22 years for experience in breeding potatoes for resistance to late blight (Phytophthora infestans). Am. Potato J. Vol. 43- No. 8: 261 — 277.
Google Scholar
Oberhagemann P., Chatot-Balanders C., Schafer-Pregl R., Wagner D., Palamino C., Salamini F., Bonnel E., Gebhardt C. 1999. A genetic analysis of quantitative resistance to late blight in potato: towards marker-assisted selection. Mol. Breeding Vol. 5 No. 5: 399 — 415.
Google Scholar
Pietkiewicz J. 1976. Charakterystyka odporności poziomej ziemniaka na zarazę Phytophthora infestans (Mont) de Bary. Ziemniak 37: 87 — 127.
Google Scholar
Ritter E., Debener T., Barone A., Salamini F., Gebhardt C. 1991. RFLP mapping on potato chromosomes of two genes controlling extreme resistance to potato virus X (PVX). Mol. Gen. Genet. Vol. 227. No. 1: 81 — 85.
Google Scholar
Rouppe van der Voort J., Lindeman W., Folkertsma R., Hutten R., Overmars H. 1998. A QTL for broad-spectrum resistance to cyst nematode species (Globodera ssp.) maps to a resistance gene cluster in potato. Theor. Appl. Genet. Vol. 96. No. 5: 654 — 661.
Google Scholar
Rouppe van der Voort J., van der Vossen E., Barker E., Overmas H., van Zandvoort P. 2000. Two additive QTLs conferring broad-spectrum resistance in potato to Globodera pallida are localized no resistance gene cluster. Theor. Appl. Genet. Vol. 101. No. 7: 1122 — 1130.
Google Scholar
Rubio-Covarrubias O. A., Douches D. S., Hammerschmidt R., daRocha A., Kirk W.W. 2003. Effect of temperature and photoperiod on symptoms associated with resistance to Phytophthora infestans after leaf penetration in susceptible and resistant potato cultivars. Am. J. Potato Res. 82: 153 — 160.
Google Scholar
Stewart H. E., Bradshaw J. E., Pande B. 2003. The effect of the presence of R-genes for resistance to late blight (Phytophthora infestans) of potato (Solanum tuberosum) on the underlying level of field resistance. Plant Pathology 52: 193 — 198.
Google Scholar
Śliwka J. 2004 Genetic factors encoding resistance to late blight caused by Phytophthora infestans (Mont.) de Bary on the potato genetic map. Cell. Mol. Biol. Lett. Vol. 9: 855 — 867.
Google Scholar
Śliwka J., Jakuczun H., Lebecka R., Marczewski W., Gebhardt C., Zimnoch-Guzowska E. 2006. The novel, major locus Rpi-phu1 for late blight resistance maps to potato chromosome IX and is not correlated with long vegetation period. Theor. Appl. Genet. 113: 685 — 695.
Google Scholar
Świeżyński, K. M. 1990 a. Resistance to Phytophthora infestans in potato cultivars and its relation to maturity. Genetica Polonica 31: 99 — 106.
Google Scholar
Świeżyński, K. M. 1990 b. Resistance to Phytophthora infestans in the potato. Institute for Potato Research, Bonin: 1 — 76.
Google Scholar
Świeżyński, K. M., Krusiec J., Osiecka M., Sieczka M. T., Zarzycka H. 1993. Potato Tuber Resistance to Phytophthora infestans and its Relation to Maturity. Plant Breeding 110 (2): 161 — 164.
Google Scholar
Świeżyński K. M., Osiecka M., Sieczka M. T., Zarzycka H., Zimnoch-Guzowska E. 1994: Problematyka hodowli odmian ziemniaka odpornych na grzyb Phytophthora infestans. Biuletyn Instytutu Ziemniaka Nr 44: 13 — 20.
Google Scholar
Toxopeus H. J. 1958. Some notes on the relation between field resistance to Phytophthora infestans in leaves and tubers and ripening time in Solanum tuberosum subsp. tuberosum. Euphytica Vol. 7. No. 2: 123 — 130.
Google Scholar
Toxopeus H. J. 1959. Problems involved in breeding for resistance. Euphytica Vol. 8. No. 3: 223 — 231.
Google Scholar
Umaerus V. 1970. Studies on field resistance to Phytophthora infestans. 5. Mechanisms of resistance and application to potato breeding. Z. Pflanzenzüchtg. 63: 1 — 23.
Google Scholar
Umaerus, V., Umareus, M. 1994. Inheritance of resistance to late blight. In: Potato genetics. Bradshaw J. E., Mackay G. R. CAB International: 365 — 401.
Google Scholar
Umaerus, V., Umareus, M., Erjefalt, L., Nilsson, B. A. 1983. Control of Phytophthora by host resistance: Problems and progress. In: (Erwin D. C., Bartnicki-Garcia S., Tsao P. H.) Phytophthora, its biology, taxonomy, ecology and resistance. Phytopathological Socjety. St. Paul. Minnesota: 315 — 326.
Google Scholar
Wastie R.L. 1991. Breeding for resistance. In: Ingram D.S., Williams P.H. Advances in Plant Pathology vol. 7. Phytophthora infestans, the Cause of Late Blight of Potato. 193 — 224.
Google Scholar
Van Dam J., Kooman P. L., Struik P. C. 1996. Effects of temperature and photoperiod on early growth and final number of tubers in potato (Solanum tuberosum L.). Potato Res. Vol. 39. No. 1: 51 — 62.
Google Scholar
Van der Plank J.E. 1957. A note on three sorts of resistance to late blight. Am. Potato J. Vol. 34: 72 — 75.
Google Scholar
Van der Plank J.E. 1963. Plant Diseases: Epidemics and Control. New York & London. Academic: 349
Google Scholar
Van der Zaag D.E. 1959. Some observations on breeding for resistance for Phytophthora infestans. Eur. Potato J. Vol. 2. No. 4: 278 — 286.
Google Scholar
Visker M. H. P. W. 2005. Association between late blight resistance and foliage maturity type in potato. Physiological and genetical studies. Ph.D. thesis, Wageningen University, the Netherlands: 1 — 160.
Google Scholar
Visker M. H. P. W., Heilersig H. J. B., Kodde L. P., Van de Weg W. E., Voorrips R. E., Struik P. C., Colon L. T. 2005. Genetic linkage of QTLs for late blight resistance and foliage maturity type in six related potato progenies. Euphytica Vol. 143. No. 1–2: 189 — 199.
Google Scholar
Visker M. H. P. W., Keizer L. C. P., Van Eck H. J., Jacobsen E., Colon L. T., Struik P. C. 2003. Can the QTL for late blight resistance on potato chromosome 5 be attributed to foliage maturity type? Theor. Appl. Genet. Vol. 106. No. 2: 317 — 325.
Google Scholar
Visker M. H. P. W., van Raaij H. M. G., Keizer L.C.P., Struik P. C., Colon L. T. 2004. Correlation between late blight resistance and foliage maturity type in potato. Euphytica Vol. 137. No 3: 311 — 323.
Google Scholar
Vleeshouwers V. G. A. A., van Dooijeweert W., Govers F., Kamoun S., Colon L. T. 2000. The hypersensitive response is associated with host and nonhost resistance to Phytophthora infestans. Planta 210, 6: 853 — 864.
Google Scholar
Zimnoch-Guzowska E., Tatarowska B. 2004: Bottle necks in breeding late blight resistance potato. Plant Breeding and Seed Science Vol. 50: 71 — 79.
Google Scholar
Autorzy
Jarosław Plichj.plich@ihar.edu.pl
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, Oddział Młochów Poland
Statystyki
Abstract views: 137PDF downloads: 46
Licencja
Prawa autorskie (c) 2007 Jarosław Plich
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.
Z chwilą przekazania artykułu, Autorzy udzielają Wydawcy niewyłącznej i nieodpłatnej licencji na korzystanie z artykułu przez czas nieokreślony na terytorium całego świata na następujących polach eksploatacji:
- Wytwarzanie i zwielokrotnianie określoną techniką egzemplarzy artykułu, w tym techniką drukarską oraz techniką cyfrową.
- Wprowadzanie do obrotu, użyczenie lub najem oryginału albo egzemplarzy artykułu.
- Publiczne wykonanie, wystawienie, wyświetlenie, odtworzenie oraz nadawanie i reemitowanie, a także publiczne udostępnianie artykułu w taki sposób, aby każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i w czasie przez siebie wybranym.
- Włączenie artykułu w skład utworu zbiorowego.
- Wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej na platformy elektroniczne lub inne wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej do Internetu, lub innej sieci.
- Rozpowszechnianie artykułu w postaci elektronicznej w internecie lub innej sieci, w pracy zbiorowej jak również samodzielnie.
- Udostępnianie artykułu w wersji elektronicznej w taki sposób, by każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i czasie przez siebie wybranym, w szczególności za pośrednictwem Internetu.
Autorzy poprzez przesłanie wniosku o publikację:
- Wyrażają zgodę na publikację artykułu w czasopiśmie,
- Wyrażają zgodę na nadanie publikacji DOI (Digital Object Identifier),
- Zobowiązują się do przestrzegania kodeksu etycznego wydawnictwa zgodnego z wytycznymi Komitetu do spraw Etyki Publikacyjnej COPE (ang. Committee on Publication Ethics), (http://ihar.edu.pl/biblioteka_i_wydawnictwa.php),
- Wyrażają zgodę na udostępniane artykułu w formie elektronicznej na mocy licencji CC BY-SA 4.0, w otwartym dostępie (open access),
- Wyrażają zgodę na wysyłanie metadanych artykułu do komercyjnych i niekomercyjnych baz danych indeksujących czasopisma.
Inne teksty tego samego autora
- Beata Tatarowska, Bogdan Flis, Jarosław Plich, Zastosowanie modelu mieszanego Scheffégo - Calińskiego do analizy stabilności odporności odmian ziemniaka na Phytophthora infestans (Mont.) de Bary , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 262 (2011): Wydanie regularne
- Jarosław Plich, Beata Tatarowska, Dorota Milczarek, Bogdan Flis, Piramidyzacja genów odporności ziemniaka na Phytophthora infestans , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 281 (2017): Wydanie regularne
- Beata Tatarowska, Dorota Milczarek, Jarosław Plich, Bogdan Flis, Reakcja na wirus M ziemniaka (PVM) tetraploidalnych rodów ziemniaka , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 280 (2016): Wydanie regularne