DOI - Vydavatelství Mendelovy univerzity v Brně

Identifikátory DOI

ISBN online: 978-80-7509-952-5 | DOI: 10.11118/978-80-7509-952-5

Metodika časné preselekce šlechtitelských materiálů na odolnost/náchylnost k patogenu Phytophthora infestans

Martin Černý, Marie Greplová, Miroslav Berka, Romana Hampejsová, Břetislav Brzobohatý, Vladislav Klička, Pengxi Wang, Jan Novák

Tradiční proces šlechtění brambor trvá od počátečního křížení do získání nového kultivaru v průměru více než deset let, ale proces může trvat podstatně déle díky pracnému procesu selekce, zpětnému křížení a eliminaci nežádoucích vlastnosti. Cílem této metodiky bylo urychlit šlechtitelský proces pomocí včasné preselekce vhodných kandidátních kříženců na základě molekulárních markerů a mQTL spojených s rezistencí. Tato selekce aplikovaná na předem vybrané křížence ve čtvrtém roce šlechtitelského cyklu nahrazuje polní testy rezistence a zkracuje délku procesu šlechtění nejméně o tři roky. S využitím cílené analýzy námi identifikovaných látek korelujících s citlivostí/odolností vůči patogenu P. infestns je možné posuzovat šlechtitelský materiál v počátečním stádiu šlechtitelského procesu a s předstihem vyloučit vysoce náchylné ! genotypy nebo naopak vybrat genotypy s potenciálem vyšší/vysoké odolnosti k patogenu P. infestans.

Klíčová slova: šlechtění, molekulární markery rezistence, predikce odolnosti, plíseň bramborová, metabolom, proteom, lipidom

1. vydání, online: 2023, vydavatel: Mendelova univerzita v Brně



Reference

  1. Čížek, M. Ekonomika ochrany brambor proti chorobám a škůdcům u vybraných pěstitelů Vysočiny. 7. 4. 2023, Agromanual.cz; https://www.agromanual.cz/cz/clanky/management-a-legislativa/management/ekonomika-ochrany-brambor-proti-chorobam-a-skudcum-u-vybranych-pestitelu-vysociny.
  2. ČTK. Svaz: Náklady na jeden hektar brambor jsou více než trojnásobné oproti obilí. Česká tisková kancelář. 4. 5. 2023, https://www.ceskenoviny.cz/zpravy/svaz-naklady-na-jeden-hektar-brambor-jsou-vice-nez-trojnasobne-oproti-obili/2360981.
  3. Schoina, C.; Govers, F. The oomycete Phytophthora infestans, the irish potato famine pathogen. Princ. Plant-Microbe Interact. Microbes Sustain. Agric. 2015, 371-378, doi:10.1007/978-3-319-08575-3_39. Přejít k původnímu zdroji...
  4. Chepsergon, J.; Motaung, T. E.; Bellieny-Rabelo, D.; Moleleki, L. N. Organize, Don't Agonize: Strategic Success of Phytophthora Species. Microorg. 2020, Vol. 8, Page 917 2020, 8, 917, doi: 10.3390/microorganisms8060917. Přejít k původnímu zdroji...
  5. Leesutthiphonchai, W.; Vu, A. L.; Ah-Fong, A. M. V.; Judelson, H. S. How does Phytophthora infestans evade control efforts? Modern insight into the late blight disease. Phytopathology 2018, 108, 916-924, doi:10.1094/phyto-04-18-0130-ia. Přejít k původnímu zdroji...
  6. Fry, W. E.; Birch, P. R. J.; Judelson, H. S.; Grünwald, N. J.; Danies, G.; Everts, K. L.; Gevens, A. J.; Gugino, B. K.; Johnson, D. A.; Johnson, S. B.; McGrath, M. T.; Myers, K. L.; Ristaino, J. B.; Roberts, P. D.; Secor, G.; Smart, C. D. Five reasons to consider Phytophthora infestans a reemerging pathogen. Phytopathology 2015, 105, 966-981, doi:10.1094/phyto-01-15-0005-fi. Přejít k původnímu zdroji...
  7. Nowicki, M.; Foolad, M. R.; Nowakowska, M.; Kozik, E. U. E. U. Potato and tomato late blight caused by Phytophthora infestans: an overview of pathology and resistance breeding. Plant Dis. 2012, 96, 4-17, doi:10.1094/pdis-05-11-0458. Přejít k původnímu zdroji...
  8. Kolbe, W. Importance of potato blight control exemplified by Höfchen long-term trial (1943-1982), and historical development. Pflanzenschutz Nachr. Bayer 1982, 35, 247-290.
  9. Naveed, Z. A.; Wei, X.; Chen, J.; Mubeen, H.; Ali, G. S. The PTI to ETI continuum in Phytophthora-plant interactions. Front. Plant Sci. 2020, 11, 2030, doi:10.3389/fpls.2020.593905. Přejít k původnímu zdroji...
  10. Rojas, D. K. J.; Sedano, J. C. S.; Ballvora, A.; Léon, J.; Vásquez, T. M. Novel organ-specific genetic factors for quantitative resistance to late blight in potato. PLoS One 2019, 14, e0213818, doi:10.1371/journal.pone.0213818. Přejít k původnímu zdroji...
  11. Álvarez, M. F.; Angarita, M.; Delgado, M. C.; García, C.; Jiménez-Gomez, J.; Gebhardt, C.; Mosquera, T. Identification of novel associations of candidate genes with resistance to late blight in Solanum tuberosum group phureja. Front. Plant Sci. 2017, 8, 1040, doi:10.3389/FPLS.2017.01040. Přejít k původnímu zdroji...
  12. Fernie, A. R.; Schauer, N. Metabolomics-assisted breeding: a viable option for crop improvement? Trends Genet. 2009, 25, 39-48, doi:10.1016/j.tig.2008.10.010. Přejít k původnímu zdroji...
  13. Bradshaw, J. E. Potato Breeding at the Scottish Plant Breeding Station and the Scottish Crop Research Institute: 1920-2008. Potato Res. 2009, 52, 141-172, doi:10.1007/s11540-009-9126-5. Přejít k původnímu zdroji...
  14. Jansky, S. H.; De Jong, W. S.; Douches, D. S.; Haynes, K. G.; Holm, D. G. Cultivar Improvement with Exotic Germplasm: An Example from Potato. In The Wild Solanums Genomes. Compendium of Plant Genomes.; Carputo, D., Aversano, R., Ercolano, M. R., Eds.; Springer: Cham, 2021; pp. 215-230 ISBN 978-3-030-30342-6. Přejít k původnímu zdroji...
  15. Akino, S.; Takemoto, D.; Hosaka, K. Phytophthora infestans: a review of past and current studies on potato late blight. J. Gen. Plant Pathol. 2014, 80, 24-37, doi:10.1007/s10327-013-0495-x. Přejít k původnímu zdroji...
  16. Bradshaw, J. E. Review and Analysis of Limitations in Ways to Improve Conventional Potato Breeding. Potato Res. 2017, 60, 171-193, doi:10.1007/s11540-017-9346-z. Přejít k původnímu zdroji...
  17. Haverkort, A. J.; Boonekamp, P. M.; Hutten, R.; Jacobsen, E.; Lotz, L. A. P.; Kessel, G. J. T.; Vossen, J. H.; Visser, R. G. F. Durable late blight resistance in potato through dynamic varieties obtained by cisgenesis: scientific and societal advances in the DuRPh project. Potato Res. 2016, 59, 35-66, doi:10.1007/S11540-015-9312-6. Přejít k původnímu zdroji...
  18. Slater, A. T.; Cogan, N. O. I.; Hayes, B. J.; Schultz, L.; Dale, M. F. B.; Bryan, G. J.; Forster, J. W. Improving breeding efficiency in potato using molecular and quantitative genetics. Theor. Appl. Genet. 2014 12711 2014, 127, 2279-2292, doi:10.1007/S00122-014-2386-8. Přejít k původnímu zdroji...
  19. Dufková, H.; Berka, M.; Greplová, M.; Shejbalová, Š.; Hampejsová, R.; Luklová, M.; Domkářová, J.; Novák, J.; Kopačka, V.; Brzobohatý, B.; Černý, M. The Omics Hunt for Novel Molecular Markers of Resistance to Phytophthora infestans. Plants 2022, 11, 61, doi:10.3390/plants11010061. Přejít k původnímu zdroji...
  20. Berková, V.; Berka, M.; Griga, M.; Kopecká, R.; Prokopová, M.; Luklová, M.; Horáček, J.; Smýkalová, I.; Čičmanec, P.; Novák, J.; Brzobohatý, B.; Černý, M. Molecular Mechanisms Underlying Flax (Linum usitatissimum L.) Tolerance to Cadmium: A Case Study of Proteome and Metabolome of Four Different Flax Genotypes. Plants 2022, 11, 2931, doi:10.3390/plants11212931. Přejít k původnímu zdroji...
  21. Hampejsová, R.; Berka, M.; Berková, V.; Jersáková, J.; Domkářová, J.; von Rundstedt, F.; Frary, A.; Saiz-Fernández, I.; Brzobohatý, B.; Černý, M. Interaction with fungi promotes the accumulation of specific defense molecules in orchid tubers and may increase the value of tubers for biotechnological and medicinal applications: The case study of interaction between Dactylorhiza sp. and Tulasnella calospora. Front. Plant Sci. 2022, 13, 757852, doi:10.3389/fpls.2022.757852. Přejít k původnímu zdroji...
  22. Dufková, H.; Berka, M.; Psota, V.; Brzobohatý, B.; Černý, M. Environmental impacts on barley grain composition and longevity. J. Exp. Bot. 2023, 74(5), 1609-1628, doi:10.1093/jxb/erac498. Přejít k původnímu zdroji...
  23. Berka, M.; Greplová, M.; Saiz-Fernández, I.; Novák, J.; Luklová, M.; Zelená, P.; Tomšovský, M.; Brzobohatý, B.; Černý, M. Peptide-based identification of Phytophthora isolates and Phytophthora detection in planta. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 9463, doi:10.3390/ijms21249463. Přejít k původnímu zdroji...
  24. Schneider, C.A.; Rasband, W.S.; Eliceiri, K.W. NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis. Nat. Methods 2012, 9, 671-675, doi: 10.1038/nmeth.2089. Přejít k původnímu zdroji...
  25. Dufková, H.; Greplová, M.; Hampejsová, R.; Kuzmenko, M.; Hausvater, E.; Brzobohatý, B.; Černý, M. Secondary Metabolites, Other Prospective Substances, and Alternative Approaches That Could Promote Resistance against Phytophthora infestans. Agronomy 2023, 13, 1822, doi:10.3390/agronomy13071822. Přejít k původnímu zdroji...
  26. ÚKZÚZ. Seznamy doporučených odrůd (SDO). eAGRI.cz; 11. 8. 2023 https://eagri.cz/public/web/ukzuz/portal/odrudy/seznam-doporucenych-odrud/.