Введение. В странах с развитым картофелеводством в настоящее время средняя урожайность картофеля составляет 40,0 т/га, а в РСО-Алания средняя урожайность не превышает 20,0–25,0 т/га. Недобор урожая клубней связан со многими объективными и субъективными причинами [1–3]. Одной из причин низких урожаев картофеля является отсутствие собственного семенного материала и новых перспективных конкурентоспособных сортов, устойчивых к карантинным объектам, вирусным, бактериальным и грибным болезням, приспособленных к конкретным климатическим условиям [4, 5]. Опасность этих вирусов заключается в том, что они беспрепятственно распространяются в пределах сорта, приводя к полному поражению растений. Вирусные инфекции вызывают значительные потери при выращивании картофеля, поскольку патогены передаются с посадочным материалом и таким образом циркулируют в агроэкосистемах в течение длительного времени, вызывая высокие потери урожая – до 15–70 % [6, 7]. Основной проблемой в селекции картофеля является контроль вирусных инфекций, поэтому поиск источников устойчивости к вирусам является актуальной задачей в селекции. Сложность селекции на устойчивость к вирусам заключается в наличии большого их разнообразия и малом числе сортов с комплексной устойчивостью [8].В области селекции наиболее перспективно создание новых вирусоустойчивых сортов с использованием межвидовой гибридизации и внедрение их в производство. Создание устойчивой к вирусу сортоформы стало возможным только благодаря подбору устойчивых родительских форм и отбору всех устойчивых гибридов для всей дальнейшей работы [9–11].Наряду с традиционной схемой селекции поиск эффективных исходных форм и перспективных гибридов картофеля с использованием методов маркер-вспомогательной селекции становится перспективным. Молекулярные маркеры (ДНК-маркеры), тесно связанные с генами устойчивости, интенсифицируют поиск ценных селекционных образцов и позволяют значительно увеличить выборку исследуемого материала при отборе генотипов с комплексом олигогенов, что существенно сокращает время создания новых сортов картофеля [12–15].ДНК-маркеры используются для отбора образцов, потенциально устойчивых к цистообразующей нематоде, фитофторозу, к наиболее вредоносным вирусам картофеля Х и У [16]. В селекции картофеля наиболее эффективные молекулярные маркеры связаны с генами Rysto, Ryadg и Rychc, контролирующими иммунитет к YBK, генами Rx1, контролирующими иммунитет к XBK, и генами H1 и Gro1-4 для устойчивости к золотистой нематоде Globodera rostochiensis, что может стать эффективным инструментом для интенсификации селекционной работы. Их использование для выявления ценных генотипов, включая формы с несколькими генами устойчивости, может значительно повысить эффективность отбора на ранних этапах селекции [17, 18].Цель исследования – выявление генотипов картофеля с генами, контролирующими устойчивость к картофельной цистообразующей нематоде (Globodera rostochiensis и Globodera pallida), вирусам Х (ХВК) и У (УВК) картофеля среди образцов коллекций и гибридов ВНЦ РАН с использованием молекулярных маркеров.Материалы и методы. Материалом для исследования служили гибриды картофеля отечественной селекции. Исследование выполнялось на базе лаборатории молекулярно-генетических исследований ВНЦ РАН с использованием приборно-аппаратной линии для проведения ПЦР-анализа. ДНК выделяли из молодых листьев полевых растений картофеля из селекционного питомника Владикавказского Научного Центра Российской академии наук (ВНЦ РАН) с использованием набором реагентов «ДНК-Экстран-3» (компания ООО «Синтол», Россия).В исследовании использовались ДНК-марке­ры, показывающие наиболее высокий уровень корреляции наличия амплифицированного фрагмента и устойчивости к патогену. Для молекулярного скрининга образцов картофеля использовали ДНК-маркеры генов устойчивости (табл. 1). ПЦР проводили в 20 мкл реакционной смеси, содержащей 10 нг общей ДНК из сортов картофеля, 1× реакционный буфер (Диаэм, Мос­ква), 2,5 мМ MgCl2, 0,5 мМ каждого из dNTP, 0,2 мкМ прямого и обратного праймеров и 1 единицу Taq-полимеразы. ПЦР проводили по стандартным методикам. Температуры отжига и условия циклирования соответствовали указанным разработчиками праймерам (см. табл. 1). Для повышения эффективности анализа несколько маркеров (Ry186, N 195, Gpa2-2) были объединены в одной мультиплексной реакции. GBSS-маркер Waxy (GBSSI) гена, контролирующего содержание амилопектина в крахмале, использовался в качестве внутреннего положительного контроля, указывающего на качество матрицы ДНК и правильность ПЦР. Мультиплексная ПЦР проводилась по следующей программе: 10 с при 94 °C (1 цикл); 30 с при 94 °C, 30 с при 68 °C, 1 мин при 72 °C, (5 циклов); 30 с при 94 °C, 30 с при 58 °C, 1 мин при 72 °C (35 циклов); 30 с при 94 °C, 5 мин при 72 °C (1 цикл). Присутствие специфического фрагмента определяли путем электрофоретического разделения продуктов амплификации в 1,5 % агарозном геле, окрашенном бромистым этидием.  Таблица 1ДНК-маркеры, используемые для оценки генотипов картофеля Ген Маркер Размер фрагмента (п.н.)Tемпература отжига праймеров, ºСЛитературный источник12345ДНК-маркеры устойчивости к вирусу YRyadgRYSC332160Kasai et al., 2000 [19]RychcRy186 58755Hosaka et al., 2001 [20]RystoYES3-3A 34155Song et al., 2005 [19]ДНК-маркеры устойчивости к Globodera rostochiensisH1TG 689 14155Бирюкова и др. 2008 [6]N 195 33755Mori et al. 2011 [18]57 R 450 63Schultz et al., 2012 [21]Gro1-4Gro 1-4 602 60Asanol et al., 2012 [22] Окончание табл. 112345ДНК-маркеры устойчивости к Globodera pallidaGpa2Gpa2-2452 60Asanol et al., 2012 [22]ДНК-маркер устойчивости к вирусу XRx1PVX 123058Mori et al., 2011 [18]  Результаты и их обсуждение. Молекулярный скрининг на наличие генов устойчивости проведен для 30 гибридов картофеля. В результате установлено, что в селекции картофеля на устойчивость в настоящее время используются близкородственные родительские формы, в родословной которых участвует один и тот же генетический источник, и имеются достаточно большие перспективы для расширения существующего генофонда.В результате молекулярного скрининга гибридов селекции ВНЦ РАН установлено, что среди исследуемых образцов картофеля преобладают генотипы с маркерами генов H1, Gpa2 и Rx1 и имеются достаточно большие перспективы для расширения существующего генофонда, поскольку в их происхождении в качестве родительских форм участвуют сорта картофеля, устойчивые к цистообразующей картофельной нематоде и вирусу Х (табл. 2).  Таблица 2Гибриды картофеля II года, устойчивые к патогенам, отобранные по результатам маркер вспомогательной селекции ГибридПроисхождениеНаличие ДНК маркеровОбщее кол-во генов TG 68957RN 195Gro1-4Gpa 2-2YES3-3ARYSC3Ry186PVX5Rx1Устойчивость к КЦНУстойчивость к YВК и ХВК123456789101112131/2- 18Nixe × Голубка +++–+–––++61/10-18Nixe × Голубка +++–––––++52/15-18Red Scarlett × Голубка+++–––––––32/18-18Red Scarlett × Голубка+++–+–––++62/13-18Red Scarlett × Голубка+++–+–––++62/22-18Red Scarlett × Голубка+++–––––––33/3-18Romano × Голубка––––+–––++34/7-18El Mundo × Labadia+++–+–––++67_/6-18Фрителла × Киви––––––+–––17_/7-18Фрителла × Киви––––––+–––17/16-18Фрителла × Киви+++–––+–––47/21-18Фрителла × Киви–++–––+–––38/1-18Lady Claire × Киви––––––+–––18/8-18Lady Claire × Киви––––––––++28/11-18Lady Claire × Киви––––––––++2               Окончание табл. 2123456789101112139/11-18144-3-2013 × Innovator––––––––––011/4-1888.16/20 × Innovator––––––––––011/7-1888.16/20 × Innovator––––––––––012/1-18Ferrari × Бриз––––––––++212/12-18Ferrari × Бриз––––––––++212/19-18Ferrari × Бриз–––––––––+113/13-18El Beida × Бриз+++–––––++513/17-18El Beida × Бриз––––+–––+–217/2-18VR 808 × Вымпел+++–+–––++617/7-18VR 808 × Вымпел+++–––––––317/18-18VR 808 × Вымпел––––+–––++317/20-18VR 808 × Вымпел–++–+–––++517/22-18VR 808 × Вымпел–+––––––++318/21-18Метеор × Вымпел––––––––++222/2-18Метеор × Армада+++–+–––++6Примечание: КЦН – картофельная цистообразующая нематода; YВК – Y вирус картофеля; ХВК – Х вирус картофеля; (+/–) – присутствие / отсутствие маркера.  Наличие гена H1 было подтверждено комбинацией трех диагностических маркеров TG-689, 57R, N195 у 11 гибридных образцов картофеля. Ген H1 придает устойчивость к двум патотипам золотистой нематоды Ro1 и Ro4. У всех исследуемых генотипов отсутствует специфический фрагмент размером 602 п.н. – маркер гена Gro 1 (см. табл. 2). Маркер доминантного гена Gpa 2, который контролирует устойчивость к Globodera pallida, был идентифицирован в гибридах 1/2-18; 2/18-18; 2/13-18; 3/3-18; 3/17-18; 17/2-18;17/18-18; 17/20-18; 22/2-18. В исследованных гибридах все образцы с геном Gpa 2 также имели ген Rx1, поскольку ген Gpa 2 находится близко (менее 200 кб) к Rx1 и эти гены генетически сцеплены [18].Молекулярный маркер RYSC3 гена Ryadg обнаружен у гибридов картофеля 7/6-18, 7/7-18, 7/16-18, 7/21-18 и 8/1-18, в происхождении которого участвует высоко-фертильная форма 128-6, сочетающая крайнюю устойчивость к Y вирусу картофеля c полевой устойчивостью к фитофторозу. Сорт Киви создан с участием формы 128-6 (от самоопыления беккроссов S. stoloniferum x S. tuberosumn). Интрогрессия маркера YES3-3A гена Rysto в гибриды происходит от сортов Метеор и Roko, полученных на основе S. stoloniferum. Маркеры генов Ryadg, Rysto встречаются реже, хотя имеют наибольшую селекционную ценность, поскольку обеспечивают оптимальную защиту картофеля ко всем пяти патотипам Ro1-Ro5 золотой картофельной нематоды и штаммам Y вируса картофеля соответственно. Маркер Ry186 гена Rychc отсутствует у исследуемых гибридов. Сопоставление результатов молекулярного скрининга с происхождением гибридов позволяет проследить интрогрессию R-генов от исходных (родительских) форм. Для дальнейшего прогресса в селекции генетическая база исходного материала должна быть дополнена включением новых источников генов устойчивости. Заключение. Молекулярно-генетический ана­лиз выявил новые источники генов устойчивости против картофельной цистообрующей нематоды и вирусных болезней картофеля. Полученные результаты свидетельствуют о селекционной ценности названных родительских линий. Наличие таких форм позволит обеспечить оптимальную защиту картофеля, а также ограничить распространение патогенов и предотвратить появление более агрессивных патотипов. В результате маркер-вспомогательной селекции среди перспективных гибридов из коллекции ВНЦ РАН выделены формы с комбинацией нескольких R-генов – 1/2-18, 2/13-18, 2/18-18, 4/7-18, 13/17-18, 22/2-18 – которые являются источниками групповой и комплексной устойчивости к картофельной цистообразующей нематоде, Y и Х вирусам картофеля и представляют интерес для целенаправленной селекции сортов картофеля с долговременной защитой к патогенам.