ДНК маркеры генов устойчивости к фитофторозу у картофеля и его дикорастущих сородичей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.06, кандидат биологических наук Соколова, Екатерина Андреевна

• Соколова, Екатерина Андреевна
• кандидат биологических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Соколова, Екатерина Андреевна

Список сокращений.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ (ВВЕДЕНИЕ).

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.2. Иммунитет растений.

1.3. Фитофтороз картофеля: происхождение, современная история, пути преодоления.

1.4. Молекулярно-генетические исследования устойчивости картофеля к фитофторозу.

1.4.1. R гены устойчивости к фитофторозу.

1.4.2. Виды ДНК-маркеров.

1.4.3. Применение маркерного анализа к проблеме фитофтороза: картирование генов/признаков устойчивости и примеры селекционных приложений.

1.4.4. Клонирование и характеристика R генов устойчивости к фитофторозу.

1.5. Патенты на трансгенные растения, несущие R гены устойчивости к фитофторозу.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1. Растительный материал.

2.2. Родословные сортов и данные по устойчивости к фитофторозу.

2.3. Фитопатологическое генотипирование и определение устойчивости сортов и гибридов картофеля и дикорастущих видов Solanum.

2.4. Методы ДНК анализа.

2.4.1. Выделение геномной ДНК из тканей растений.

2.4.2. Условия проведения ПЦР.

2.4.3. Выявление продуктов ПЦР

2.4.4. Клонирование и секвенирование фрагментов ДНК.

2.5. Методы биоинформатики

2.5.1 Выравнивание ДНК последовательностей и создание ПЦР прайме-ров.

2.5.2. Регистрация последовательностей ДНК в базу данных NCBI.

2.5.3. Филогенетический анализ, методы анализа корреляции.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Создание SCAR маркеров R генов.

3.2 Структурная верификация SCAR маркеров генов R1 и R3a.

3.3 Функциональная верификация SCAR маркеров генов R1 и R3a.

3.3.1 Наследование маркеров генов R1 и R3a у сортов картофеля.

3.3.2 Маркеры R генов как предикторы устойчивости.

3.4. Распространение R генов в секции Petota.

3.4.1. Верификация маркеров R генов за пределами серии Demissa.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «ДНК маркеры генов устойчивости к фитофторозу у картофеля и его дикорастущих сородичей»

Начиная со второй трети XX века, для борьбы с фитофторозом использовали R гены устойчивости, перенесенные в из дикорастущего вида Solanum demis sum Lindl. Для идентификации R генов S. demis sum в растениях картофеля применяются фитопатологические методы, основанные на наборе простых рас P. infestans. Этот метод позволяет идентифицировать R гены, однако не дает представления об их строении и полиморфизме, а также неудобен для массового скрининга растений.

Важную роль в исследовании расоспецифичных генов устойчивости к фитофторозу (за ними сохраняется название R генов) и создании устойчивых сортов картофеля сыграло использование молекулярных маркеров (marker-assisted selection). Вслед за картированием локусов устойчивости, соответствующих R генам, Gebhardt et al. (Ballvora et al., 2002; Gebhardt et al., 2004) охарактеризовали последовательность гена RI, a затем создали на основе этой последовательности простой метод выявления данного гена с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР). Этот и другие специфичные SCAR (sequence characterized amplified region) маркеры, созданные на основе нуклео тидных последовательностей R генов, удобны в работе и дают один сигнал амплификации. Использование молекулярных маркеров позволяет быстро обследовать большие выборки растений, что дает существенные преимущества по сравнению с традиционными фитопатологическими методами определения R генов. С помощью SCAR маркеров R генов можно выявить потенциальные доноры генов устойчивости в генетических коллекциях, облегчить отбор устойчивых растений в расщепляющихся популяциях и определить, сохранились ли гены устойчивости после многократных скрещиваний и в процессе многолетнего культивирования сортов картофеля. Использование этой технологии позволяет идентифицировать у культурных и дикорастущих форм Solanum секции Petota не только уже охарактеризованные R гены устойчивости к фитофторозу, но и их структурные гомологи с еще неизвестными функциями.

Таким образом, изучение полиморфизма R генов и их гомологов у сортов картофеля и дикорастущих клубненосных видов Solanum и создание на основе данного полиморфизма ДНК маркеров устойчивости картофеля к фитофторозу является актуальной задачей, решение которой облегчит и ускорит создание новых сортов картофеля.

Цель и задачи исследования

Цель работы - создание ДНК-маркеров генов устойчивости к фитофторозу картофеля, анализ связи между присутствием R генов и фенотипической устойчивостью сортов и гибридов картофеля к фитофторозу и изучение распространения гомологов R генов S. demis sum за пределами этого вида.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решались следующие задачи:

1. Сравнительное изучение первичного строения R генов устойчивости к фитофторозу и их структурных гомологов у картофеля и дикорастущих форм Solanum секции Petota.

2. Создание высокоспецифичных SCAR маркеров генов устойчивости к фитофторозу на примере R1 и R3a генов и верификация этих маркеров.

3. Определение связи между присутствием R генов и фенотипической устойчивостью сортов картофеля к фитофторозу.

4. Изучение распространения структурных гомологов R генов за пределами S. demissum - вида, наиболее часто используемого в качестве источника признака устойчивости к фитофторозу, для поиска новых источников устойчивости.

5. Сравнительный структурный анализ R генов-прототипов и их гомологов из дикорастущих видов Solanum секции Petota.

Научная новизна результатов

1. Создана новая серия специфичных SCAR маркеров, обеспечивающих распознавание генов R1 и R3a.

2. Впервые установлена значимая связь между присутствием SCAR-маркеров R генов у отечественных и зарубежных сортов картофеля и их фенотипической устойчивостью к фитофторозу в полевых и лабораторных испытаниях.

3. Впервые обнаружены и идентифицированы на основании первичного строения гомологи генов R1 и R3a у дикорастущих видов Solanum секции Petota за пределами вида S. demissum, в котором они были исходно описаны.

Практическая значимость работы

1. Создан эффективный инструмент для интрогрессивной селекции картофеля: высокоспецифичные SCAR-маркеры R генов устойчивости картофеля к фитофторозу - и проведена верификация этих маркеров.

2. На больших выборках сортов и гибридов картофеля показана возможность использования маркеров R генов для предварительного отбора устойчивых к фитофторозу растений, перспективных для дальнейшей оценки.

3. Расширен функциональный набор ДНК-маркеров, позволяющих вести поиск потенциальных генов устойчивости в коллекциях дикорастущих сородичей картофеля.

Заключение диссертации по теме «Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)», Соколова, Екатерина Андреевна

ВЫВОДЫ

1. Созданы и верифицированы специфичные SCAR маркеры генов R1 и R3a устойчивости картофеля к фитофторозу.

2. Показана связь между присутствием R генов, выявленных с помощью маркерного и фитопатологического анализа (с простыми расами P. infestans), с фенотипической устойчивостью картофеля к фитофторозу в полевых и лабораторных испытаниях.

3. Помимо S. demissum и S. stoloniferum, маркеры генов R1 и R3a обнаружены у других видов серий Demissa, Longipedicellata и у диплоидных видов Tuberosa. Показано, что маркер гена R3a распространен значительно шире, чем маркер гена R1: он найден у таких отдаленных видов, как S. bulbocastanum, S. cardiophyllum, S. ehrenbergii и S. microdontum.

4. Выявлена высокая гомология (98-99%) последовательностей гомологов генов R1 и R3a у исследованных дикорастущих видов Solanum с генами-прототипами из S. demissum.

5. SCAR маркеры генов R1 и R3a могут стать полезным инструментов для решения ряда генетических и селекционных задач (поиски новых гомологов генов устойчивости картофеля к фитофторозу в генетических коллекциях, мониторинг сегрегантов в процессе интрогрессивной селекции и защита авторских прав селекционеров).

Исследование было поддержано проектом МНТЦ 3714р. Автор сердечно благодарит И. М. Яшину (ВНИИКХ), Л.И. Костину и Е. В. Рогозину (ВИР) и М.А. Кузнецову (ВНИИФ) за предоставленные образцы растений Solanum и данные об устойчивости к фитофторозу, а также лабораторию анализа генетически модифицированных организмов ВНИИСБ за секвенирование ДНК и компанию «Синтол» за синтез олигонуклеотидов.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Полученные маркеры могут использоваться для предварительного отбора устойчивых к фитофторозу растений, перспективных для дальнейшей оценки, мониторинга сегрегантов в процессе интрогрессивной селекции, защиты авторских прав селекционеров. Кроме того, эти маркеры могут помочь определить, сохранились ли гены устойчивости после многократных скрещиваний и в процессе многолетнего культивирования сортов картофеля. С помощью этих маркеров можно идентифицировать у культурных и дикорастущих форм Solanum секции Petota не только уже охарактеризованные R гены устойчивости к фитофторозу, но и их структурные гомологи с еще неизвестными функциями как кандидаты для дальнейшего углубленного изучения.

107

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Соколова, Екатерина Андреевна, 2011 год

1. Бекетова М.П., Дробязина П.Е., Хавкин Э.Е. Ген R1 устойчивости к фитофторозу у раннеспелых и позднеспелых сортов картофеля. Физиол. растений. 2006. № 53, с. 431-436

2. Билай В.И. Основы общей микологии, изд. Высшая школа Киев, 1989. 392 с.

3. Букасов С.М., Камераз А .Я. Основы селекции картофеля. М.: Л., 1959. 525 с.

4. Букасов С.М., Камераз А.Я. Селекция и семеноводство картофеля. Л.: Колос. 1972. 359 с.

5. Вавилов Н. И. Проблемы иммунитета культурных растений, в кн.: Избранные труды. Л.; 1964. т. 4.

6. Ван дер Планк. Болезни растений (эпифитотии и борьба с ними). М.: Колос. 1966.

7. Ван дер Планк. Устойчивость растений к болезням, пер. с англ., М. 1972.

8. Гуревич Б.И., Филиппов A.B., Тверской Д.Л. Прогноз развития и вредоносности фитофтороза картофеля в разных метеорологических условиях на основе математической модели "Эпифтора". Микол. фитопатол. т. 13, 1979. с. 309-314

9. Дьяков Ю.Т., Еланский С.Н., Популяционная генетика Phytophthora infestans. В кн.: Микология сегодня. Под ред. Дьякова Ю.Т., Сергеева Ю.В. М.: Национальная академия микологии, 2007.Т. 1, с. 107-139

10. Дьяков Ю.Т., Озерецковская О.Л., Джавахия., Багирова С. Ф. Общая и молекулярная фитопатология. М.; Общество фитопатологов, 2001. 301 с.

11. Киру С.Д. Генетические ресурсы картофеля ВИР, как один из главных источников исходного материала для селекции. Науч. Труды Института картофелеводства HAH Беларуси. 2003. ч. I. с. 200-206

12. Попкова К.В. Фитофтороз картофеля, М "Колос", 1972. 174 с.

13. Рогозина Е. В. Молекулярно-генетические взаимодействия в системе «патоген-хозяин» при фитофторозе и современные стратегии селекции. Сельскохозяйственная биология. 2011. № 5, с. 17-30

14. Росс X. Селекция картофеля проблемы и перспективы. - М.: 1989. 187 с.

15. Хавкин Э.Е. Молекулярные маркеры в растениеводстве. С.-х. биол., 1997. № 5, с. 3-21

16. Хавкин Э.Е., Молекулярная селекция растений: место ДНК технологий в создании новых сортов сельскохозяйственных культур. С.-х. биол., 2003. №3, с. 26-41

17. Шамрай С. Н., Гены устойчивости растений: молекулярная и генетическая организация, функция и эволюция. Журнал общей биологии, 2003. т. 64, № 3, с. 195-214

18. Abramovitch R.B., Anderson J.C., Martin, G.B., 2006. Bacterial elicitation and evasion of plant innate immunity. Nature Rev. Mol. Cell Biol., vol. 7, pp. 601 -611.

19. Andrivon D., 1996. The origin of Phytophthora infestans populations present in Europe in the 1840s: a critical review of historical and scientific evidence. Plant Pathol., vol. 45, pp. 1027-1035.

20. Ashkenazi V., 2001. Development of microsatellite markers in potato and their use in phylogenetic and fingerprinting analyses. Genome, vol. 44, pp. 50

21. Black W., Mastenbroek C.5 Mills W. R., and Peterson L. C., 1953. A proposal for an international nomenclature of races of Phytophthora infestans and of genes controlling immunity in Solanum demissum derivatives. Euphytica, vol. 2, pp. 173-178.

22. Baker B., Zambryski P., Staskawicz B., Dinesh-Kumar S.P., 1997. Signaling in plant-microbe interactions. Science, vol. 276, № 5313, pp. 726-733.

23. Bisognin D. A., Douches D. S., Buszka L., Bryan G., and Wang D., 2005. Mapping Late Blight Resistance in Solanum microdontum. Bitter Published in Crop Sci., vol. 45, pp. 340-345.

24. Bojtowicz D., Szczerbakowa A. and Wielgat B., 2005. RAPD analysis of the interspecific somatic hybrids Solanum bulbocastanum (+) S. tuberosum. Cellular and molecular biology letters, vol. 10, pp. 151 162.

25. Block A., Li G., Fu Z.Q. and Alfano J.R., 2008. Phytopathogen type III effector weaponry and their plant targets. Curr. Opin. Plant Biol., vol. 11, pp. 396403.

26. Bradshaw J. E., 2009. Potato Breeding at the Scottish Plant Breeding Station and the Scottish Crop Research Institute: 1920-2008. Potato Research, vol. 52, pp. 141-172.

27. Brouwer D. J., Jones E. S. and St Clair D. A., 2004. QTL analysis of quantitative resistance to Phytophthora infestans (late blight) in tomato and comparisons with potato. Genome, vol. 47, pp. 475-492.

28. Brown T. E., 2002. Genomes II. BIOS Scientific Publishers, Oxford. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21128/

29. Brunner F., Rosahl S., Lee J., Rudd J.J., Geiler C., Kauppinen S., Rasmussen G., Scheel D. and Nürnberger T., 2002. Pep-13, a plant defense-inducing pathogen-associated pattern from Phytophthora transglutaminases. EMBO J., vol. 21, pp. 6681-6688.

30. Celebi-Toprak F., Slack S. A. and Jahn M. M., 2002. A new gene, Nytbr, for hypersensitivity to potato virus Y from Solanum tuberosum maps to chromosome IV. Theor. Appl. Genet., vol. 104, pp. 669-674.

31. Champouret N., Bouwmeester K., Rietman H et al., 2009. Phytophthora infestans Isolates Lacking Class 1 ipiO Variants Are Virulent on Rpi-blb 1 Potato. Mol. Plant Microbe Interact, vol. 22, pp. 1535-1545.

32. Champouret N., 2010. Functional genomics of Phytophthora infestans effectors and Solanum resistance genes. PhD thesis. Wageningen Univ. 154 pp.

33. Chisholm S. T., Coaker G., Day B. and Staskawicz B. J., 2006. Host-Microbe Interactions: Shaping the Evolution of the Plant Immune Response. Cell, vol. 124, pp. 803-814.

34. Clark M.S., 1997. In Plant molecular biology-A laboratory manual Springer-Verlog Berlin Heidelberg New York, pp. 305-328.

35. Collins N., Drake J., Ayliffe M., Sun Q., Ellis J., Hulbert S., Pryor Т., 1999. Molecular characterization of the maize Rpl-D rust resistance haplotype and its mutants. Plant Cell, vol. 11, № 7, pp. 1365-1376.

36. Cooke R. J., 1999. New approaches to potato variety identification. Potato Research, vol. 42, pp. 529-540.

37. Cornelissen J. C. and Melchers Leo S., 1993. Strategies for Control of Fungal Diseases with Transgenic Plants. Plant Physiol., vol. 101 pp. 709-712

38. Christ B.J., 1990. Influence of potato cultivars on the effectiveness of fungicide control of early blight. American potato jomal, vol. 67, № 7, pp. 419 425.

39. Danan S., Veyrieras J.-B., Lefebvre V., 2011. Construction of a potato consensus map and QTL meta-analysis offer new insights into the genetic architecture of late blight resistance and plant maturity traits. BMC Plant Biol., 11, 16.

40. Dangl J.L. and Jones J.D., 2001. Plant pathogens and integrated defence responses to infection. Nature, vol. 411, pp. 826-833.

41. De Wit P.J.G.M., Joosten M.H.A.J., 1999. Avirulence and resistance genes in the Cladosporium fulvum-tomato interaction. Curr. Opin. Microb., vol. 2, №4, pp. 368-373.

42. Eulgem T., Rushton P.J., Schmelzer E., Hahlbrock K., Somssich I. E., 1999. Early nuclear events in plant defence signaling: rapid gene activation by WRKY transcription factors. EMBO J, vol. 18, pp. 4689-4699.

43. Flor H. H., 1971. Current status of the gene-for-gene concept. Annu Rev Phytopathol., pp. 275-296.

44. Fritz-Laylin L.K., Krishnamurthy N., Tor M., Sjolander K.V. and Jones J.D., 2005. Phylogenomic analysis of the receptor-like proteins of rice and Arabidopsis. Plant Physiol., vol. 138, pp. 611-623.

45. Fry W.E., 1975. Integrated effects of polygenic resistance and a protective fungicide on development of potato late blight. Phytopathology, vol. 65, pp. 908 -911.

46. Fry W.E., 1978. Quantification of general resistance of potato cultivars and fungicide effects for integrated control of potato late blight. Phytopathology, vol. 68. pp. 1650-1655.

47. Fry W.E., 2008. Phytophthora infestans: the plant (and R-gene) destroyer. Mol Plant Pathol., vol. 9, pp. 385-402.

48. Fluhr R., 2001. Sentinels of disease. Plant resistance genes. Plant Physiol., vol. 127, № 12, pp. 1367-1374.

49. Gebhardt C., Valkonen J.P., 2001. Organization of genes controlling disease resistance in the potato genome. Annual Review of Phytopathology, vol. 39, pp. 79-102.

50. Gebhardt C., Bellin, D. Henselewski H., Lehmann W., Schwarzfischer J. and Valkonen J. P. T., 2006. Marker-assisted combination of major genes for pathogen resistance in potato. Theor Appl Genet, vol. 112, № 8, pp. 1458-1464.

51. Ghislain M, Spooner D.M, Rodriguez F, Villamon F, Nunez C, Vasquez C and Bonierbale M., 2004. Selection of highly informative and user-friendly microsatellites (SSRs) for genotyping of cultivated potato. Theor Appl Genet, vol. 108. pp. 881-890.

52. Gijzen M. and Nürnberger T., 2006. Nepl-like proteins from plant pathogens: recruitment and diversification of the NPP1 domain across taxa. Phytochemistry, vol. 67, pp. 1800-1807.

53. Goodwin S.B., Cohen B.A., Fry W.E., 1994. Panglobal distributin of single clonal lineage of the Irish potato famine fungus. Proc. Natl. Acad Sei. USA., vol. 91, pp. 11591—11595.

54. Gomez-Alpizar L., Carbone I. and Ristaino J. B., 2007. An Andean origin of Phytophthora infestans inferred from mitochondrial and nuclear gene genealogies. Proc. Nat. Acad. Sei. USA, vol. 104, №. 9, pp. 3306-3311.

55. Grünwald N.J. and Flier W.G., 2005. Biology of Phytophthora infestans at its center of origin. Ann. Rev. Phytopathol., vol. 43, pp. 171-190.

56. Gu K., Yang B., Tian D., Wu L., Wang D., Sreekala C., Yang F., Chu Z., Wang G.L., White F.F. and Yin Z., 2005. R gene expression induced by a type-Ill effector triggers disease resistance in rice. Nature, vol. 435, pp. 1122-1125.

57. Haas B.J., Kamoun S., Zody M.C. et al., 2009. Genome sequence and comparative analysis of the Irish potato famine pathogen Phytophthora infestans. Nature, vol. 461, pp. 393-398.

58. Hamalainen J. H., Sorri V. A., WatanabeK. N., Gebhardt C., Valkonen J. P. T., 1998. Molecular examination of a chromosome region that controls resistance to potato Y and A potyviruses in potato.Theo. Appl. Genet., vol. 96, № 8, pp. 1036-1043.

59. Hammond-Kosack K.E., Jones J.D.G., 1997. Plant disease resistance genes. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol., vol. 48, pp. 575-607.

60. Haverkort A.J., Struik P.C., Visser R.G.F. and Jacobsen E., 2009. Applied biotechnology to combat late blight in potato caused by Phytophthora infestans. Potato Research., vol. 52, pp. 249-264.

61. Hawkes, J.G., 1989. Nomenclatural and taxonomic notes on the infrageneric taxa of the tuber-bearing Solanums. Taxon, vol. 38, pp. 489-492.

62. Hermsen J. G. T. H. and Ramanna M. S., 1973. Double-bridge hybrids of Solanum bulbocastanum and cultivars of Solanum tuberosum. Euphytica, vol. 22, pp. 457-466.

63. Hein I, McLean K, Chalhoub B, Bryan G.J, 2007. Generation and screening of a BAC library from a diploid potato clone to unravel durable late blight resistance on linkage group IV. Int J Plant Genomics, vol. 51421, pp. 1-5.

64. Hein I., Gilroy E. M., Armstrong M. R. and Birch P. R. J., 2009. The zig-zag-zig in oomycete-plant interactions. Molecular Plant Pathology, vol. 10, № 4, pp. 547-562.

65. Hogenhout S.A., Van der Hoorn R.A., Terauchi R. et al., 2009. Emerging concepts in effector biology of plant-associated organisms. Mol. Plant Microbe Interact, vol. 22, pp. 115-122.

66. Hulbert S.H., Webb C.A., Smith S.M., Sin Q., 2001. Resistance gene complexes: evolution and utilization. Annu. Rev. Phytopathol., vol. 39, pp. 285312.

67. Ingle R.A., Carstens M. and Denby K.J., 2006. PAMP recognition and the plant-pathogen arms race. Bioessays, vol. 28, pp. 880-889.

68. Islam A. 2006. Fungus Resistant Transgenic Plants: Strategies, Progress and Lessons. Learnt Plant Tissue Cult. & Biotech, PTC&B- Review paper, vol. 16, №2, pp. 117-138.

69. Jacobsen E., Schouten H. J., 2008. Cisgenesis, a New Tool for Traditional Plant Breeding, Should be Exempted from the Regulation on Genetically Modified Organisms in a Step by Step Approach. Potato Research, vol. 51, pp. 75-88.

70. James, C., 1971. A manual of assessment keys for plant diseases. Can. Dept. Agric. Publication No. 1458.

71. Jones D.A., Thomas C.M., Hammond-Kosack K.E., BalintKurti P.K., Jones J.D.G., 1994. Isolation of the tomato Cf-9 gene for resistance to Cladosporium fulvum by transposon tagging. Science, vol. 266, pp. 789-793.

72. Jones, J.D., 2001. Putting knowledge of plant disease resistance genes to work. Curr. Opin. Plant Biol., vol. 4, pp. 281-287.

73. Jones, J. D. G., and Dangl, J. L. 2006. The plant immune system. Nature , 444, pp. 323-329.

74. Joshi M.M., Sternberg J. A., 1996. A Broad-Spectrum fungicide with a new mode of action //Brighton crop protecthion conference: Pests and diseases, vol. 1. pp. 21-26.

75. Journot-Catalino N, Somssich I.E., Roby D., Kroj T., 2006. The Transcription factors WRKY11 and WRKY17 act as negative regulators of basal resistance in Arabidopsis thaliana. Plant Cell, vol. 18, pp. 3289-3302.

76. Ji C., Smith-Becker J., Keen N.T., 1998. Genetics of plantpathogen interactions. Curr. Opin. Biotechnol., vol. 9, № 2, pp. 202-207.

77. Kamoun S. Molecular genetics of pathogenic oomycetes., 2003. Eukaiyot Cell, vol. 2, pp. 191 -199.

78. Kamoun S. and Smart C. D., 2005. Late blight of potato and tomato in the genomics era., Plant Disease, vol. 89, pp. 692-699.

79. Kamoun S., 2006. A catalogue of the effector secretome of plant pathogenic oomycetes. Annu. Rev. Phytopathol., vol. 44, pp. 41-60.

80. Kamoun S., Saskia A. Hogenhout, Renier A. L. Van der Hoorn, Ryohei Terauchi., 2009. Emerging Concepts in Effector Biology of Plant-Associated Organisms. MPMI, vol. 22, №. 2, pp. 115-122.

81. Kreike C. M., de Koning J. R. A., Vinke J. H., van Ooijen J. W. and Stiekema W. J. 1994. Quantitativelyinherited resistance to Globodera pallida is dominated by one major locus in Solanum spegazzinii. Theor Appl Genet, vol. 88, pp. 764-769.

82. Kuhl J. C., Hanneman R. E., Jr. and Havey M. J., 2001. Characterization and mapping of Rpil, a late-blight resistance locus from diploid (1EBN) Mexican Solanumpinnatisectum. Mol Gen Genet, vol. 265, pp. 977-985.

83. Lagudah E. S., Moullet O., Appels R., 1997. Map-based cloning of a gene sequence encoding a nucleotide-binding domain and a leucine-rich region at the Cre3 nematode resistance locus of wheat. Genome, vol. 40, № 5, pp. 659-665.

84. Langston J., Blinkovsky A., Byun T., Terribilini M., Ransbarger D. and Xu F., 2007. Substrate specificity of Streptomyces transglutaminases. Appl. Biochem. Biotechnol., vol. 136, pp. 291-308.

85. Leonards-Schippers C., Gieffers W., Salamini F., and Gebhardt C., 1992. The R1 gene conferring race-specific resistance to Phytophthora infestans in potato is located on potato chromosome V. Mol. Gen. Genet., vol. 233, pp. 278-283.

86. Liu J., Liu X., Dai L., Wang G., 2007. Recent progress in elucidating the structure, function and evolution of disease resistance genes in plants. Journal of Genetics and Genomics, vol. 34, № 9, pp. 765-776.

87. Loh Y.-T., Martin G.B., 1995. The Pto bacterial resistance gene and the Fen insecticide sensitivity gene encode functional protein kinases with serine/threonine specificity. Plant Physiol, vol. 108, № 4, pp. 1735-1739.

88. Lupas A., 1996. Coiled coils: new structures and new functions. Trends Biochem. Sci., vol. 21, pp. 375-382.

89. Malcolmson J. F., and Black W., 1966. New R genes in Solarium demissum Lindl. and their complementary races of Phytophthora infestans (Mont.) de Bary. Euphytica, vol. 15, pp. 199-203.

90. Marczewski W., HennigJ., GebhardtC., 2002. The Potato virus S resistance gene Ns maps to potato chromosome VIII. Theor. Appl. Genet., 2002, vol. 105, №4, pp. 564-567.

91. McCann H. C. and Guttman D. S., 2008. Evolution of the type III secretion system and its effectors in plant-microbe interactions. New Phytol., vol. 177, pp. 33-47.

92. McDowell J. M. and Woffenden B. J., 2003. Plant disease resistance genes: recent insights and potential applications. TRENDS in Biotechnology, vol. 21, №. 4. pp. 178-183.

93. Michelmore R.W. and Meyers B.C., 1998. Clusters of resistance genes in plants evolve by divergent selection and a birth-and-death process. Genome Res., vol. 8, pp. 1113-1130.

94. Naess S.K, Bradeen J.M, Wielgus S.M, Haberlach G.T, McGrath J.M, Helgeson J.P., 2000. Resistance to late blight in Solanum bulbocastanum is mapped to chromosome 8. Theor Appl Genet., vol. 101, pp. 697-704.

95. Nakitandwe J., Trognitz F., Trognitz B., 2007a. Reliable allele detection using SNP-based PCR primers containing Locked Nucleic Acid: application in genetic mapping. Plant Methods, vol. 3, № 2, pp. 1-9.

96. Nakitandwe J., Trognitz F.C.H., Trognitz B.R, 2007b. Genetic mapping of Solanum caripense, a wild relative of pepino dulce, tomato and potato, and a genetic resource for resistance to potato late blight. Acta Hort, vol. 745, pp. 333342.

97. Niederhausen J. S. and Mills W. R., 1953. Resistance of Solanum species to Phytophthora infestans in Mexico. Phytopathology, vol. 43, pp. 456-457.

98. Niederhauser J. S., Lucas J. A., Shattock R. C., Shaw D. S. and Cooke L. R, eds, 1991. Phytophthora infestans: The Mexican connection. Phytophthora. Cambridge: Cambridge University Press, pp. 25-45.

99. Nojima H., Okayama H., 1990. High efficiency transformation of Escherichia coli with plasmids, Gene, vol. 96, pp. 23-28.

100. Nürnberger T., Nennstiel D., Jabs T., Sacks W.R., Hahlbrock K. and Scheel D., 1994. High affinity binding of a fungal oligopeptide elicitor to parsley plasma membranes triggers multiple defense responses. Cell, vol. 78, pp. 449-460.

101. Nürnberger T., Brunner F., Kemmerling B. and Piater L., 2004. Innate immunity in plants and animals: striking similarities and obvious differences. Immunol. Rev., vol. 198, pp. 249-266.

102. Nürnberger T. and Lipka V., 2005. Non-host resistance in plants: new insights into an old phenomenon. Mol. Plant Pathol., vol. 6, pp. 335-345.

103. Oosumi T., Rockhold D. R, Maccree M. M., Deahl K. L., McCue K. F., Belknap Gene W. R., 2009. Rpi-btl from Solanum bulbocastanum Confers

104. Resistance to Late Blight in Transgenic Potatoes. Am. J. Pot Res, vol. 86, pp. 456465.

105. Rauscher G. M., Smart C. D., Simko I., Bonierbale M., Mayton H., Greenland A., and Fry W. E., 2006. Characterization and mapping of RPi-ber, a novel potato late blight resistance gene from Solanum berthaultii. Theor Appl Genet, vol. 112, pp. 674-687.

106. Rietman H., 2011. Putting the Phytophthora infestans genome sequence at work; identification of many new R and Avr genes in Solanum. PhD thesis, Wageningen University.

107. Ritter E., Debener T., Barone A., Salamini F. and Gebhardt C. 1991. RFLP mapping on potato chromosomes of two genes controlling extreme resistance to potato virus X (PVX). Mol Gen Genet, vol. 227, pp. 81-85.

108. Roberts T.R., Hutson D.H., Jewess P.J., Lee P.W., Nicholls P.H., Plimmer J.R., 1999. Metabolic pathways of agrochemicals, Part 2: Insecticides and fungicides, pp. 1329 1413.

109. Sandbrink J. M., Colon L. T., Wolters P. J. C. C. and Stiekema W. J., 2000. Two related genotypes of Solanum microdontum carry different segregating alleles for field resistance to Phytophthora infestans. Mol. Breeding, vol. 6, pp. 215-225.

110. Sambrook J and Rüssel D., 2001. Molecular Cloning. Cold Spring Harbor Laboratory Press.

111. Smilde W. D., Brigneti G., Jagger L., Perkins S. and Jones J. D. G., 2005. Solanum mochiquense chromosome IX carries a novel late blight resistance gene Rpi-mocl. Theor Appl Genet, vol. 110, pp. 252-258.

112. Spooner D., van Treuren R., de Vicente M.C., 2005. Molecular markers for genebank management. IPGRI technical bulletin No. 10. International Plant Genetic Resources Institute, Rome.

113. Strittmatter G., Janssens J., Opsomer C and Botterman J., 1995. Inhibition of fungal disease development in plants by engineering controlled cell death. Bio/Technology, vol. 13, pp. 1085-1089.

114. Szczerbakowa A., Maciejewska U., Zimnoch-Guzowska E., Wielgat B., 2003. Somatic hybrids Solanum nigrum (+) S. tuberosum-, morphological assessment and verification of hybridity. Plant Cell Rep, vol. 21, pp. 577- 584.

115. Tanksley S. D., GanalM. W., Martin G. B., 1995. Chromosome landing: a paradigm for map-based gene cloning in plants with large genomes. Trends Genet., vol. 11, issue 2, pp. 63-68.

116. Tian M., Benedetti B. and Kamoun S., 2005. A second Kazal-like protease inhibitor from Phytophthora infestans inhibits and interacts with the apoplastic pathogenesis-related protease P69B of tomato. Plant Physiol., vol. 138, pp. 1785-1793.

117. Tian M., Win J., Song J., van der Hoorn R., van der Knaap E., and Kamoun S., 2007. A Phytophthora infestans cystatin-like protein targets a novel tomato papain-like apoplastic protease. Plant Physiol., vol. 143, pp. 364-377.

118. Vauthrin S., Mikes V., Milat M.L., Ponchet M., Maume B., Osman H. and Blein J.P., 1999. Elicitins trap and transfer sterols from micelles, liposomes and plant plasma membranes. Biochim. Biophys. Acta, vol. 1419, pp. 335-342.

119. Verzaux E., 2010. Resistance and susceptibility to late blight in Solarium: Gene mapping, cloning and stacking. PhD Thesis, Wageningen: Wageningen University, 144 p.

120. Villamon F.G., Spooner D.M., Orrillo M., Mihovilovich E., Perez W., Bonierbale M., 2005. Late blight resistance linkages in a novel cross of the wild potato species Solanumpaucissectum (series Piurana). Theor Appl Genet, vol. Ill, pp. 1201-1214.

121. Vos P., Hogers R., Bleeker M., Reijans M., Van De Lee T., Homes M., Frijters A., Pot J., Peleman J., Kuiper M., Zabeau M., 1995. AFLP: a new technique for DNA fingerprinting. Nucleic Acids Res., vol. 23, pp. 4407-4414.

122. Wang M., Allefs S., van den Berg R. G., Vleeshouwers V. G., van der Vossen E. A., and Vosman B., 2008. Allele mining in Solanum: conservedhomologues of Rpi-blbl are identified in Solanum stoloniferum. Theor Appl Genet, vol. 116, pp. 933-43.

123. Wastie R.L., 1991. Breeding for resistance. Adv Plant Pathol, vol. 7, pp. 193-224.

124. Whisson S.C., Boevink P.C., Moleleki L., et. al, 2007. A translocation signal for delivery of oomycete effector proteins into host plant cells. Nature, vol. 450, pp. 115-119.

125. Williams M.N.V., Pande N., Nair S., Mohan M., Bennett J., 1991. Restriction fragment polymorphism analysis of polymerase chain reaction product amplified from mapped loci of rice genomic DNA. Theor. Appl. Genet, vol. 82, pp. 489-498.

126. Wong F.P., Wilcox W.F., 2000. Distribution of baseline sensitivities to azoxystrobin among isolates of Plasmopara viticola. Plant disease, vol. 84, № 3, pp. 275-281.

127. Xiao S., Ellwood S., Calis O., Patrick E., Li T., Coleman M., Turner J.G., 2001. Broadspectrum mildew resistance in Arabidopsis thaliana mediated by RPW8. Science, vol. 291, №5501, pp. 118-120.

128. Young N.D., 2000. The genetic architecture of resistance. Curr. Opin. Plant Biol., vol. 3, № 4, pp. 285-290.

129. Zhou J. M. and Chai J., 2008. Plant pathogenic bacterial type III effectors subdue host responses. Curr. Opin. Microbiol., vol. 11, pp. 179-185.

130. Zhu S., Li Y., Vossen J.H., Visser R.G.F., Jacobsen E., 2011. Functional stacking of three resistance genes against Phytophthora infestans in potato. Transgenic Res., in press.