Skuteczność selekcji odpornościowej na wertycyliozę w kulturze tkankowej truskawki (Fragaria x ananassa Duch.)

The soil-borne pathogenic fungus Verticillium dahliae Kleb. causes economic losses in crops in temperate regions of the world and hence is the most studied species. Strawberry (Fragaria x ananassa Duch.) belongs to plant species susceptible to Verticillium dahliae, although the response to infection caused by this pathogen is varied and depends on the cultivar. Due to a lack of efficient methods in Verticillium wilt elimination, the selection of genetically resistant plant material is a priority direction in breeding programs. Efficacy of resistance selection to Verticillium dahliae Kleb. in strawberry tissue culture was examined on the basis of response to in vitro infection by this pathogenic fungus in two tissue cultured strawberry cultivars, i.e. ‘Filon’ and ‘Teresa’. Culture was conducted for 16 months in an environmentally controlled growth room at 18-20?C, 60-70% relative humidity and light intensity of 100 ?m E×m-2×s-1 on a 16h light / 8h dark cycle. Subcultures were proliferated every 6 weeks on modified Murashige and Skoog medium. Four hundred microplants from each tissue cultured cultivar were inoculated under in vitro conditions at the 4-leaf stage with a homogenate of liquid mycelium of Verticillium dahliae serving as the selecting agent. Disease symptoms were observed at 15, 30, 45, 60, and 75th days post inoculation. The extent of leaf chlorosis was rated on a scale of 0-4. At day 75th post inoculation, the percentage of totally chlorotic plants in micropropagated cv. Teresa reached the value of 76.27%, whereas the proportion of such plants in inoculated tissue cultured cv. Filon reached the value of 89.40%. Also, the index of infection calculated for very severe disease symptoms in the subclone ‘Teresa’ reached the mean value lower when compared with that calculated for subclone ‘Filon’ (0.0962 and 0.1150, respectively). These results suggested that the micropropagated cv. Teresa exhibited higher genetic resistance to the selecting agent in comparison with the tissue cultured cv. Filon, and it was consistent with field resistance of both cultivars to this pathogen. Therefore, the procedure of in vitro selection used in this study was quite efficient to distinguish varying genetic resistance to Verticillium dahliae in the two examined strawberry subclones, and can be recommended as a suitable method for the estimation of susceptibility to Verticillium wilt in different strawberry genotypes.Patogeniczny grzyb glebowy Verticillium dahliae Kleb. powoduje ekonomiczne straty w uprawach roślin w regionach klimatu umiarkowanego, stąd też jest gatunkiem najbardziej badanym. Truskawka (Fragaria x ananassa Duch.) należy do gatunków roślin podatnych na Verticillium dahliae, chociaż reakcja na infekcję spowodowaną przez ten patogen jest zróżnicowana i zależy od odmiany. Ze względu na brak efektywnych metod eliminowania wertycyliozy, selekcja genetycznie odpornego materiału roślinnego jest priorytetowym kierunkiem w programach hodowli. W celu oceny skuteczności selekcji odpornościowej na wertycyliozę, badano reakcję na sztuczną infekcję spowodowaną przez Verticillium dahliae Kleb. w kulturze tkankowej dwóch odmian truskawki Filon i Teresa o zróżnicowanej podatności polowej na ten patogen. Kultura tkankowa była prowadzona przez 16 miesięcy w kontrolowanych warunkach fitotronu w temperaturze 18-20 C, 60-70% wilgotności względnej powietrza i intensywności światła wynoszącej 100 m E×m-2×s-1 w cyklu dobowym wynoszącym 16 h światło/8 h ciemność. Subkultury były pasażowane co 6 tygodni na zmodyfikowanej pożywce Murashige’a i Skooga. Czterysta mikroroślin w obrębie dwóch subklonów uzyskanych z merystemów każdej odmiany było inokulowanych w warunkach in vitro w stadium 4. liści z wykorzystaniem płynnego homogenatu kultury grzyba Verticillium dahliae zastosowanego jako czynnik selekcyjny. Objawy chorobowe były obserwowane po 15th, 30th, 45th, 60th i 75th dniach od inokulacji. Rozwój chlorozy liści był oceniany w skali od 0 do 4. Po 75. dniach od inokulacji procentowy udział mikroroślinz całkowitą chlorozą w mikropropagowanej odmianie ‘Teresa’ osiągnął wartość 76.27%, podczas gdy udział takich mikroroślin w inokulowanym subklonie odm. ‘Filon’ uzyskał wartość 89.40%. Otrzymane wyniki wykazały wyższą genetyczną odporność kultury tkankowej odm.’Teresa’ na zastosowany czynnik selekcyjny w porównaniu do selekcjonowanej kultury odm. Filon, gdyż zarówno procentowy udział całkowicie porażonych roślin, jak i obliczony dla selekcjonowanej kultury odm. Teresa indeks zakażeń przy całkowitym stopniu porażenia osiągnął niższe wartości w porównaniu z selekcjonowaną kulturą odm. Filon (odpowiednio 0.0962 i 0.1150). Zastosowana w badaniach procedura selekcji in vitro była wystarczająco efektywna dla określenia zróżnicowanej genetycznej odporności na Verticillium dahliae u dwóch ocenianych subklonów truskawki, gdyż wyniki uzyskane w testach odpornościowych in vitro były porównywalne z wynikami testów polowych, także wykazującymi mniejszą podatność na wertycyliozę odm.Teresa w stosunku do odm. Filon. Potwierdzona wynikami badań skuteczność testów odpornościowych in vitro w pełni uzasadnia ich stosowanie w programach hodowli

Genetic similarity among strawberry cultivars assessed by RAPD and ISSR markers

Most strawberry (Fragaria × ananassa Duchesne) cultivars used in Brazil are developed in other countries, it became clear the need to start the strawberry breeding program in the country. To start a breeding program is necessary the genetic characterization of the germplasm available. Molecular markers are important tools that can be used for this purpose. The objectives of the present study were to assess the genetic similarity among 11 strawberry cultivars using RAPD and ISSR molecular markers and to indicate the possible promising crosses. The DNA of the eleven strawberry cultivars was extracted and amplified by PCR with RAPD and ISSR primers. The DNA fragments were separated in agarose gel for the RAPD markers and in polyacrylamide gel for the ISSR markers. The genetic similarity matrix was estimated by the Jaccard coefficient. Based on this matrix, the cultivars were grouped using the UPGMA method. The dendogram generated by the RAPD markers distributed the cultivars in three groups while the ISSR markers generated two groups. There was no direct relationship between the marker groups when the two types of markers were compared. The grouping proposed by the ISSR markers was more coherent with the origin and the genealogy of the cultivars than that proposed by the RAPD markers, and it can be considered the most efficient method for the study of genetic divergence in strawberry. The most promising crosses, based on the genetic divergence estimated from the RAPD and ISSR molecular data were between the Tudla and Ventana and the Oso Grande and Ventana cultivars, respectively