СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ БИОЛОГИЯ, 2008, № 3, с. 62-71

УДК 635.64:631.52:632.111.6:577.21

ПОСЛЕДЕЙСТВИЕ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО СТРЕССА НА РАННИХ СТАДИЯХ РАЗВИТИЯ У ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА И ГИБРИДОВ F1 ТОМАТА

И.Т. БАЛАШОВА, Т.П. СУПРУНОВА, Н.А. УРСУЛ, В.Ф. ПИВОВАРОВ,
ВЕДАДЕВАГЕ СУНИЛА ПРАДИПА КУМАРИ, Ю.Л. ГУЖОВ

У двух контрастных по устойчивости к холоду генотипов томата провели cDNA-AFLP анализ мРНК (cDNA―amplified fragments length polymorphism/кДНК―полиморфизм длин амплифицированных фрагментов) с последующей оценкой дифференцированно амплифицирующихся фрагментов, которая позволила предположить, что низкотемпературный стресс может служить индуктором повышения устойчивости и продуктивности у растений с генами устойчивости к фитопатогенам. Это предположение подтвердили в экспериментах с 23 образцами томата разного происхождения, семена которых инкубировали при +10 °C в течение 2 нед. Полученные на основе трех образцов гибриды F1 сохраняли устойчивость к грибным патогенам и значимое увеличение продуктивности при воздействии низкотемпературным стрессом на стадии семени.

Ключевые слова: адаптация, низкотемпературный стресс, молекулярный анализ, томат, устойчивость, продуктивность.

Key words: adaptation, low temperature stress, molecular analysis, tomato, resistance, productivity.

Происходящие в настоящее время глобальные изменения климата обусловливают необходимость решения проблемы адаптации культивируемых растений к стрессам. Обобщив материалы по 8 видам однодольных и двудольных растений для зоны умеренного климата, M.A. Hughes и M.A. Dunn показали, что акклиматизация высших растений к холоду представляет собой комплекс физиологических и биохимических изменений, регулируемых посредством изменения экспрессии так называемых «генов ответа на низкие положительные температуры» (low temperature responsive genes — LTR-genes) (1). Вероятно, к этой функциональной группе можно отнести и семейство генов, кодирующих дегидрины. Известно, что дегидрины — одна из подгрупп протеинов позднего эмбриогенеза (late embryogenesis abundant, LEA) (2), которые аккумулируются в растениях в ответ как на низкую положительную температуру, так и на дегидратацию, осмотический стресс или обработку абсцизовой кислотой (3-6). Они входят в состав биомембран и функционируют как их стабилизаторы при различных температурных, водных и солевых стрессах (4, 6-8). Усиление экспрессии дегидриновых генов связывают с повышением устойчивости растений к ряду абиотических стрессов, в том числе к холоду (9, 10). Следовательно, изучение экспрессии дегидриновых генов при моделировании холодового стресса может помочь в исследовании механизмов устойчивости растений к холоду.
Другой немаловажный аспект адаптации к стрессам — сохранение устойчивости к фитопатогенам при изменениях температуры. Интересно, что этот вопрос был предметом дискуссии еще в начале ХХ века при обсуждении зависимости устойчивости сорта от условий окружающей среды (11). E. Salmon (1905), например, показал преодоление устойчивости ячменя к пшеничной расе Erysiphegraminis под влиянием ряда сильных абиотических стрессов, в том числе высокой и низкой температуры (цит. по 11). Культурный томат, происходящий из южных регионов (12), подвержен действию низкотемпературного стресса. В 2005 году нам удалось установить изменение эффективности генов Tm-2/Tm-2a, определяющих устойчивость томата к дикому штамму вируса табачной мозаики (ВТМ), при обработке семян низкими положительными температурами (13).
Цель настоящей работы — изучение последствий низкотемпературного стресса у растений томата и отбор на этой основе исходного материала для селекции и получения гибридов F1.
Методика.Исследование экспрессии дегидриновых генов под действием холодового стресса проведено в 2004-2006 годах на базе Института эволюции Университета г. Хайфы (Израиль). Изучены два контрастных генотипа — Lycopersicon esculentum cv. Anath (Fa189) (восприимчивый к холоду генотип израильской селекции) и L. esculentum var. racemigerum (устойчивый к пониженным температурам генотип из коллекции лаборатории молекулярных и гаметных методов селекции Всероссийского НИИ селекции и семеноводства овощных культур — ВНИИССОК). Холодовой стресс (+5 °С) моделировали в климатической камере, куда помещали проростки в фазе 3-го настоящего листа на 24 ч; контрольные образцы генотипов в этот же период содержали при +23 °С. После 24 ч листья с 3 растений каждого опытного и контрольного образца срезали и замораживали в жидком азоте, после чего хранили при -80 °С.
При выполнении сДНК-AFLP анализа (cDNA―amplified fragments length polymorphism/кДНК―полиморфизм длин амплифицированных фрагментов) тотальную РНК выделяли из листьев томата гуанидин-тиоционат-ным методом (14), концентрацию определяли спектрофотометрически. Poly(A)+ РНК была получена из 20 мкг тотальной РНК с использованием набора PolyA Tract mRNA Isolation System IV («Sigma», США). Синтез двухцепочечной кДНК проводили с Universal RiboClone cDNA Synthesis System («Promega», США) в соответствии с протоколом.
Собственно сДНК-AFLP анализ выполняли, как описано (15), с небольшими модификациями. кДНК (100 нг) рестрицировали с помощью MseI и EcoRI эндонуклеаз и лигировали с соответствующими адапторами. Реакцию преамплификации выполняли с праймерами, комлементарными адапторным последовательностям. Для селективной амплификации использовали следующие пять комбинаций праймеров: EcoRI-C + MseI-TC; EcoRI-C + MseI-CG; EcoRI-AC + MseI-GG; EcoRI-AC + MseI-CC; EcoRI-CA + MseI-TC.
Последовательности использованных праймеров:

EcoRI-праймеры были радиоактивно меченными с использованием [g-33P]ATP и T4 kinase. Продукты амплификации денатурировали в формамиде (50 %) при 95 °C и фракционировали в 5 % полиакриламидном геле (ПААГ) для сиквенса с использованием Sequi-Gen GT System («Bio-Rad», США). Гель высушивали в вакуумной установке, и фракции фрагментов переносили на ватман 3MM, который далее экспонировали с пленкой Kodak XAR-5 при -80 °C с усиливающими экранами Lightning plus («DuPont Cronex», США).
Для выделения интересующего cDNA-AFLP фрагмента пленку Kodak XAR-5 с фингерпринтом и высушенный гель (на ватмане 3MM) совмещали по маркеру. Фрагмент (Ф1) вырезали из геля, элюировали в дистиллированной воде в течение 12 ч, затем реамплифицировали с соответствующими селективными праймерами — EcoRI-C и MseI-CG. Условия ПЦР для реамплификации фрагмента Ф1 соответствовали приведенным для реакции преамплификации. Продукты реакции реамплификации разделяли в 2 % агарозном геле и элюировали с использованием QIAquick Gel Extraction Kit («Qiagene», Германия). Очищенный реамплифицированный фрагмент Ф1 клонировали в векторе pGEM-T Easy Vector («Promega», Россия) и секвенировали. ДНК-сиквенс фрагмента Ф1 проанализировали на наличие гомологий с использованием базы данных Национального центра биотехнологической информации (National Center for Biotechnology Information — NCBI, США) (с помощью BLAST алгоритма).
Исследования изменений устойчивости к фитопатогенам и продуктивности растений под действием холодового стресса выполняли в 2006-2007 годах во ВНИИССОК, используя сорта и гибриды томата разного географического происхождения. В эксперименте были изучены исходные формы, которые содержат гены устойчивости к вирусу табачной мозаики (Craigella Tm-1/Tm-1, Craigella Tm-2a/Tm-2a, Mobaci, ¹ 5173 из коллекции Всероссийского НИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова — ВИР), PhytophthorainfestansDB (Ottawa 30, ¹ 4987 из коллекции ВИР), а также сорта, о которых известно, что они обладают устойчивостью к бактериальному увяданию (Т-245, Рави, Тилина, Таринду из коллекции Института изучения овощных культур г. Перадения, Республика Шри-Ланка) и температурным стрессам (Дубок из лаборатории селекции и семеноводства пасленовых культур ВНИИССОК и Рашми из коллекции Института изучения овощных культур, г. Перадения, Республика Шри-Ланка). Семена опытных образцов помещали в хладотермостат при +10 °С на 2 нед, затем проращивали при комнатной температуре (+25 °С), контрольных образцов (без холодовой обработки) — проращивали при комнатной температуре (+25 °С). При этом одну часть семян из опытной и контрольной партий высевали в растильни — в почвенную смесь, подготовленную по стандартным прописям для томатов, и создавали искусственный инфекционный фон, заражая сеянцы в фазу семядольных листьев штаммом 0 ВТМ (классификация цит. по 16). Контроль заражения осуществляли в тесте DAS-ELISA (double antibody sandwich ELISA — двойной «сэндвич»-вариант иммуноферментного анализа) (17) с помощью диагностического набора, полученного из Биотехнологического центра «Коренево» (Всероссийский НИИ картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха). Степень распространения заболевания оценивали на 21-е и 36-е сут после заражения по общепринятой методике (18). Из второй части семян получали рассаду для последующего анализа изменения устойчивости и продуктивности под влиянием низкотемпературного стресса, индуцируемого в фазу семени, на фоне естественных стрессов и в пленочной теплице по традиционным методикам (19). Определяли степень поражения растений исходных форм и гибридов F1 фитофторозом (возбудитель Phytophthorainfestans DB), серой гнилью (BotrytiscinereaPers.), альтернариозом (Alternariasolani Sor.). Отбирали устойчивые к стрессам наиболее продуктивные формы и с их участием получали гибриды F1, которые так же изучили на фоне искусственных и естественных стрессов.
Статистическую обработку полученных данных осуществляли с помощью дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (20), а также используя пакет прикладных программ Microsoft Excel 2003.  

Результаты. А н а л и з   э к с п р е с с и и   мРНК   т о м а т о в   п р и   х о л о д о в о м   с т р е с с е. Электрофореграммы амплифицированных кДНК-фрагментов двух генотипов томата (контрольные и стрессовые условия, cDNA-AFLP анализ) (рис. 1) показали, что их число (50-500 п.н.) варьировало в зависимости от комбинации праймеров. Всего было проанализировано около 700 фрагментов, из которых 6,3 % соответствовали дифференцированно экспрессируемой мРНК (промежуточные варианты между контрольными и стрессированными образцами). Из этих фрагментов около 20 % строго различались у устойчивых и восприимчивых к холоду генотипов ― соответственно L. esculentum var. racemigerum и L. escu-lentum cv. Anath (Fa189) при холодовом стрессе.

Фрагменты кДНК двух изученных генотипов томата (см. рис. 1), как оказалось, подразделялись на четыре группы. К первой относилось большинство продуктов амплификации, соответствующих генам, экспрессия которых не менялась под действием холодового стресса ни у одного из генотипов. Наиболее вероятно, что эти фрагменты несут так называемые «гены домашнего хозяйства» (ho-usekeeping genes), поддерживающие целостность генома, к которым относятся, к примеру, 18S rRNA, tubulin, actin, NADH и многие другие. Вторая группа — фрагменты, соответствующие мРНК, которые сходным образом экспрессируются у обоих образцов томата под действием стресса (фрагменты Ф5 и Ф7 — усиление экспрессии в одинаковой степени у устойчивого и восприимчивого к холоду генотипов, фрагмент Ф17 — одинаковое снижение экспрессии). Наибольший интерес представляет собой третья группа фрагментов, соответствующих мРНК, неодинаково экспрессирующимся у разных генотипов в условиях холодового стресса. К ней относятся фрагментыФ1, Ф2, Ф3, Ф4, Ф8, Ф9, Ф12, Ф18  (см. рис. 1), количество которых увеличивалось у устойчивого генотипа L. esculentum var. racemigerum, в то время как у восприимчивого генотипа экспрессии этих фрагментов не наблюдалось. Следует отметить, что у восприимчивого генотипа, в свою очередь, также выявлялись фрагменты, количество которых возрастало под действием холода (Ф13, Ф11, Ф10) (при том, что у устойчивого генотипа подобного не наблюдали), но их было почти в 3 раза меньше, чем у устойчивого. К четвертой группе можно отнести фрагменты, уровень экспрессии которых снижался при стрессе либо только у устойчивого (Ф14, Ф15, Ф16), либо только у восприимчивого (Ф19, Ф20, Ф21) генотипа томата.

И д е н т и ф и к а ц и я   и   к л о н и р о в а н и е   д и ф ф е р е н- ц и р о в а н н о   э к с п р е с с и р у ю щ и х с я   г е н о в,  в о в л е ч е н- н ы х   в   р е а к ц и ю   у с т о й ч и в о с т и   к   х о л о д о в о м у   с т р е с- с у   у   т о м а т а. Для выявления генов, участвующих в защитной реакции растения на низкотемпературный стресс, был выбран cDNA-AFLP фрагмент Ф1, амплификация которого усиливалась у устойчивого к пониженным температурам генотипа томата на фоне отсутствия его фракции у восприимчивого (см. рис. 1). При сравнении сиквенса фрагмента Ф1 (240 п.н.) со всеми известными нуклеотидными последовательностями, доступными в базе данных NCBI, обнаружили100 % гомологию с фрагментом известного генаjasmonate and ethylene-responsive factor 3 (JERF3), секвенированного у томата L. esculentum(рис. 2). Известно, что JERF3 — один из генов, отвечающих за адаптацию растений к абиотическим стрессам, и, в частности, показано, что экспрессия гена JERF3 у томата индуцируется такими факторами, как этилен, абсцизовая кислота (АБК), а также осмотическим (NaCl) и холодовым стрессом (21).

1 ATGTGTGGTGGTTCTATAATCTCCGATTACATAGACCCTAGCCGGACTTC         JERF3 

  51 TCGCCGGCTCACCGCCGAGTTTCTATGGGGTCGTTTCGATCTCGGTAAGA      JERF3     

 101 AGCAAAAAAATCCCAACAATTATCACTCTAAAGCTAAGCATTTGCGATCT      JERF3   

 151 GAAGTTGTTGACGACTTTGAAGCCGATTTTCAGGACTTCAAAGAGTTATC      JERF3   

 201 CGATGATGAGGATGTTCAAGTCGATGTCAAGCCATTTGCCTTCTCTGCTT      JERF3    

 251 CCAAACACTCTACTGGTTCCAAATCTTTGAAAACTGTTGATTCAGACAAG      JERF3

 301 GATGCTGCTGCTGATAAATCCTCTAAGAGAAAGAGGAAGAATCAATATAG      JERF3

 351 AGGGATCAGACAGAGACCTTGGGGTAAGTGGGCAGCTGAAATACGTGACC      JERF3

 401 CAAGGAAAGGGGTTCGGGTCTGGCTGGGAACCTTCAATACTGCAGAAGAA      JERF3

 451 GCTGCCAAAGCTTATGATATTGAGGCGAGGAGGATCAGAGGCAAGAAGGC      JERF3

 501 TAAGGTAAACTTTCCTGATGAAGCTCCCGCCCCTGCATCAAGACACACTG      JERF3

 551 TTAAGGTGAATCCTCAGAAGGTCCTTCCTGAGGAGAGCCTGTATTCACTT      JERF3    

 601 CAGTCCGACTCAGCAATCATGAACAGCGTGGAGGATGACCATTATGATTC      JERF3

    1 CAGTCCGACTCAGCAATCATGAACAGCGTGGAGGATGACCATTATGATTC     Ф1

 651 TTTTGGATTTTTTGAAGAGAAACCCATGACAAAACAGTATGGATATGAGA      JERF3

  51 TTTTGGATTTTTTGAAGAGAAACCCATGACAAAACAGTATGGATATGAGA      Ф1 

 701 ATGGGAGCAGTGCTTCTGCAGATACGGGATTTGGTTCGTTCGTCCCTTCA      JERF3

 101 ATGGGAGCAGTGCTTCTGCAGATACGGGATTTGGTTCGTTCGTCCCTTCA      Ф1

 751 GCTGGCGGTGATATCTACTTCAACTCTGATGTAGGAAGCAACTCTTTTGA      JERF3

 151 GCTGGCGGTGATATCTACTTCAACTCTGATGTAGGAAGCAACTCTTTTGA      Ф1

 801 ATGCTCTGATTTTGGTTGGGGAGAGCCATGCTCCAGGACTCCAGAGATAT      JERF3

 201 ATGCTCTGATTTTGGTTGGGGAGAGCCATGCTCCAGGACT                Ф1

 851 CATCTGTTCTGTCAGCTGCTATTGAATGTAATGAAGCTCAATTTGTTGAA      JERF3

 901 GATGCCAATTCTCAGAAAAAGTTGAAATCATGCACCAACAACCCCGTAGC      JERF3 

Как известно, системная приобретенная устойчивость (systemic acquired resistance — SAR) у высших растений обеспечивается семейством SAR-генов, причем механизм устойчивости в клетках, удаленных от места поражения, активируется мобильными сигнальными молекулами. Существует несколько механизмов передачи межклеточных сигналов. Первый связан с молекулами, сообщающими о повреждениях растительной ткани (механическом или вызванном некротрофными патогенами и вредителями), — так называемыми «жасмонатами» (жасмоновая кислота — ЖАК и метиловый эфир жасмоновой кислоты — Ме-ЖАК). Второй специфичен только для патогенной инфекции (бактериальной, грибной или вирусной), а сигнальной молекулой в этом случае служит салициловая кислота (СК). Кроме того, кандидаты на роль системных сигналов — системин и этилен (22). Считается, что способы трансдукции у различных сигнальных молекул независимы. Вместе с тем показано, что жасмонаты, например, — активные элиситоры липогексиназы в растительных тканях, а одной из предполагаемых функций липогексиназ в растениях является участие в защитном ответе на атаку патогенов (23). Газообразный растительный гормон этилен индуцирует образование в тканях растений PR-белков, играющих защитную роль при поражении вирусами, регулируя процесс трансляции мРНК этих белков (24). Следовательно, способы сигнальной трансдукции могут дополнять друг друга и усиливать реакции ответа. В этой связи представлялось вероятным, что выявленный в нашей работе ген «жасмонатно-этиленового ответа» JERF3, экспрессирующийся в ответ на холодовой стресс у устойчивого генотипа томата, сможет одновременно индуцировать устойчивость к фитопатогенам (вирусам), а сам холодовой стресс — послужить индуктором повышения устойчивости и продуктивности у растений, содержащих гены устойчивости к фитопатогенам.
Устойчивость к фитопатогенам и продуктивность у растений томата разного географического происхождения под действием холодового стресса. После оценки исходного материала, отбора устойчивых к стрессам наиболее продуктивных форм и получения с их участием гибридов F1 их так же изучили на фоне искусственных и естественных стрессов (табл. 1, 2).

При моделировании эпифитотии ВТМ (штамм 0) в условиях фитопатологического бокса было установлено, что при действии холодового стресса на стадии семени исходный материал, содержащий ген устойчивости Tm-1, сохраняет устойчивость в отношении ВТМ, а содержащий ген Tm-2a ― ее утрачивает. Эти результаты подтверждают наши данные, полученные в 2005-2006 годах по гену Tm-2a, и заставляют задуматься о целесообразности его использования в селекционном процессе, несмотря на большие усилия и, по-видимому, значительные средства, затраченные на его маркирование (25-27). Мы предположили, что содержащий ген Tm-1 исходный материал более подходит для использования в гибридизации с целью получения стрессоустойчивого потомства, в связи с чем оценили его устойчивость и продуктивность в условиях естественных стрессов.

При общей незначительной степени поражения растений фитофторозом было отмечено отсутствие поражения у образцов из Республики Шри-Ланка — Ражита, Glossy 389 и Тилина. Выраженную степень устойчивости к фитофторе под влиянием низкотемпературного стресса проявили образцы Ottawa 30, Craigella (Tm-2a/Tm-2a) иMobaci.Вся коллекция значительно поражалась серой гнилью (менее всех под действием холодового стресса — образцы ¹ 4987 и Рави). Поражение альтернариозом было незначительным, что не позволяло судить о степени устойчивости сортов. По показателям числа и общей массы плодов с растения (см. табл. 1) у образцов, содержащих ген Tm-1 устойчивости к ВТМ, продуктивность действительно повышалась на фоне холодового стресса на стадии семени, причем у образцов Craigella (Tm-1/Tm-1) и ¹ 5173 — статистически значимо, что позволяет использовать их в качестве источников повышения устойчивости и продуктивности. Кроме того, значимо повышалась продуктивность у растений сортов Рашми, Тилина и Т-245 из Республики Шри-Ланка, из которых в качестве источника повышения устойчивости и продуктивности наиболее привлекателен сорт Тилина, толерантный к Ph. infestans DB. Необходимо отметить, что сорт Дубок отечественной селекции также был более продуктивным при холодовом стрессе, и хотя отмеченное повышение оказалось статистически незначимо, этот сорт обладает толерантностью к Ph. infestans DB (28), что свидетельствует в его пользу при подборе пар для скрещивания.
Экспериментально подтвердив на исходных формах сделанное на основании молекулярного анализа предположение, что у растений, содержащих гены устойчивости к фитопатогенам, может повышаться устойчивость и продуктивность при абиотическом стрессе,мы оценили стабильность наследования этих признаков гибридным потомством (см. табл. 2).
Отобранные по результатам анализа исходные формы Craigella (Tm-1/Tm-1),Тилина, Рави и Дубок в 2006 году использовали в реципрокных скрещиваниях, и полученные семена наряду с семенами родителей подвергали холодовому стрессу. В 2007 году анализ гибридного потомства F1 и родительских форм в условиях естественных стрессов в пленочной теплице (в первую очередь оценили степень поражения растений серой гнилью и альтернариозом, поскольку слабое проявление фитофтороза в 2007 году не позволило объективно оценить исследуемый материал) показал, что как температурный стресс на стадии семени, так и генотип статистически значимо влияют на степень поражения растений перечисленными грибными заболеваниями (см. табл. 2). Причем у родительских форм Дубок и Рави показатель степени поражения растений значимо возрастал, Тилина и Craigella (Tm-1/Tm-1) — снижался (см. табл. 2), следовательно, у форм Тилина и Craigella(Tm-1/Tm-1) устойчивость к грибным заболеваниям повышалась под действием низкотемпературного стресса. Продуктивность при этом значимо возросла у всех родительских форм, за исключением сорта Рави, что согласуется с данными 2006 года (см. табл. 1). Указанный сорт действительно меньше других поражался B. cinereaPers., как отмечалось в 2006 году, но его устойчивость к патогену в условиях холодового стресса не сохранялась.
Повышение степени устойчивости к B. cinereaPers. и A. solani Sor. с одновременным значимым увеличением продуктивности обнаружили у комбинаций F1 Дубок ½ Тилина и Тилина ½ Дубок, что свидетельствует о перспективности использования этих родительских форм в гибридизации. Более того, реципрокные скрещивания сорта Дубок с сортом Рави, как оказалось, способствуют значимому росту продуктивности у гибридного потомства как в норме, так и под действием низкотемпературного стресса, но, к сожалению, устойчивость к грибным патогенам при этом не сохраняется. Значимое повышение продуктивности отмечали у комбинаций F1Дубок ½ Craigella(Tm-1/Tm-1) и Craigella(Tm-1/Tm-1) ½ Дубок, однако при этом степень устойчивости к B. cinereaPers. и A. solani Sor. варьировала в зависимости от гибридной комбинации: в вариантах Дубок ½ Craigella(Tm-1/Tm-1) и Craigella(Tm-1/Tm-1) ½ Дубок отмечалось повышение устойчивости соответственно к B. cinereaPers. и A. solani Sor.
Таким образом, достоверное увеличение продуктивности при холодовом стрессе было установлено у всех гибридных комбинаций, но повышение степени устойчивости к B. cinereaPers. и A. solani Sor. — только у комбинацийF1 Дубок ½ Тилина и Тилина ½ Дубок,что позволяет говорить о сортах Тилина и Дубок, как о перспективных донорах стрессоустойчивости и продуктивности.  
Итак, абиотический (температурный) стресс может вызывать повышение устойчивости и продуктивности у растений, несущих гены устойчивости к фитопатогенам. В частности, в 2006-2007 годах нами показано повышение устойчивости к грибным патогенам (BotrytiscinereaPers., Alternariasolani Sor.) и продуктивности у растений томата разного географического происхождения с генами устойчивости к ВТМ и Phytophthorainfestans DB в результате низкотемпературного стресса на стадии семени. Указанное повышение продуктивности и устойчивости может сохраняться и в гибридном потомстве F1.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. H u g h e s  M.A.,  D u n n  M.A. The molecular biology of plant acclimation to low temperature. J. Exper. Botany, 1996, 47(296): 291-305.
2. D u r e  L. III,  C r o u c h  M.,  H a r a d a  J. e.a. Common amino acid sequence domains among the LEA proteins of higher plants. Plant Mol. Biol., 1989, 12: 475-486.
3. C l o s e  T.J. Dehydrins: emergence of biochemical role of a family of plant dehydration proteins. Physiol. Plant, 1996, 97: 795-803.
4. C l o s e  T.J. Dehydrins: a commonalty in the response of plants to dehydration and low temperature. Physiol. Plant, 1997, 100: 291-296.
5. C a m p b e l l  S.A.,  C l o s e  T.J. Dehydrins: genes, proteins and associations with phenotypic traits. News Phytopathol., 1997, 137: 61-74.
6. I s m a i l  A.M.,  H a l l  A.E.,  C l o s e  T.J. Purification and partial characterizarion of a dehydrin involved in chilling tolerance during seedling emergence of cowpea. Plant Physiol., 1999, 120: 237-244.
7. E g e r t o n - W a r b u r t o n  L.M.,  B a l s a m o  R.A.,  C l o s e  T.J. Temporal accumulation and ultrastructural localization of dehydrins in Zea mays L. Physiol. Plant, 1997, 101: 545-555.
8. D a n y l u k  J.,  P e r r o n  A.,  H o u d e  M. e.a. Accumulation of acidic dehydrin in the vicinity of the plasma membrane during cold acclimation of wheat. Plant Cell, 1998, 10: 623-638.
9. I m a i  R.,  C h a n g  L.,  O h t a  A. e.a. A lea-class gene tomato confers salt and freezing tolerance when expressed in Saccharomyces cerevisiae. Gene, 1996, 170: 243-248.
10. C o h e n  A.,  P l a n t  A.L.,  M o s e s  M.S. e.a. Organ-specific and environmentally regulated expression of two-abscisic and acid-induced genes of tomato. Plant Physiol., 1991, 97: 1367-1374.
11. В а в и л о в  Н.И. Материалы к вопросу об устойчивости хлебных злаков против паразитических грибов. Тр. Сел. станции при Московском сельскохозяйственном институте, 1913, вып. 1: 1-118.
12. Ж у ч е н к о  А.А. Генетика томатов, Кишинев, 1973.        
13. Б а л а ш о в а  И.Т.,  Б а л а ш о в а  Н.Н.,  С у п р у н о в а  Т.П. и др. Современные технологии молекулярного анализа в создании исходного материала томата, обладающего устойчивостью к стрессам. Мат. Междунар. науч.-практ. конф. посвященной 125-летию С.И. Жегалова «Инновационные технологии в селекции и семеноводстве сельскохозяйственных культур». М., 2006, 1: 40-47.
14. L o g e m a n n  J.,  S c h e l l  J.,  W i l l m i t z e r  L. Improved method for the isolation of RNA from plant tissues. Anal. Biochem., 1987, 163: 16-20.
15. B a c h e m  C.W.B.,  O o m e n  R.J.F.J.,  V i s s e r  R.G.F. Transcript imaging with cDNA-AFLP: a step-by-step protocol. Plant Mol. Biol. Rep., 1998, 16: 157-173.
16. P e l h a m  J. Strain-genotype interaction of tobacco mosaic virus in tomato. Ann. Appl. Biol., 1972, 71: 219-228.
17. C l a r k  A.F.,  A d a m s  A.N. Characteristics of the microplate method of enzyme-linked immunosorbent assay for the detection of plant viruses. General Virol., 1977, 34(3): 475-483.
18. Д е м е н т ь е в а  М.И. Фитопатология. М., 1980.
19. Методические указания по селекции и семеноводству овощных культур, возделываемых в защищенном грунте (перец, томат). М., 1979.
20. Д о с п е х о в  Б.А. Методика полевого опыта. М., 1985.
21. W a n g  H.,  H u a n g  Z.,  C h e n  Qi. e.a.  Ectopic overexpression of tomato JEF3 in tobacco activates downstream gene expression and enhances salt tolerance. Plant Mol. Biol., 2004, 55(2): 183-192.
22. Д ь я к о в  Ю.Т.,  О з е р е ц к о в с к а я  О.Л.,  Д ж а в а х и я  В.Г. и др. Общая и молекулярная фитопатология. М., 2001.
23. И л ь и н с к а я  Л.И.,  В а с ю к о в а  Н.И.,  О з е р е ц к о в с к а я  О.Л. Биохимические механизмы устойчивости и восприимчивости растений. В сб.: Итоги науки и техники (ВИНИТИ), сер. Защита растений, 1991, 7: 1-194.
24. D e L a a t  A.M.M.,  V a n  L o o n  L.G. The relationship between stimulated ethylene production and symptom expression in virus-infected tobacco leaves. Physiol. Plant Pathol., 1983, 22: 261-273.
25. L a n f e r m e i j e r  F.C.,  D i j k h u i s  J.,  S t u r r e  M.J.G. e.a. Cloning and characterization of the durable tomato mosaic virus resistance gene Tm-22 from Lycopersicon esculentum. Plant Mol. Biol., 2003, 52: 1037-1049.
26. M o t o y o s h i  F.,  O h m o r i  T.,  M u r a t a  M. Molecular characterization of heterochromatic regions around the Tm-2 locus in chromosome 9 of tomato. Proc. of Symp. of Soc. Exp. Biology. Cambrige, 1996, 50: 65-70.
27. O h m o r i T.,  M u r a t a  M.,  M o t o y o s h i  F. Molecular characterization of the SCAR markers tightly linked to the Tm-2 locus of the genus Lycopersicon. Theor. Appl. Genet., 2000, 101: 64-69.
28. С к в о р ц о в а  Р.В.,  Г у р к и н а  Л.К. Селекция томата для Нечерноземной зоны России: сорта томата для Нечерноземной зоны России. В сб.: Селекция и семеноводство овощных культур в XXI веке. М., 2000, 2: 188-192. 

AFTEREFFECT OF LOW TEMPERATURE STRESS ON EARLY STAGES OF DEVELOPMENT IN F1 HYBRIDS AND INITIAL TOMATO

I.T. Balashova, T.P. Suprunova, N.A. Ursul, V.F. Pivovarov, Vedadevage Sunila Pradeepa Kumari, Yu.L. Guzhov

S u m m a r y

The authors present the cDNA-AFLP analysis of mRNA with subsequent estimation of amplificating differentially fragments in two contrasting on resistance to cold tomato genotypes. Based on supposition that the plants, containing the genes of resistance to phytopathogen, may have also the tolerance to low temperature stress, the reaction was studied on low temperature stress in 23 tomato samples of different geographic origin containing the genes of resistance to tobacco mosaic virus and Phytophthora infestans DB. It was shown that the set of tomato samples after treatment their seeds by cold (+10 oC) during two weeks increases their resistance to mycogenous pathogens and productivity of plants. The hybrids F1 obtained on the basis of three samples retain the resistance to mycogenous pathogens and evident increase of productivity after the action by low temperature stress during seed stage.