Генетика как теоретическая основа селекции сельскохозяйственных культур:
Гены устойчивости к болезням и вредителям

автор:

Фундаментом вивчення молекулярно-генетичної природи взаємодії рослини-господаря і патогена можуть служити три теоретичних положення в області стійкості рослин до різних патогенів.

  • Теорія Ван дер Планка про наявність у рослин вертикальної (специфічної) і горизонтальної (неспецифічної) стійкості до хвороб. Вертикальна стійкість, контрольована олігогенами, виражається в стійкості до окремих рас паразита, а горизонтальна – в цілому до даного виду паразита і контролюється малими генами (полігенами), експресія яких значною мірою залежить від умов навколишнього середовища.
  • Теорія Флора про взаємодію генів хазяїна і паразита, так звана „ген-на-ген”, суть якої полягає в наступному: на кожен ген стійкості рослини у паразита обов’язково є вірулентний ген, що долає цю стійкість. Інакше, в процесі еволюції або повинен бути з’їдений хазяїн, а патоген, що залишився без кормової бази, також зникне. Система взаємин „ген-на-ген” дозволяє обом видам зберігатися протягом тривалого часу.
  • Стійкість рослини до патогена виникає тільки тоді, коли рослина містить специфічний алель гена стійкості (R-гена), продукт якого розпізнає патоген, що має відповідний алель авірулентного гена (avr-гена). Всі інші комбінації R- і avr-генів не заважають розвитку хвороби. Avr-гени контролюють синтез расоспецифічних еліситорів, що мають амінокислотну природу.

Полігени – малі гени, відповідальні за безперервну мінливість кількісних ознак, що роблять основний внесок у врожайність, його якісні показники і змінюються під впливом зовнішнього середовища. В.А. Драгавцевим створена теорія еколого-генетичної організації складних полігенних кількісних ознак. З погляду цієї теорії, ніяких окремо існуючих полігенів узагалі немає, а в кожен короткий проміжок часу будь-яка кількісна ознака є моногенною. Однак, ген, що швидко лімітує, замінюється іншим за найменшого зрушення лімфактора зовнішнього середовища, що призводить до «змазування» класичної схеми розщеплення за Менделем. Виникає крива нормального розподілу, у якій неможливо виділити класи розщеплень.