ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГЕНОВ УСТОЙЧИВОСТИ ПШЕНИЦЫ К БУРОЙ РЖАВЧИНЕ В УСЛОВИЯХ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ


https://doi.org/10.31367/2079-8725-2019-62-2-69-73

Полный текст:


Аннотация

Цель исследования – мониторинг эффективности генов устойчивости пшеницы к возбудителю бурой ржавчины (Lr-генов) в условиях Ростовской области. Бурая ржавчина – наиболее распространенное и вредоносное заболевание пшеницы, которое проявляется ежегодно на посевах от слабого развития до эпифитотий. Сорта мягкой пшеницы, выращиваемые в регионе, в разной степени устойчивы к данному патогену. Для успешной селекции на устойчивость к бурой ржавчине необходимо расширение генетической основы сортов, выращиваемых в регионе, и привлечение доноров новых Lr-генов. В связи с этим актуальны исследования по мониторингу популяций патогена и эффективности известных Lr-генов по отношению к ростовской популяции патогена. Для этого изогенные линии сорта Thatcher c Lr-генами ежегодно изучаются в Аграрном научном центре «Донской» в полевых условиях на инфекционном фоне и в фазе проростков в лабораторных условиях. В данной работе представлены результаты мониторинга популяций в период 2015–2017 гг. Универсально восприимчивым сортом служил сорт Тарасовская 29. В работе использовали общепринятые методы работы с возбудителем бурой ржавчины в фазе проростков и взрослых растений. Установлено, что во взрослом состоянии высокую устойчивость показали 10 линий (поражение – 0%), поражение 6 линий не превышало 10%, а умеренной восприимчивостью (поражение – до 30–40%) обладали 11 линий. Остальные линии были восприимчивы к популяции патогена. Анализ вирулентности в лабораторных условиях в фазе проростков показал высокую эффективность генов Lr9, Lr19, Lr24, Lr28, Lr29, Lr41, Lr42, Lr45, Lr47, Lr50,  Lr51 и Lr53. Фенотипический (расовый) состав ростовской популяции гриба определяли с использованием 20 TcLr-линий. В 2016–2017 гг. в ростовской популяции выявлено 6 фенотипов. Общими фенотипами в оба года исследований были РНТН, РНТКG и ТНТТН. Выявленные эффективные Lr-гены могут быть использованы при создании устойчивых сортов пшеницы с учетом онтогенеза растений.


Об авторах

Н. В. Шишкин
ФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской»
Россия
кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории иммунитета и защиты растений

347740, Ростовская обл., г. Зерноград, Научный городок, 3



Т. Г. Дерова
ФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской»
Россия
ведущий научный сотрудник лаборатории иммунитета и защиты растений

347740, Ростовская обл., г. Зерноград, Научный городок, 3



Е. И. Гультяева
ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений
Россия
кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории микологии и фитопатологии

196608, Санкт-Петербург, г. Пушкин, ш. Подбельского, 3


 


Е. Л. Шайдаюк
ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений
Россия
младший научный сотрудник лаборатории микологии и фитопатологии

196608, Санкт-Петербург, г. Пушкин, ш. Подбельского, 3



Список литературы

1. Волкова Г. В. Определение эффективности известных генов устойчивости пшеницы и ячменя к опасным болезням для использования в зональной селекции и сортовом размещении // Современные технологии и средства защиты растений – платформа для инновационного освоения в АПК России: сб. мат. Междунар. науч.-практ. конференции (Санкт-Петербург, 8–12 октября 2018 г.). Пушкин, 2018. С. 39–41.

2. Гультяева Е. И., Иванова О. В., Маркелова Т. С., Сибикеев С. Н. Идентификация генов устойчивости у линий пшеницы, созданных в НИИСХ Юго-Востока // Вестник защиты растений. 2012. № 1. С. 38.

3. Дерова Т. Г., Шишкин Н. В. Оценка устойчивости сортов озимой пшеницы к основным болезням при экологическом испытании в Ростовской области // Зерновое хозяйство России. 2018. № 1(55). С. 70–71. DOI 10.31367/2079-8725-2018-55-1-70-72.

4. Мешкова Л. В., Росеева Л. П., Шрейдер Е. Р., Сидоров А. В. Вирулентность патотипов возбудителя бурой ржавчины к ThLr9 в регионах Сибири и Урала // Современные проблемы иммунитета растений к вредным организмам: II Всерос. конференция. (г. Санкт-Петербург, 29 сентября – 2 октября 2008 г.). СПб., 2008. С. 70–73.

5. Михайлова Л. А., Гультяева Е. И., Мироненко Н. В. Методы исследования генетического разнообразия популяций возбудителя бурой ржавчины пшеницы Puccinia reconditа Rob. ex Desm. f. sp. tritici. СПб.: РАСХН, ВНИИЗР, Инновац. центр защиты растений, 2003. 24 с.

6. Шишкин Н. В., Дерова Т. Г., Гультяева Е. И., Шайдалюк Е. Л. Определение генов устойчивости к бурой ржавчине у сортов озимой мягкой пшеницы с использованием традиционных и современных методов исследований // Зерновое хозяйство России. 2018. № 5. С. 63–67. DOI 10.31367/2079-8725-2018-59-5-63-67.

7. Cakir M., Drake-Brockman F., Shankar M. et al. Molecular mapping and improvement of rust resistance in the Australian wheat germplasm [E-resource] // 11th International Wheat Genetics Symposium 2008. Available at: http//hdl.handle.net/2123/3317.

8. Gultyaeva E. I., Dmitriev A. P., Kosman E. Regional diversity of Russian populations of Puccinia triticina in 2007 // Canadian J. Plant Pathology. 2012. Vol. 34, No. 2. Рp. 213–224. DOI 10.1080/07060661.2011.633562.

9. Kumar А. А., Raghavaiah Р. Effect of the leaf rust resistance gene Lr28 on grain yield and bread-making quality of wheat // Plant Breeding. 2004. Vol. 123(1). Pp. 35–38. DOI 10.1046/j.1439-0523.2003.00937.x.

10. Long D., Kolmer J. A. North American system of nomenclature for Puccinia recondita f. sp. tritici // Phytopathology. 1989. Vol. 79. Pp. 525–529.

11. Mains E. B., Jackson H. S. Physiologic specialization in the leaf rust of wheat; Puccinia triticina Erikss. // Phytopathology. 1926. Vol. 16. Pp. 89–120.

12. Mantovani P., Maccaferri M., Tuberosa R., Kolmer J. A. Virulence phenotypes and molecular genotypes in collections of Puccinia triticina from Italy // Plant Disease. 2010. Vol. 94. Pp. 420–424.

13. McIntosh R. A., Dubcovsky J., Rogers W. J., Morris C., Xia X. C. Catalogue of gene symbols for wheat: 2017 supplement [E-resource]. Available at: https://shigen.nig.ac.jp/wheat/komugi/genes/macgene/supplement2017.pdf.

14. McIntoch R. A., Wellings C. R., Parc R. F. Wheat rusts. An atlas of resistance gees / SCIRO. Australia, 1995. 196 p.

15. Nocente F., Gazza L., Pasquini M. Evaluation of leaf rust resistance genes Lr1, Lr9, Lr24, Lr47 and their introgression into common wheat cultivars by marker-assisted selection // Euphytica. 2007. Vol. 155. Pp. 329–336.

16. Peterson R. F., Campbell A. B., Hannah A. E. Canad. Journ. Res., 26, sec. C., 5. 1948.

17. Sears E. R., Identifcation of the wheat chromosome carrying leaf rust resistance from aegilops umbellulata // Wheat Informatios Service. 1961. Vol.12. Pp. 12–13.

18. Šliková S., Gregová E., Bartoš P. Development of wheat genotypes possessing a combination of leaf rust resistance genes Lr19 and Lr24 // Plant soil environ. 2004. Vol. 50(10). Pp. 434–438.

19. Vida G., Gál M., Uhrin A. et al. Molecular markers for the identifcation of resistance genes and markerassisted election in breeding wheat for leaf rust resistance // Euphytica. 2009. Vol. 170. Pp. 67–76.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Шишкин Н.В., Дерова Т.Г., Гультяева Е.И., Шайдаюк Е.Л. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГЕНОВ УСТОЙЧИВОСТИ ПШЕНИЦЫ К БУРОЙ РЖАВЧИНЕ В УСЛОВИЯХ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ. Зерновое хозяйство России. 2019;(2):69-73. https://doi.org/10.31367/2079-8725-2019-62-2-69-73

For citation: Shishkin N.V., Derova T.G., Gultyaeva E.I., Shaydayuk E.L. EFFICIENCY OF WHEAT RESISTANCE GENES TO BROWN RUST IN THE ROSTOV REGION. Grain Economy of Russia. 2019;(2):69-73. (In Russ.) https://doi.org/10.31367/2079-8725-2019-62-2-69-73

Просмотров: 27


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-8725 (Print)
ISSN 2079-8733 (Online)