ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОСИТЕЛЕЙ ГЕНОВ УСТОЙЧИВОСТИ К ЛИСТОВОЙ РЖАВЧИНЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА В СОРТАХ МЯГКОЙ И ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ
DOI:
https://doi.org/10.26577/eb.2022.v92.i3.07Ключевые слова:
мягкая и твердая пшеница, устойчивость, Lr-гены, STS, SSR, бурая ржавчинаАннотация
Бурая или листовая ржавчина является одной из наиболее вредоносных болезней пшеницы, возбудителем которой является гриб Puccinia triticina. Она может привести к потерям урожая, а также к снижению качества зерна. Устойчивость к бурой ржавчине мягкой и твердой пшеницы является предпосылкой для получения стабильно высоких урожаев. Материалом исследований служили 11 образцов (отечественные и российские). С целью изучения устойчивости пшеницы к бурой ржавчине были выбраны 7 генов – Lr9, Lr10, Lr14, Lr22а, Lr28, Lr34 и Lr67. На основе результатов молекулярного скрининга было установлено, что сорта мягкой пшеницы несут в своих геномах гены Lr10, Lr22а, Lr34 а также Lr67 и являются носителями как эффективных, так и неэффективных генов устойчивости. Маркер, сцепленный с геном Lr9 был идентифицирован лишь у контрольного образца Новосибирская 29, что указывают на отсутствие данного гена у материалов твердой пшеницы. Но образцы T. durum защищены генами Lr10, Lr14 и высокоэффективным геном Lr28. Сорта пшениц, у которых были амплифицированы гены устойчивости к бурой ржавчине могут быть пирамидированы с другими генами устойчивости к листостебельным болезням и успешно применяться в соотвествующих селекционных программах.
Библиографические ссылки
Койшыбаев М. Болезни пшеницы / Койшыбаев М. – ФАО, Анкара, 2018. – 394 с.
Гриднева Е.Е. Современные тенденции развития рынка пшеницы в Республике Казахстан / Гриднева Е.Е., Калиакпарова Г.Ш., Гусева О.С. // Проблемы агрорынка. – 2018. – 2. – С. 148-154.
Агапова В.Д. Эффективность ювенильных генов устойчивости к возбудителю бурой ржавчины озимой пшеницы в фазу проростков в условиях юга России / Агапова В.Д., Ваганова О.Ф., Волкова Г.В. // Международный научно-исследовательский журнал. – 2020. – № 8 (98) Часть 1. – С. 163-167.
Koishybayev M.K. Genetic study of wheat resistance to leaf rust / Koishybayev M.K., Zhanarbekova A.B., Kokhmetova A.V., Rsaliev Sh.S. // Bulletin of NAS RK. – 2010. – 6. – С. 10-15.
Койшыбаев М. Особенности распространения особо опасных болезней пшеницы в Казахстане, устойчивость сортов и внутривидовое разнообразие патогенов / Койшыбаев М. // Иммуногенетическая защита сельскохозяйственных культур от болезней. Теория и практика. – М., Большие Вяземы, 2012. – С.118-126.
McIntosh, R.A.; Dubcovsky, J.; Rogers, J.M.; Xia, X.; Raupp, W.J. Catalogue of gene symbols for wheat: 2020 supplement. Annu. Wheat Newsl. 2020, 66, 109–128
Dinh H.X. Molecular genetics of leaf rust resistance in wheat and barley / Dinh H.X., Singh D., Periyannan S., Park R.F., Pourkheirandish M. // Theor. Appl. Genet. – 2020. – 133(7). – P. 2035-2050. https://doi.org/10.1007/s00122-020-03570-8.
Odintsova I.G. Grain Cultivars with Known Disease Resistance Genes in VIR Catalogue of theWorld Collection / Odintsova I.G., Makarova N.A., Krupnov V.A. – Leningrad, 1988. – Р. 12–21.
Manninger K. Effective Resistance Genes as Sources of Resistance Against Hungarian Wheat Rust / Manninger K. // Czech J.Genet. Plant Breed. – 2002. – vol. 38, no. 3-4. – Р. 153-154.
Kthiri D. Mapping of Genetic Loci Conferring Resistance to Leaf Rust From Three Globally Resistant Durum Wheat Sources / Kthiri D., Loladze A., N’Diaye A., Nilsen K.T., Walkowiak S., Dreisigacker S., Ammar K., Pozniak C.J. // Front. Plant Sci. – 2019. – 10:1247. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.01247.
Тырышкин Л.Г. Индукция экспрессии генов устойчивости взрослых растений к листовой ржавчине у проростков пшеницы / Тырышкин Л.Г., Курбанова П.М. // Микология и фитопатология. – 2009. – 43(1). – С. 75-80.
Бабкенова С.А. Мониторинг структуры популяции бурой ржавчины в Акмолинской области / Бабкенова С.А. / Генофонд и селекция. – 2013. – 1. – P. 39–47.
Gultyaeva E.I. Virulence of Puccinia triticina on Triticum and Aegilops species / Gultyaeva E.I., Shaydayuk E.L., Goncharov N.P., Аkhmetova A., Abdullaev K.M., Belousova M.H., Kosman E. // Australas. Plant Pathol. – 2016. – 45 (2). – P. 155-163. https://doi.org/10.1007/s13313-016-0395-6.
Гультяева Е.И. Генетическая структура популяций Puccinia triticina в России и её изменчивость под влиянием растения-хозяина / Гультяева Е.И. / Диссерт. ВАК РФ 03.02.12. – 2018.
Тюнин В.А. К 80-летию селекции яровой мягкой пшеницы в Челябинском НИИ сельского хозяйства. Достижения и основные пути развития аграрной науки Южного Урала / Тюнин В.А., Шрейдер Е.Р., Бондаренко Н.П. // Сборник научных трудов, Челябинск – 2017. – С. 133–139.
Kokhmetova A. Identification of Leaf Rust Resistance Genes in Wheat Cultivars Produced in Kazakhstan / Kokhmetova A., Madenova A., Kampitova G., Urazaliev R., Yessimbekova M., Morgounov A., Purnhauser L. // Cereal Res. Commun. – 2016. – Vol.44. – Р. 240–250. https://doi.org/10.1556/0806.43.2015.056.
Herrera-Foessel S.A. Identification and molecular characterization of leaf rust resistance gene Lr14a in durum wheat / Herrera-Foessel S.A., Singh R.P., Huerta-Espino J., William H.M., Garcia V., Djurle A., Yuen J. // J Plant Dis. – Vol. 92, No. 3. – 2008. – Р. 469–473. https://doi.org/10.1094/PDIS-92-3-0469.
Kumar A.A. Effect of the leaf rust resistance gene Lr28 on grain yield and bread making quality of wheat / A.A. Kumar, P. Raghavaiah // Plant Breed. – 2004. – Vol. 123. – P. 35–38. https://doi.org/10.1046/j.1439-0523.2003.00937.x.
Шишкин Н.В. Эффективность генов устойчивости пшеницы к бурой ржавчине в условиях Ростовской области / Н.В. Шишкин, Т.Г. Дерова, Е.И. Гультяева, Е.Л. Шайдаюк // Зерновое хозяйство России. – 2019. – С. 69–73
Kadkhodaei M. Identification of the leaf rust resistance genes Lr9, Lr26, Lr28, Lr34, and Lr35 in a collection of Iranian wheat genotypes using STS and SCAR markers / Kadkhodaei M., Dadkhodaie A. Assad M.T., Heidari B., Mostowfizadeh-Ghalamfarsa R. // J Crop Sci Biotechnol. – 2012. – 15(4). –
Р. 267–274. https://doi.org/10.1007/s12892-012-0035-9.
Schachermayr G. Molecular markers for the detection of the wheat leaf rust resistance gene Lr10 in diverse genetic backgrounds / Schachermayr G., Feuillet C., Keller B. // Mol. Breed. – 1997. – Vol. 3. – P. 65–74. https://doi.org/10.1023/A:1009619905909.
Singh P. Early Cambrian Trail Archaeonassa from the Sankholi Formation (Tal Group), Nigali Dhar Syncline (Sirmur District), Himachal Pradesh / Singh P., Bhargava O.N., Chaubey R.S., Kishore N., Prasad S.K. // J Geol Soc India. – 2015. – Vol. 85. – P.717–721.
Liu J.Q. Genetics of Stem Rust Resistance in Wheat Cvs. Pasqua and AC Taber / Liu J.Q., Kolmer J.A. // Phytopathol. – 1998. – 88 (2). – P. 171-176. doi: 10.1094/PHYTO.1998.88.2.171.
Dyck P.L. Aneuploid analysis of a gene for leaf rust resistance derived from the common wheat cultivar / Dyck P.L., Kerber E.R. // Can J Genet Cytol. – 1981. -Vol. 23. – P. 405–409. https://doi.org/10.1139/g81-043.
Урбанович О.Ю. Определение генов устойчивости к бурой ржавчине в сортах пшеницы с использованием молекулярных маркеров / Урбанович О.Ю., Малышев С.В., Долматович Т.В., Картель Н.А. // Генетика. – 2006. – Т. 42. – №5. – С. 675–685.
