Характеристика нових сортів пшениці м’якої озимої миронівської селекції за алельним станом гена стійкості проти збудника бурої іржі Lr34

H. M. Kovalyshyna, Yu. M. Dmytrenko, A. V. Karelov, I. O. Sozinov, N. O. Kozub, O. V. Humenyuk, T. I. Mukha

Анотація


Проведено ідентифікацію алельного стану гена стійкості проти збудника бурої іржі пшениці Lr34 за допомогою домінантного маркеру на основі поліморфізму в 12 екзоні caSNP12 у нових сортів пшениці м’якої озимої та їх вивчення за стійкістю проти збудників бурої іржі й борошнистої роси в умовах штучного та провокаційного інфекційних фонів.

Ураження новостворених сортів збудниками бурої іржі та борошнистої роси за три роки досліджень знаходилось у межах 0,1-10 % та 1-20 %, відповідно. Ураження рослин сорту Подолянка (стандарт) збудником борошнистої роси у досліджувані роки (2015, 2016, 2017 рр.) становило: 10, 15 і 10 %, відповідно та бурої іржі – 10, 15, 0 %. Ураження сприйнятливого до збудника борошнистої роси сорту Кепрок знаходилось на рівні 15, 35, 15 %. Бура іржа набула розвитку на сприйнятливому сорті Миронівська 10 на рівні 15 %, 30 %, а у 2017 році хвороба на рослинах пшениці зовсім не проявилася.

За результатами ідентифікації алельного стану гену Lr34 серед 15 досліджуваних сортів лише 3 сорти – Берегиня миронівська, МІП Дніпрянка і Балада Миронівська – містять алель Lr34(+), що становить всього 20 % від досліджуваних сортів. Відомо, що ген Lr34 не є расоспецифічним. Він забезпечує загальну стійкість проти різних патотипів бурої іржі у дорослих рослинах. Тому, отримані результати свідчать на користь того, що при створенні нових сортів пшениці, стійких проти бурої іржі, необхідно використовувати сорти з ідентифікованим «стійким» алелем гена Lr34, як джерела стійкості в селекції.

Ключові слова: Triticum aestivum, селекція, сорти, стійкість, збудник, бура іржа, борошниста роса, Lr34, Yr18, Pm38, caSNP12


Повний текст:

PDF

Посилання


Orliuk, A. P., Honcharova, K. V., Bazalii, H. H., Usyk, L. O. (2010). Fizioloho-henetychne obgruntuvannia selektsii sortiv pshenytsi miakoi ozymoi dlia umov zroshennia [Physiological and genetic justification of selection of winter wheat varieties for irrigation conditions]. Zbirnyk naukovykh prats SHI [Collection of scientific works of SGI], 6 (56), 44–66.

McIntosh, R. A., Dubcovsky, J., Rogers, W. J., Morris, C., Appels, R., Xia, X.C. (2017). Сatalogue of gene symbols for wheat: 2017 supplement. Аvailable at: https://shigen.nig.ac.jp/wheat/komugi/genes/macgene/supplement2017.pdf

Kovalyshyna, H. M., Dmytrenko, Yu. M. (2017). Sources of resistance to brown rust pathogen and their use in the development of soft wheat varieties. Plant varieties studying and protection, 13 (2), 379-386.

doi: 10.21498/2518-1017.13.4.2017.117742

Caldwell, R. M., Finlay, K. W, Shepherd, K. W (eds) (1968). Breeding for general and/or specific plant disease resistance. The Third International Wheat Genetics Symposium, Canherra, 263-272.

Dyck, P. L. (1991). Genetics of adult plant leaf rust resistance in Chinese Spring and Sturdy wheats. Crop Sci, 31, 309–311.

Kolmer, J. A. (2002). Virulence phenotypes of Puccinia triticina in South AtlanticStates in 1999. Plant Diseases, 86, 288–291.

Spielmeyer, W., McIntosh, R. A., Kolmer, J., Lagudah, E. S. (2005). Powdery mildew resistance and Lr34/Yr18 genes for durable resistance to leaf and stripe rust cosegregate at a locus on the short arm of chromosome 7D of wheat. Theor. Appl. Genet, 111 (4), 731–735. doi: 10.1007/s00122-005-2058-9

Karelov, A. V., Pirko, Ya. V., Kozub, N. A., Sozinov, I. A., Pirko, N. N., Litvinenko, N. A., Lyfenko, S. F., Koliuchii, V. T., Blume, Ya. B., Sozinov, A. A. (2011). Identification of the allelic state of the Lr34 leaf rust resistance gene in soft winter wheat cultivars developed in Ukraine. Cytol Genet, 45 (5), 271–276.

doi: 10.3103/S0095452711050069

Rabinovich, S. V. (1972). Sovremennyie sorta pshenitsyi i ih rodoslovnyie [Modern varieties of wheat and their pedigrees]. Ukraine, Kiev: Urozhay, 328.

Galaev, A. V., Sivolap, Yu. M. (2015) Description of the bread wheat varieties of Ukrainian and Russian breeding by alleles of locus csLV34 closely linked with multipathogen resistance gene Lr34/Yr18/Pm38. Cytology and Genetics, 49 (1), 18–25.

Kovalyshyna, H. M. (2013). Henetychne riznomanittia sortiv pshenytsi ozymoi za stiikistiu proty buroi irzhi [Genetic variety of wheat varieties of winter for resistance to brown rust]. Zakhyst i karantyn roslyn [Plant protection and quarantine], 59, 137-146.

Gorash, A., Galaev, A., Babayants, O., Babayants, L. (2014). Leaf rust resistance of bread wheat (Triticum aestivum L.) linesderived from interspecific crosses. Zemdirbyste-Agriculture. 101(3), 295–302.

Lisova, H. M., Sobko, T. O. (2017. Osoblyvosti proiavu stiikosti nosiiv translokatsii 1AL/1RS do dii zbudnyka buroi irzhi pshenytsi v umovakh Pravoberezhnoho Lisostepu Ukrainy [Features of the expression of the resistance of 1AL / 1RS translocation carriers to the action of the rust wheat pathogen in the conditions of the Right Bank Forest-steppe of Ukraine]. Faktory eksperymentalnoi evoliutsii orhanizmiv [Factors of Experimental Evolution of Organisms], 21, 160-163.

Krattinger, S. G., Lagudah, E. S., Spielmeyer, W., Singh, R. P., Huerta-Espino, J., McFadden, H., Bossolini, E., Selter, L. L., Keller, B. (2009). A putative ABC transporter confers durable resistance to multiple fungal pathogens in wheat. Science, 323, 1360–1363.

Lagudah, E. S., Krattinger, S. G., Herrera-Foessel, S., Singh, R. P., Huerta-Espino, J., Spielmeyer, W., Brown-Guedira, G., Selter, L. L., Keller, B. (2009). Gene-specific markers for the wheat gene Lr34/Yr18/Pm38 which confers resistance to multiple fungal pathogens. Theoretical and Applied Genetics. 119, 5, 89-898

Dakouri, A., McCallum, B. D., Walichnowski, A. Z. [et al.] (2010). Fine-mapping of the leaf rust Lr34 locus in Triticum aestivum (L.) and characterization of large germplasm collections support the ABC transporter as essential for gene function. Theor. Appl. Genet., 121, 373–384.

Pirko, Ya. V., Karelov, A. V., Kozub, N. O., Sozinov, I. O., Pirko, N. M., Yemets, A. I., Korkhovyi, V. I., Koliuchyi, V. T., Blium, Ya. B., Sozinov, O. O. (2012). Vprovadzhennia metodiv, shcho bazuiutsia na provedenni polimeraznoi lantsiuhovoi reaktsii, dlia vyiavlennia heniv stiikosti do buroi irzhi u pshenytsi [The introduction of methods based on conducting a polymerase chain reaction to detect resistant rust wheat genes in wheat]. Nauka ta innovatsii [Science and Innovation], 8 (3), 50-56.

Geshele, E. E. (1971). Metodicheskoe rukovodstvo po fitopatologicheskoy otsenke zernovyih kultur [Methodological manual on phytopathological evaluation of cereals]. Ukraine, Odessa: VSGI, 180.

Krivchenko, V. I., Suhanberdina, E. H., Vershinina, V. A., Lebedeva, T. V. (1980). Izuchenie ustoychivosti zlakovyih kultur k muchnistoy rose [Study of the resistance of cereals to powdery mildew]. 79.

Trybel, S. O., Hetman, M. V., Stryhun, O. O., Kovalyshyna, H. M., Andriushchenko, A. V. (2010). Metodolohiia otsiniuvannia stiikosti sortiv pshenytsi proty shkidnykiv i zbudnykiv khvorob [Methodology of evaluation of resistance of wheat varieties to pests and pathogens], Ukraine, Kiev: Kolobih, 392.

Kozub, N. A., Sozinov, I. A., Karelov, A. V., Blume, Ya. B., Sozinov, A. A. (2017). Diversity of Ukrainian winter common wheat varieties with respect to storage protein loci and molecular markers for disease resistance genes. Cytol Genet., 51 (2), 117–129. doi: 10.3103/S0095452717020050




DOI: http://dx.doi.org/10.31548/bio2018.03.018

Метрики статей

Завантаження метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.