Образцы прядильного и масличного льна (Linum usitatissimum L.) - источники эффективных генов устойчивости к фузариозному увяданию и ее зависимость от температуры

Бесплатный доступ

Фузариозное увядание льна, вызываемое преимущественно грибом Fusarium oxysporum f. lini, - одно из наиболее вредоносных и распространенных заболеваний культуры. Для повышения эффективности селекции прядильного и масличного льна на устойчивость к патогену необходим достаточный запас источников, обладающих эффективными R-генами. Создание моногенных по признаку устойчивости к заболеванию сортов льна позволит сократить срок их выведения и обеспечит существенное подавление болезни. В настоящем исследовании мы провели оценку образцов мирового генофонда Linum usitatissimum L. на устойчивость к высокоагрессивным моноизолятам Fusarium oxysporum f. lini, а также изучили влияние температурного фактора на экспрессивность R-генов устойчивости к фузариозному увяданию. Исследования проводили в 2006-2010 годах на 28 коллекционных образцах прядильного и масличного льна, характеризующихся высокой устойчивостью к популяции гриба F. oxysporum f. lini. В работе использовали высокоагрессивные моноизоляты и наиболее распространенные расы возбудителя. Для идентификации генов устойчивости был выполнен анализ гибридов F2 от скрещиваний изучаемых образцов с линиями, обладающими известными R-генами, на фоне с моноизолятом № 39 F. oxysporum f. lini. Закладку питомников и оценку материала осуществляли в естественных условиях вегетационного опыта (посев в ящики) и при регулируемом температурном режиме в климатической камере. Степень поражения растений льна фузариозным увяданием подсчитывали в фазу ранней желтой спелости. Проводили ранжирование сортов и коллекционных образцов по устойчивости к фузариозному увяданию. Было выделено 16 образцов прядильного и масличного льна, обладающих эффективными генами устойчивости к фузариозному увяданию. Реакция остальных 12 образцов на заражение различными изолятами указывала на недостаточную эффективность генов устойчивости к патогену, причем в зависимости от условий года наблюдалось усиление агрессивности отдельных рас возбудителя. Результаты гибридологического анализа подтвердили данные фитопатологического тестирования, указывающие на генетические различия образцов № 3896, л. 6 (Россия); Siciliana 285, л. 4 (Италия) и Honkej 21, л. 4 (Китай), устойчивость которых к фузариозному увяданию детерминировалась эффективными генами - соответственно Fu 4, Fu 7 и Fu 8. Установлено, что при температуре воздуха 26-28 °C в период всходы-«елочка» экспрессивность генов устойчивости к заболеванию может снижаться вследствие повышения агрессивности отдельных рас возбудителя. Экспрессивность гена Fu 7 была в значительной мере подвержена влиянию повышенных температур воздуха. При этом эффективность R-генов образца к-5657 (Minnesota, США) не зависела от температурного фактора. Использование в селекционном процессе прядильного и масличного льна новых источников, обладающих различными генами устойчивости к фузариозному увяданию, позволит избежать эпифитотий этого заболевания, а также будет способствовать стабилизации и дальнейшему росту урожайности и качества продукции льна.

Еще

Лен-долгунец, лен масличный, устойчивость, фузариозное увядание, генетические источники, температурный фактор

Короткий адрес: https://sciup.org/142213939

IDR: 142213939   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2016.3.310rus

Список литературы Образцы прядильного и масличного льна (Linum usitatissimum L.) - источники эффективных генов устойчивости к фузариозному увяданию и ее зависимость от температуры

  • Жученко А.А., Рожмина Т.А., Понажев В.П., Павлова Л.Н., Тихомирова В.Я., Сорокина О.Ю. Эколого-генетические основы селекции льна-долгунца. Тверь, 2009.
  • Kroes I., Rashid K., Trouve J.-P., Dombry G., Hammond J., Wullmers E., Rozhmina T., Keiser P., Lange W. Assessment of resistance to Fusarium oxysporum f. sp. lini in flax and linseed across locations and years. Aspects of resistance of flax and linseed (Linum usitatissimum) Fusarium oxysporum f. sp. L. Wageningen, 1997: 105-137.
  • Kroes G.M.L.W., Löffler H.J.M., Parlevliet J.E., Keizer L.C.P., Lange W., Interactions of Fusarium oxysporum f. sp. lini, the flax wilt pathogen, with flax and linseed. Plant Pathol., 1999, 48: 491-498.
  • Rashid K. Principal diseases of flax. In: Flax. The genus Linum. London-NY, 2003: 74-92.
  • Diederichsen A., Rozhmina T., Kudrjavceva L., Zhuchenko A., Jr. Variation patterns within 153 flax (Linum usitatissimum L.) genebank accessions based on evaluation for resistance to fusarium wilt, anthracnose and pasmo. Plant Genetic Resources: Characterization and Utilization, 2008, 6(1): 22-32.
  • Kumar M., Tripathi U.K., Tomer A., Kumar P., Singh A. Screening of linseed germplasm for resistance. Tolerance against Fusarium oxysporum f. sp. lini (Bolley) diseasе. Plant Pathol. Microbiol., 2014, 5: 235 ( ) DOI: 10.4172/2157-7471.1000235
  • Mpofu S.I., Rashid K.Y. Vegetative compatibility groups within Fusarium oxysporum f. sp. lini from Linum usitatissimum (flax) wilt nurseries in western Canada. Journal of Botany, 2011, 79(7): 836-843.
  • Gruzdevienė E., Brazauskienė I., Repečkienė J., Lugauskas A. The occurrence of pathogenic fungiduring flax growing seasonin central Lithuania. Journal of Plant Protection Research, 2008, 48(2): 255-264.
  • Lin Yuan, Na Mi, Shanshan Liu, Hui Ziqin Li. Genetic diversity and structure of the Fusarium oxysporum f. sp. lini populations on linseed (Linum usitatissimum) in China. Phytoparasitica, 2013, 41: 391-401 ( ) DOI: 10.1007/s12600-013-0300-6
  • Шиндин А.П., Захарова Л.М., Павлова Л.Н., Рожмина Т.А. Лен. Технологии возделывания и защиты от вредных организмов. М., 2012.
  • Дынник В.П., Евминов В.Н. Наследование устойчивости гибридов льна-долгунца к фузариозному увяданию. Лен и конопля, 1982, 5: 33-34.
  • Pavelek M. Dedicnost horisontalni resistance pradneho lnu proti fusarioze. Len a konopi (Czech Republic), 1983, 19: 7-164.
  • Spielmeyer W., Lagudah E.S., Mendham N., Green A.G. Inheritance of resistance to flax wilt (Fusarium oxysporum f. sp. lini) in a doubled haploid population of Linum usitatissimum L. Euphytica, 1998, 101: 287-291 ( ) DOI: 10.1023/A:1018353011562
  • Рожмина Т.А. Генетическое разнообразие вида L. usitatissimum и его использование в селекции на устойчивость к абиотическим и биотическим факторам среды. В сб.: Генетические основы селекции. Уфа, 2008: 233-247.
  • Kumar N., Paul S., Kumar A., Jamwal N.S. Inheritance of gene conferring resistance to wilt (Fusarium oxysporum f. sp. lini) disease of linseed (Linum usitatissimum L.) in North West Himalayas. Electronic Journal of Plant Breeding, 2015, 6(4): 1108-1110.
  • Hall L.M., Booker H., Siloto R.M.P., Jhala A.J., Weselake R.J. Flax (Linum usitatissimum L.). In: Industrial oil crops/T. McKeon, D. Hayes, D. Hildebrand, R. Weselake (eds.). AOCS Press, Elsevier Inc., 2016: 157-194 ( ) DOI: 10.1016/B978-1-893997-98-1.00006-3
  • Рожмина Т.А. Доноры устойчивости льна к фузариозному увяданию. В сб.: Идентифицированный генофонд растений и селекция. СПб, 2005: 406-419.
  • Рожмина Т.А. Генетическое разнообразие льна (Linum usitatissimum) и его комплексное использование в селекции. Автореф. докт. дис. СПб, 2004.
  • Кутузова С.Н. Генетика льна. В сб.: Генетика культурных растений. СПб, 1998: 6-52.
  • Голубев А.Е., Рожмина Т.А., Понажев В.П., Рыжов А.И., Рыжов И.А., Семин М.И. Селекционно-генетические основы сырьевого обеспечения льноводства. М., 2010.
  • Лошакова Н.И., Кудрявцева Л.П., Павлова Л.Н., Рожмина Т.А. Роль «Коллекции фитопатогенных микроорганизмов -возбудителей болезней льна» в селекции льна на групповую устойчивость к болезням. Масличные культуры (науч.-техн. бюл. ВНИИМК, Краснодар), 2014, 2(159-160): 172-178.
  • Лошакова Н.И. Идентификация рас возбудителя фузариоза льна и определения их вирулентности для целей селекции. В сб.: Селекция, семеноводство, агротехника, экономика и первичная обработка льна-долгунца. Торжок, 2002: 44-47.
  • Жученко Т.А., Рожмина Т.А. Мобилизация генетических ресурсов льна. Старица, 2000.
  • Лошакова Н.И., Крылова Т.В., Кудрявцева Л.П. Методические указания по фитопатологической оценки устойчивости льна-долгунца к болезням. Торжок, 2000.
  • Metcalfe D.R., Helgason S.B. Inheritance of loose smut resistance. Canad. J. Plant Sci., 1962, 42(3): 472-480.
  • Рожмина Т.А. Селекционно ценные гены устойчивости к фузариозному увяданию у льна. Достижения науки и техники АПК, 2015, 12: 47-49.
Еще
Статья научная