Расширение генетического разнообразия сортов яровой мягкой пшеницы по устойчивости к бурой ржавчине (Puccinia triticina Eriks.) в Нижнем Поволжье

Расширение генетического разнообразия сортов яровой мягкой пшеницы по устойчивости к бурой ржавчине (Puccinia triticina Eriks.) в Нижнем Поволжье

Автор: Гультяева Е.И., Сибикеев С.Н., Дружин А.Е., Шайдаюк Е.Л.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Зерновые культуры

Статья в выпуске: 1 т.55, 2020 года.

Бесплатный доступ

Бурая (листовая) ржавчина (возбудитель Puccinia triticina Erikss.) - значимое заболевание озимой и яровой пшеницы в Российской Федерации и других странах. Успешная защита пшеницы от бурой ржавчины возможна только за счет увеличения генетического разнообразия создаваемых сортов. Оно может быть достигнуто посредством эффективного комбинирования известных генов устойчивости или использования в гибридизации доноров новых генов устойчивости ( Lr -генов), источниками которых служат виды родов Triticum и Aegilops . В НИИ сельского хозяйства Юго-Востока традиционно проводятся работы в этом направлении. На основе высокопродуктивных сортов яровой мягкой пшеницы собственной селекции (Прохоровка, Саратовская 29, Саратовская 55, Саратовская 68, Саратовская 70, Саратовская 73, Саратовская 74, Л503, Л505, Добрыня, Фаворит, Белянка, Воевода) создан перспективный селекционный материал, высокоустойчивый к бурой ржавчине. В представленном исследовании впервые рассмотрено генетическое разнообразие перспективных линий яровой мягкой пшеницы по генам устойчивости в условиях Нижнего Поволжья...

Еще

Вирулентность, авирулентность, интрогрессивные линии, lr-гены

Короткий адрес: https://sciup.org/142223784

IDR: 142223784   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2020.1.27rus

Список литературы Расширение генетического разнообразия сортов яровой мягкой пшеницы по устойчивости к бурой ржавчине (Puccinia triticina Eriks.) в Нижнем Поволжье

  • Лебедев В.Б. Ржавчина пшеницы в Нижнем Поволжье. Саратов, 1998.
  • Крупнов В.А. Стратегия генетической защиты пшеницы от листовой ржавчины в Поволжье. Вестник РАСХН, 1997, 6: 12-15.
  • Сюков В.В. Листовая бурая ржавчина: фитопатологические и селекционно-генетические аспекты. Самара, 2016.
  • Сибикеев С.Н., Крупнов В.А. Эволюция листовой ржавчины и защита от нее пшеницы в Поволжье. Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И.Вавилова, 2007, спецвыпуск: 92-94.
  • Шехурдин А.П. Селекция и семеноводство яровой пшеницы на Юго-Востоке. Избранные труды. М., 1961.
  • Дружин А.Е., Сибикеев С.Н., Крупнов В.А. Увеличение генетического разнообразия саратовских пшениц методами интрогрессивной селекции как развитие идей Н.И. Вавилова. Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И.Вавилова, 2012, 10: 33-38.
  • Маркелова Т.С. Изучение структуры и изменчивости популяций бурой ржавчины пшеницы в Поволжье. Агро XXI, 2007, 4-6: 37-39.
  • Иванова О.В., Маркелова Т.С. Динамика структуры популяции Puccinia recondita f. sp. tritici Rob. et Desm. в Поволжье. Защита и карантин растений, 2011, 9: 20-21.
  • Конькова Э.А. Структура популяции Puccinia triticina Erikss. на посевах озимой и яровой мягкой пшеницы в Саратовской области. Вестник защиты растений, 2018, 4(98): 44-49 (
  • DOI: 10.31993/2308-6459-2018-4(98)-44-49)
  • Михайлова Л.А. Генетика взаимоотношений возбудителя бурой ржавчины и пшеницы. СПб, 2006.
  • Sibikeev S.N., Druzhin A.E. The genetic control of leaf rust resistance in the new spring bread wheat introgression lines. Annual Wheat Nеwsletter, 2014, 60: 121.
  • Sibikeev S.N., Druzhin A.E., Badaeva E.D., Rouban A.S. Using of the gene pool of bread wheat wild relatives for production of collection of newly identified introgressive spring bread wheat lines resistant to the main pathogens. Annual Wheat Nеwsletter, 2016, 62: 53.
  • Wheat rusts. An atlas of resistance genes /R.A. McIntosh., C.R. Wellings, R.F. Park (eds.). CSIRO Publications, Australia, 1995.
  • Qiu J.W., Schürch A.C., Yahiaoui N., Dong L.L., Fan H.J., Zhang Z.J., Keller B., Ling H.Q. Physical mapping and identification of a candidate for the leaf rust resistance gene Lr1 of wheat. Theor. Appl. Genet., 2007, 115(2): 159-168 ( ).
  • DOI: 10.1007/s00122-007-0551-z
  • Herrera-Foessel S.A., Singh R.P., Huerta-Espino J., William M., Rosewarne G., Djurle A., Yuen J. Identification and mapping of Lr3 and a linked leaf rust resistance gene in durum wheat. Crop Science, 2007, 47(4): 1459-1466 ( ).
  • DOI: 10.2135/cropsci2006.10.0663
  • Gupta S.K., Charpe A., Koul S., Prabhu K.V., Haq Q.M. Development and validation of molecular markers linked to an Aegilops umbellulata-derived leaf rust resistance gene, Lr9, for marker-assisted selection in bread wheat. Genome, 2005, 48(5): 823-830 ( ).
  • DOI: 10.1139/G05-051
  • Cheełkowski J., Golka L., Stepien L. Application of STS markers for leaf rust resistance genes in near-isogenic lines of spring wheat cv. Thatcher. J. Appl. Genet., 2003, 44(3): 323-338.
  • Gupta S.K., Charpe A., Prabhu K.W., Haque O.M.R. Identification and validation of molecular markers linked to the leaf rust resistance gene Lr19 in wheat. Theor. Appl. Genet., 2006, 113(6): 1027-1036 ( ).
  • DOI: 10.1007/s00122-006-0362-7
  • Neu C., Stein N., Keller B. Genetic mapping of the Lr20-Pm1 resistance locus reveals suppressed recombination on chromosome arm 7AL in hexaploid wheat. Genome, 2002, 45(4): 737-744 ( ).
  • DOI: 10.1139/g02-040
  • Hiebert C.W., Thomas J.B., Somers D.J., McCallum B.D., Fox S.L. Microsatellite mapping of adult-plant leaf rust resistance gene Lr22a in wheat. Theor. Appl. Genet., 2007, 115(6): 877-884 ( ).
  • DOI: 10.1007/s00122-007-0604-3
  • Mago R., Zhang P., Bariana H.S., Verlin D.C., Bansal U.K., Ellis J.G., Dundas I.S. Development of wheat lines carrying stem rust resistance gene Sr39 with reduced Aegilops speltoides chromatin and simple PCR markers for marker-assisted selection. Theor. Appl. Genet., 2009, 119(8): 1441-1450 ( ).
  • DOI: 10.1007/s00122-009-1146-7
  • Weng Y., Azhaguvel P., Devkota R.N., Rudd J.C. PCR-based markers for detection of different sources of 1AL.1RS and 1BL.1RS wheat-rye translocations in wheat background. Plant Breed., 2007, 126(5): 482-486 ( ).
  • DOI: 10.1111/j.1439-0523.2007.01331.x
  • Cherukuri D.P., Gupta S.K., Charpe A., Koul S., Prabhu K.V., Singh R.B., Haq Q.M.R. Molecular mapping of Aegilops speltoides derived leaf rust resistance gene Lr28 in wheat. Euphytica, 2005, 143(1): 19-26 ( ).
  • DOI: 10.1007/s10681-005-1680-6
  • Procunier J.D., Townley-Smith T.F., Fox S., Prashar S., Gray M., Kim W.K., Czarnecki E., Dyck P.L. PCR-based RAPD/DGGE markers linked to leaf rust resistance genes Lr29 and Lr25 in wheat (Triticum aestivum L.). Journal of Genetics and Breeding, 1995, 49(1): 87-91.
  • Lagudah E.S., McFadden H., Singh R.P., Huerta-Espino J., Bariana H.S., Spielmeyer W. Molecular genetic characterization of the Lr34/Yr18 slow rusting resistance gene region in wheat. Theor. Appl. Genet., 2006, 114(1): 21-30 ( ).
  • DOI: 10.1007/s00122-006-0406-z
  • Mago R., Bariana H.S., Dundas I.S. Development or PCR markers for the selection of wheat stem rust resistance genes Sr24 and Sr26 in diverse wheat germplasm. Theor. Appl. Genet., 2005, 111(3): 496-504 ( ).
  • DOI: 10.1007/s00122-005-2039-z
  • Helguera M., Khan I. A., Kolmer J., Lijavetzky D., Zhong-qi L., Dubcovsky J. PCR assays for the Lr37-Yr17-Sr38 cluster of rust resistance genes and their use to develop isogenic hard red spring wheat lines. Crop Science, 2003, 43(5): 1839-1847 ( ).
  • DOI: 10.2135/cropsci2003.1839
  • Pestsova E., Ganal M.W., Röder, M.S. Isolation and mapping of microsatellite markers specific for the D genome of bread wheat. genome, 2000, 43(4): 689-697 ( ).
  • DOI: 10.1139/g00-042
  • Helguera M., Khan I.A., Dubcovsky J. Development of PCR markers for wheat leaf rust resistance gene Lr47. Theor. Appl. Genet., 2000, 100(7): 1137-1143 ( ).
  • DOI: 10.1007/s001220051397
  • Dadkhodaie N.A., Karaoglou H., Wellings C.R., Park R.F. Mapping genes Lr53 and Yr35 on the short arm of chromosome 6B of common wheat with microsatellite markers and studies of their association with Lr36. Theor. Appl. Genet., 2011, 122(3): 479-87 ( ).
  • DOI: 10.1007/s00122-010-1462-y
  • Marais G.F., Bekker T.A., Eksteen A., McCallum B., Fetch T., Marais A.S. Attempts to remove gametocidal genes co-transferred to common wheat with rust resistance from Aegilops speltoides. Euphytica, 2010, 171(1): 71-85 ( ).
  • DOI: 10.1007/s10681-009-9996-2
  • Schachermayr G.M., Messemer M.M., Feuillet C., Winzeler H., Winzeler M., Keller B. Identification of molecular markers linked to the Agropyron elongatum-derived leaf rust resistance gene Lr24 in wheat. Theor. Appl. Genet., 1995, 90(7-8): 982-990 ( ).
  • DOI: 10.1007/BF00222911
  • Сибикеев С.Н., Бадаева Е.Д., Гультяева Е.И., Дружин Л.Е., Шишкина А.А., Драгович А.Ю., Крупин П.Ю., Карлов Г.И., Тхи Май Кхуат, Дивашук М.Г. Сравнительный анализ 6Agi и 6Agi2 хромосом Agropyron intermedium (Host) Beauv. у сортов и линий мягкой пшеницы с пшенично-пырейными замещениями. Генетика, 2017, 53(3): 298-310 ( ).
  • DOI: 10.7868/S0016675817030110
  • Дорохов Д.Б., Клоке Э. Быстрая и экономичная технология RAPD анализа растительных геномов. Генетика, 1997, 33(4): 443-450.
  • Михайлова Л.А., Гультяева Е.И., Мироненко Н.В. Методы исследований структуры популяции возбудителя бурой ржавчины пшеницы. Сборник методических рекомендаций по защите растений. СПб, 1998: 105-126.
  • Гультяева Е.И., Шайдаюк Е.Л., Шаманин В.П., Ахметова А.К., Тюнин В.А., Шрейдер Е.Р., Кашина И.В., Ерошенко Л.А., Середа Г.А., Моргунов А.И. Генетическая структура российских и казахстанских популяций возбудителя бурой ржавчины Puccinia triticina Erikss. по вирулентности и SSR маркерам. Сельскохозяйственная биология, 2018, 53(1): 85-95 ( ).
  • DOI: 10.15389/agrobiology.2018.1.85rus
  • Long D.L., Kolmer J.A. A North American system of nomenclature for Puccinia recondita f. sp. tritici. Phytopathology, 1989, 79(5): 525-529.
  • Ильина Л.Г. Селекция саратовских яровых пшениц. Саратов, 1996.
  • Лепехов С.Б. Признаки с отрицательными эффектами и их значение для селекции мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.). Вавиловский журнал генетики и селекции, 2016, 20(3): 337-343 ( ).
  • DOI: 10.18699/VJ16.114
  • Гультяева Е.И., Баранова О.А., Дмитриев А.П. Вирулентность и структура популяций Puccinia triticina в Российской Федерации в 2007 году. Вестник защиты растений, 2009, 4: 33-38.
  • Zhemchuzhina A., Kurkova N. Structure of population of Puccinia triticina in various regions of Russia in 2006-2008. Proc. of the BGRI Technical Workshop. St. Petersburg, 2010: 27.
  • McIntosh R.A., Dubcovsky J., Rogers W.J., Morris C., Xia X.C. Catalogue of gene symbols for wheat: 2017 supplement. Режим доступа: https://shigen.nig.ac.jp/wheat/komugi/genes/macge-ne/supplement2017.pdf. Дата обращения 25.07.2019.
  • Леонова И.Н. Влияние чужеродного генетического материала на проявление хозяйственно важных признаков мягкой пшеницы (T. aestivum L.). Вавиловский журнал генетики и селекции, 2018, 22(3): 321-328 ( ).
  • DOI: 10.18699/VJ18.367
  • Aktar-Uz-Zaman M., Tuhina-Khatun М., Hanafi M.M., Sahebi M. Genetic analysis of rust resistance genes in global wheat cultivars: an overview. Biotechnology & Biotechnological Equipment, 2017, 31(3): 431-445 ( ).
  • DOI: 10.1080/13102818.2017.1304180
  • Берлянд-Кожевников В.М., Дмитриев А.П., Будашкина Е.Б., Шитова И.П., Рейтер Б.Г. Устойчивость пшеницы к бурой ржавчине (генетическое разнообразие популяций гриба и растения-хозяина). Новосибирск, 1978.
  • Васильчук Н.С., Гапонов С.Н., Еременко Л.В., Паршикова Т.М., Попова В.М., Цетва Н.М., Шутарева Г.И. Итоги селекции яровой твердой пшеницы на высокое качество зерна в Саратове. Достижения науки и техники АПК, 2010, 5: 22-24.
  • Сибикеев С.Н. Чужеродные гены в селекции яровой мягкой пшеницы на устойчивость к листовой ржавчине. Докт. дис. Саратов, 2002.
  • Гультяева Е.И., Орина А.С., Ганнибал Ф.Б., Митрофанова О.П., Одинцова И.Г., Лайкова Л.И. Эффективность молекулярных маркеров для выявления генов Lr28, Lr35 и Lr47 у мягкой пшеницы. Генетика, 2014, 50(2): 147-156 ( ).
  • DOI: 10.7868/S0016675814020064
  • Nicol J.M., Bolat N., Bagci A. et al. CIMMYT and Turkey's international shuttle breeding program to develop wheat lines with fusarium crown rot and other soil borne pathogen resistances. In: The global fusarium initiative for international collaboration /T. Ban, J.M. Lewis, E.E. Phipps (eds.). Mexico, El Batán, 2006: 110-116.
  • Sharma S., Ghimire S.K., Niroula R.K., Ojha B.R., Thapa D.B. Marker assisted screening of Nepalese wheat genotypes and advanced lines for resistance to different races of wheat rust species. J. Inst. Agric. Anim. Sci., 2015, 33-34: 165-175 ( ).
  • DOI: 10.3126/jiaas.v33i0.20700
  • Ishikawa G., Nakamura T., Ashida T., Saito M., Nasuda S., Endo T.R., Wu J., Matsumoto T. Localization of anchor loci representing five hundred annotated rice genes to wheat chromosomes using PLUG markers. Theor. Appl. Genet., 2009, 118(3): 499-514 ( ).
  • DOI: 10.1007/s00122-008-0916-y
  • Salina E.A., Adonina I.G., Badaeva E.D., Kroupin P.Yu., Stasyuk A.I., Leonova I.N., Shishkina A.A., Divashuk M.G., Starikova E.V., Khuat T.M.L., Syukov V.V., Karlov G.I. Thinopyrum intermedium chromosome in bread wheat cultivars as a source of gene conferring resistance to fungal diseases. Euphytica, 2015, 204(1): 91-101 ( ).
  • DOI: 10.1007/s10681-014-1344-5
  • Романов Б.В., Авдеенко А.П. Гомология у видов пшеницы в связи с феномогеномикой их количественных признаков. Современные проблемы науки и образования, 2012, 1.
  • Dakouri A., McCallum B.D., Radovanovic N., Cloutier S. Molecular and phenotypic characterization of seedling and adult plant leaf rust resistance in a world wheat collection. Mol. Breeding, 2013, 32(3): 663-677 ( ).
  • DOI: 10.1007/s11032-013-9899-8
  • Гультяева Е.И., Аристова М.К., Шайдаюк Е.Л., Мироненко Н.В., Казарцев И.А., Ахметова А., Косман Е. Генетическая дифференциация Puccinia triticina Erikss. на территории России. Генетика, 2017, 53(9): 1053-1060 ( ).
  • DOI: 10.7868/S0016675817070037
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp