Вирулентность и фенотипы северокавказской популяции Puccinia triticina на сортах пшеницы озимой

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследования проводили с целью анализа вирулентности и фенотипического состава образцов популяции P. triticina, полученных с сортов озимой пшеницы из различных селекционных центров Северо-К авказского региона для оценки биобезопасности выращивания культуры и принятия решения о необходимости сортосмены. Инфекционный материал патогена был собран в 2022 г. на Кущевском (сорта Гром, Пафос и ЭН Цефей) и Кавказском (сорт Хит) госсортоучастках. Для изучения вирулентности популяций P. triticina использовали набор из 43 сортов и близкоизогенных линий Thatcher с известными генами устойчивости Lr. Всего выделено 53 монопустульных изолята гриба, представленных 49 фенотипами. Линии с генами Lr9, Lr29, Lr43, LrW были устойчивы ко всем изолятам гриба. Отмечены изоляты P. triticina, вирулентные к эффективным генам Lr24 (на сортах Хит и Пафос), Lr41, Lr42 (на сорте Хит), Lr47 (на сортах Хит, Пафос, ЭН Цефей). Большинство изученных изолятов были вирулентны к линиям с генами Lr1, Lr3, Lr16, Lr3ka, Lr11, Lr17, Lr30, LrB, Lr14a, Lr14b, Lr21, Lr23, Lr25, Lr33, Lr38, Lr40. Самым высоким числом аллелей вирулентности среди изученных характеризовались изоляты, выделенные с сорта Пафос, наименьшим – с сорта ЭН Цефей. Все образцы популяции патогена отличались высоким фенотипическим разнообразием. Согласно индексу Нея, высоким сходством по вирулентности характеризовались образцы P. triticina на сортах Хит и Эн Цефей; умеренным – на сортах Гром и ЭН Цефей. Наличие в популяциях P. triticina, собранных на сортах озимой пшеницы, вирулентных изолятов гриба к эффективным генам Lr обусловливает необходимость изучения генетики этих сортов и дальнейшего мониторинга вирулентности популяции патогена.

Об авторах

О. А. Кудинова

Федеральный научный центр биологической защиты растений

Email: alosa@list.ru
кандидат биологических наук 350039, Краснодар, ул. Калинина, 62

В. Д. Руденко

Федеральный научный центр биологической защиты растений

Email: alosa@list.ru
350039, Краснодар, ул. Калинина, 62

О. Ф. Ваганова

Федеральный научный центр биологической защиты растений

Email: alosa@list.ru
350039, Краснодар, ул. Калинина, 62

Г. В. Волкова

Федеральный научный центр биологической защиты растений

Email: alosa@list.ru
доктор биологических наук, член-корреспондент РАН 350039, Краснодар, ул. Калинина, 62

Список литературы

  1. 1. The Migration, Diversity, and Evolution of Puccinia triticina in China / L. Zhang, P. Zhao, Q. Meng, et al. // Plants. 2024. Vol. 13(17). 2438. URL: https://www.mdpi.com/2223-7747/13/17/2438 (дата обращения: 14.01.2025). doi: 10.3390/plants13172438.
  2. 2. Pathogenic and genetic diversity of Puccinia triticina from triticale in Poland between 2012 and 2015 / G. Czajowski, E. Kosman, P. Słowacki, et al. // Plant Pathology. 2021. Vol. 70 (9). P. 2148–2164. doi: 10.1111/ppa.13450.
  3. 3. Historical development of the Puccinia triticina population in South Africa / R. Labuschagne, E. Venter, W. H. Boshoff, et al. // Plant Disease. 2021. Vol. 105 (9). P. 2445–2452. doi: 10.1094/PDIS-10-20-2301-RE.
  4. 4. Influence of biotic and abiotic factors on the virulence of Puccinia triticina population in southern Russia / O. Kudinova, V. Agapova, O. Vaganova, et al. // Plant Pathology. 2024. Vol. 73 (2). P. 404–418. doi: 10.1111/ppa.13816.
  5. 5. Иммунологическая оценка сортов озимой тритикале к Pyrenophora tritici-repentis и Puccinia triticina в условиях юга России / Г. В. Волкова, O. A. Кудинова, Ю. С. Ким и др. // Достижения науки и техники АПК. 2023. Т. 5 (37). С. 5–9. doi: 10.53859/02352451_2023_37_5_5.
  6. 6. Новый сорт твердой яровой пшеницы Омский коралл / М. Г. Евдокимов, В. С. Юсов, Л. В. Мешкова и др. // Зерновое хозяйство России. 2022. № 1. С. 58–64. doi: 10.31367/2079-8725-2022-79-1-58-64.
  7. 7. Разнообразие новых российских сортов мягкой пшеницы по генам устойчивости к бурой ржавчине / Е. И. Гультяева, Е. Л. Шайдаюк, Веселова и др. // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2022. Т. 183. № 4. С. 208–218. doi: 10.30901/2227-8834-2022-4-208-218.
  8. 8. Использование молекулярных маркеров в селекции пшеницы на устойчивость к бурой ржавчине в Краснодарском НИИСХ им. П. П. Лукьяненко / Э. Р. Давоян, Л. А. Беспалова, Р. О. Давоян и др. // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2014. № 18 (4/1). С. 732–738.
  9. 9. Принципы и методы селекции пшеницы на устойчивость к болезням в КНИИСХ им. П. П. Лукьяненко / И. Б. Аблова, Л. А. Беспалова, Ф. А. Колесников и др. // Зерновое хозяйство России. 2016. № 5. С. 32–36.
  10. 10. Характеристика вирулентности популяций Рuccinia triticina и перспективы использования генов Lr24, Lr25, LrSp в селекции яровой мягкой пшеницы на Южном Урале / В. А. Тюнин, Е. Р. Шрейдер, Е. И. Гультяева и др. // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2017. № 21(5). С. 523–529. doi: 10.18699/VJ17.269.
  11. 11. Характеристика вирулентности возбудителя бурой ржавчины на сортах озимой твердой пшеницы в условиях Ростовской области / Е. Л. Шайдаюк, Е. И. Гультяева, Н. В. Шишкин и др. // Зерновое хозяйство России. 2019. № 1. С. 56–61. doi: 10.31367/2079-8725-2019-61-1-56-61.
  12. 12. Вирулентность гриба Puccinia triticina на сортах и селекционных линиях мягкой пшеницы на опытном поле ОмГАУ в 2013 г. / В. П. Шаманин, Е. И. Гультяева, Е. Л. Шайдаюк и др. // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2014. № 6 (116). С. 36–42.
  13. 13. Volkova G. V., Vaganova O. F., Kudinova O. A. Virulence of Puccinia triticina in the North Caucasus region of Russia // Spanish journal of agricultural research. 2020. № 18 (1). 1001. URL: https://sjar.revistas.csic.es/index.php/sjar/article/view/14749 (дата обращения: 18.01.2025). doi: 10.5424/sjar/2020181-14749.
  14. 14. Грибные патогены зерновых колосовых культур: биология, распространение, вредоносность, методы учета, сбора и хранения биоматериала. Создание искусственных инфекционных фонов: научно-практические рекомендации / Г. В. Волкова, Я. В. Яхник, О. А. Кудинова, и др. Краснодар: ФГБНУ ФНЦБЗР, 2024. 98 с.
  15. 15. Mains E. B., Jackson H. S. Physiologic specialization in the leaf rust of wheat: Puccinia triticina Erikss. // Phytopathology. 1926. Vol. 16. P. 89–120.
  16. 16. Kolmer J. A. Collections of Puccinia triticina in different provinces of China are highly related for virulence and molecular genotype // Phytopathology. 2015. Vol. 105. P. 700–706. doi: 10.1094/PHYTO-11-14-0293-R.
  17. 17. Kosman E., Leonard K. J. Conceptual analysis of methods applied to assessment of diversity within and distance between populations with asexual or mixed mode of reproduction // New Phytologist. 2007. Vol. 174. P. 683–696. doi: 10.1111/j.1469-8137.2007.02031.x.
  18. 18. Virulence and diversity of Puccinia striiformis f. sp. tritici in Ethiopia / W. Dawit, K. Flath, W. E. Weber, et al. // Canadian Journal of Plant Pathology. 2009. Vol. 31 (2). P. 211–219. doi: 10.1080/07060660909507594.
  19. 19. Cox T. S., Raupp W. J., Gill B. S. Leaf rust‐resistance genes Lr41, Lr42, and Lr43 transferred from Triticum tauschii to common wheat // Crop science. 1994. Vol 34. № 2 P. 339–343. doi: 10.2135/cropsci1994.0011183X003400020005x.
  20. 20. Volkova G. V., Kudinova O. A., Vaganova O. F. Postulation of leaf rust resistance genes of 20 wheat cultivars in southern Russia // Journal of Plant Protection Research. 2020. Vol 60 (3). P. 225–232. doi: 10.24425/jppr.2020.133951.
  21. 21. Effectiveness of leaf rust resistance genes in the adult and juvenile stages in Southern Russia in 2011–2020 / G. V. Volkova, O. A. Kudinova, O. F. Vaganova, et al. // Plants. 2022. Vol. 11 (6). P. 793. URL: https://www.mdpi.com/2223-7747/11/6/793 (дата обращения: 15.01.2025). doi: 10.3390/plants11060793.
  22. 22. Gultyaeva E., Shaydayuk E., Gannibal P. Leaf rust resistance genes in wheat cultivars registered in Russia and their influence on adaptation processes in pathogen populations // Agriculture. 2021. Vol. 11 (4). P. 319. URL: https://www.mdpi.com/2077-0472/11/4/319 (дата обращения: 21.01.2025). doi: 10.3390/agriculture11040319.
  23. 23. Тырышкин Л. Г., Захаров В. Г., Сюков В. В. Подразделение Lr-генов устойчивости пшеницы Triticum aestivum L. к листовой ржавчине (Puccinia triticina Eriks.) на ювенильные и возрастные: реальность или условность // Сельскохозяйственная биология. 2013. № 1. С. 74–77.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).