Разнообразие видов рода Avena по морфологическим признакам и устойчивости к фузариозу зерна

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

По устойчивости к фузариозу зерна проанализированы 66 генотипов 19 видов рода Avena различной плоидности из коллекции ВИР. Растения выращивали в поле на инфекционном фоне гриба F. culmorum. Оценка представительного набора диких видов Avena выполнена впервые в мире. Методом количественной ПЦР выявляли содержание ДНК трихотеценпродуцирующих грибов Fusarium. Количество микотоксинов в зерне определяли иммуноферментным методом. Наименьшие количества ДНК Fusarium и дезоксиниваленола (ДОН) выявлены в 7 генотипах гексаплоидных видов A. byzantina, A. sterilis, A. sativa, A. fatua и одном диплоидного вида A. wiestii. Показаны статистически достоверные связи между морфологическими характеристиками генотипов, содержанием ДНК Fusarium, различающихся по патогенным свойствам и количеству ДОН.

Об авторах

Татьяна Юрьевна Гагкаева

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений»

Автор, ответственный за переписку.
Email: t.gagkaeva@mail.ru

канд. биол. наук, доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории микологии и фитопатологии

Россия, Санкт-Петербург, Пушкин

Ольга Павловна Гаврилова

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений»

Email: olgavrilova1@yandex.ru

канд. биол. наук, научный сотрудник лаборатории микологии и фитопатологии

Россия, Санкт-Петербург, Пушкин

Александра Станиславовна Орина

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений»

Email: orina-alex@yandex.ru

канд. биол. наук, научный сотрудник лаборатории микологии и фитопатологии

Россия, Санкт-Петербург, Пушкин

Елена Владимировна Блинова

ФИЦ «Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова»

Email: e.blinova@vir.nw.ru

канд. с.-х. наук, старший научный сотрудник отдела генетических ресурсов овса, ржи, ячменя

Россия, Санкт-Петербург

Игорь Градиславович Лоскутов

ФИЦ «Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова»

Email: i.loskutov@vir.nw.ru

д-р биол. наук, доцент, главный научный сотрудник, заведующий отделом генетических ресурсов овса, ржи, ячменя

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Loskutov IG. On evolutionary pathways of Avena species. Gen Res Crop Evol. 2007;55:211-220. doi: 10.1007/s10722-007-9229-2.
  2. Loskutov IG, Rines HW. Avena L. Wild crop relatives: genomic and breeding resources. In: Kole C, editor. Wild crop relatives: genomic and breeding resources. Cereals. Heidelberg, Berlin, New York: Springer; 2011. P. 109-184. doi: 10.1007/978-3-642-14228-4_3.
  3. Loskutov IG, Melnikova SV, Bagmet LV. Eco-geographical assessment of Avena L. wild species at the VIR herbarium and genebank collection. Gen Res Crop Evol. 2017;64:177-188. doi: 10.1007/s10722-015-0344-1.
  4. Stenglein SA. Fusarium poae: a pathogen that needs more attention. J Plant Pathol. 2009;91:25-36. doi: 10.4454/jpp.v91i1.621.
  5. Гаврилова О.П., Гагкаева Т.Ю., Буркин А.А., Кононенко Г.П. Зараженность грибами рода Fusarium и контаминация микотоксинами зерна овса и ячменя на севере Нечерноземья // Сельскохозяйственная биология. – 2009. – № 6. – C. 89–93. [Gavrilova OP, Gagkaeva TY, Burkin AA, Kononenko GP. Mycological infection by Fusarium strains and mycotoxins contamination of oats and barley in the north of Nonchernozem’e. Agricultural biology. 2009;(6):89-93. (In Russ.)]
  6. Гаврилова О.П., Ганнибал Ф.Б., Гагкаева Т.Ю. Зараженность зерна овса грибами Fusarium и Alternaria и ее сортовая специфика в условиях Северо-Запада России // Сельскохозяйственная биология. – 2016. – Т. 51. – № 1. – С. 111–118. [Gavrilova OP, Gannibal PB, Gagkaeva TY. Fusarium and Alternaria fungi in grain of oats grown in the north-western Russia regarding cultivar specificity. Agricultural biology. 2016;1:111-118. (In Russ.)]. doi: 10.15389/agrobiology.2016.1.111rus.
  7. Thrane U, Adler A, Clasen P, et al. Diversity in metabolite production by Fusarium langsethiae, Fusarium poae and Fusarium sporotrichioides. Int J Food Microbiol. 2004;95:257-266. doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2003.12.005.
  8. Boutigny A-L, Richard-Forget F, Barreau C. Natural mechanisms for cereal resistance to the accumulation of Fusarium trichothecenes. Eur J Plant Pathol. 2008;121: 411-423. doi: 10.1007/s10658-007-9266-x.
  9. 10th International Oat Conference; 2016 Jul 11-15; Saint Petersburg, Russia. Available at: http://oats2016.org/ http://www.oats2016.org/files/29614_BLOK_farexpo_tezisy_kongress.pdf.
  10. Bjørnstad Ǻ, Skinnes H. Resistance to Fusarium infection in oats (Avena sativa L.). Cereal Res Commun. 2008;36:57-61. doi: 10.1556/CRC.36.2008.Suppl.B.9.
  11. Germeier C, Maggioni L, Katsiotis A, Lipman E. Report of a working group on Avena. In: Sixth meeting “Avena genetic resources for quality in human consumption” (AVEQ); 2010 Oct 19-22; Bucharest, Romania; 2010. P. 1-35.
  12. Лоскутов И.Г., Блинова Е.В., Гаврилова О.П., Гагкаева Т.Ю. Разнообразие культурного овса по хозяйственно ценным признакам и их связь с устойчивостью к фузариозу // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2016. – Т. 20. – № 3. – С. 286–294. [Loskutov IG, Blinova EV, Gavrilova OP, Gagkaeva TY. The valuable characteristics of oats genotypes and resistance to Fusarium disease. Russian journal of genetics: applied research. 2016;20(3):286-294. (In Russ.)]. doi: 10.18699/VJ16.151.
  13. Лоскутов И.Г., Ковалева О.Н., Блинова Е.В. Методические указания по изучению и сохранению мировой коллекции ячменя и овса. – СПб.: ВИР, 2012. [Loskutov IG, Kovaleva ON, Blinova EV. Methodological guidance directory for studing and maintaining VIR’s collections of barley and oat. Saint Petersburg: VIR; 2012. (In Russ.)]
  14. European Commission. Community reference laboratory for GM food and feed. Event-specific for the quantitation of maize line NK603 using real-time PCR. 2005. Available at: http://gmo-crl.jrc.ec.europa.eu/summaries/NK603report_mm.pdf.
  15. Gagkaeva TY, Gavrilova OP, Loskutov IG, Yli-Mattila T. Sources of resistance to Fusarium head blight in VIR oat collection. Euphytica. 2013;191:355-364. doi: 10.1007/s10681-013-0865-7.
  16. Halstensen AS, Nordby KC, Eduard W, Klemsdal SS. Real-time PCR detection of toxigenic Fusarium in airborne and settled grain dust and associations with trichothecene mycotoxins. J Environm Monitoring. 2006;8:1235-1241. doi: 10.1039/b609840a.
  17. Yli-Mattila T, Paavanen-Huhtala S, Jestoi M, et al. Real-time PCR detection and quantification of Fusarium poae, F. graminearum, F. sporotrichioides and F. langsethiae in cereal grains in Finland and Russia. Arc Phytopathol Plant Protect. 2008;41(4):243-260. doi: 10.1080/03235400600680659.
  18. Konstantinova P, Yli-Mattila T. IGS-RFLP analysis and development of molecular markers for identification of F. poae, F. langsethiae, F. sporotrichioides and F. kyushuense. Int J Food Microbiol. 2004;95:321-331.
  19. Loskutov IG, Kosareva IA, Melnikova SV, et al. Genetic diversity in tolerance of wild Avena species to aluminium (Al) Gen Res Crop Evol. 2016. doi: 10.1007/s10722-016-0417-9.
  20. Banu Buyukunal Bal E. Efficacy of seed storage proteins of cereal grains on Aspergillus and Fusarium spp. Animal Health Prod Hyg. 2012;1:47-51.
  21. Kazemi HA, Shimi P. Determination of the host range of Fusarium moniliforme isolated from winter wild oat (Avena ludoviciana) in Iran. Iranian Journal of Weed Science. 2005;1(1):67-72.
  22. Liang C, Qing-Yun G. Potential research of Fusarium Avenaceum isolate GD-2 as a bioherbicide agent for wild oats (Avena fatua L.). J Agric Sci Technol. 2014;16(3):70.
  23. de Luna LZ, Kennedy AC, Hansen JC, et al. Mycobiota on wild oat (Avena fatua L.) seed and their caryopsis decay potential. Plant Health Prog. 2011. doi: 10.1094/PHP-2011-0210-01-RS.
  24. Левитин М.М., Иващенко В.Г., Шипилова Н.П., и др. Возбудители фузариоза колоса зерновых культур и форм проявления болезни на Северо-Западе России // Микология и фитопатология. – 1994. – Т. 28. – № 3. – С. 58–64. [Levitin MM, Ivashchenko VG, Shipilova NP, et al. Fusarium head blight pathogens and manifestation forms of the disease in North-West Russia. Mycology and phytopathology. 1994;28(3):58-64. (In Russ.)]
  25. Bourdages JV, Marchand S, Rioux S, Belzile FJ. Diversity and prevalence of Fusarium species from Quebec barley fields. Can J Plant Pathol. 2006;28:419-425. doi: 10.1080/07060660609507315.
  26. Гагкаева Т.Ю., Шамшев И.В., Гаврилова О.П., Селицкая О.Г. Биология взаимоотношений грибов рода Fusarium и насекомых (обзор) // Сельскохозяйственная биология. – 2014. – № 3. – С. 13–23. [Gagkaeva TY, Shamshev IV, Gavrilova OP, Selitskaya OG. Biological relationships between Fusarium fungi and insects (review). Agricultural biology. 2014;(3):13-23. (In Russ.)]. doi: 10.15389/agrobiology.2014.3.13rus.
  27. Степанычева Е.А., Петрова М.О., Черменская Т.Д., и др. Эколого-биохимические взаимодействия грибов рода Fusarium и фитофагов злаковых культур // Евразиатский энтомологический журнал. – 2016. – Т. 15. – № 6. – С. 530–537. [Stepanycheva EA, Petrova MO, Chermenskaya TD, et al. Ekologo-biokhimicheskie vzaimodeistviya gribov roda Fusarium i fitofagov zlakovykh kul’tur. Euroasian entomological journal. 2016;15(6):530-537. (In Russ.)]
  28. Savelieva E, Gustyleva L, Migalovskaya E, et al. Study of the vapor phase over Fusarium fungi cultured on various substrates. Chem Biodivers. 2016;13(7):891-903. doi: 10.1002/cbdv.201500284.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Гагкаева Т.Ю., Гаврилова О.П., Орина А.С., Блинова Е.В., Лоскутов И.Г., 2017

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах