vir-nwТруды по прикладной ботанике, генетике и селекцииProceedings on applied botany, genetics and breeding2227-88342619-0982N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources10.30901/2227-8834-2025-2-218-227vir-nw-2350Research ArticleИММУНИТЕТ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ИХ ДИКИХ РОДИЧЕЙIMMUNITY OF CULTIVATED PLANTS AND THEIR WILD RELATIVESУстойчивость яровой пшеницы (Triticum aestivum L.) к мучнистой росе в условиях Центрального НечерноземьяResistance of spring wheat (Triticum aestivum L.) to powdery mildew under the conditions of the Central Non-Black-Earth Regionhttps://orcid.org/0000-0002-1932-9522НаджодовБ. Б.NajodovB. B.

Бобурджон Баходурович Наджодов, аспирант; лаборант-исследователь 

127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49 

127550, Москва, ул. Тимирязевская, 42 

Boburjon B. Najodov, Postgraduate (PhD) Student, Laboratory Research Assistant 

49 Timiryazevskaya St., Moscow 127550 

42 Timiryazevskaya St., Moscow 127550 

boburnajodov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-1870-7242РубецВ. С.RubetsV. S.

Валентина Сергеевна Рубец, доктор биологических наук, профессор, ведущий научный сотрудник, ведущий научный сотрудник 

127550, Москва, ул. Тимирязевская, 42

127276, Москва, ул. Ботаническая, 4 

Valentina S. Rubets, Dr. Sci. (Biology), Professor, Leading Researcher, Leading Researcher 

42 Timiryazevskaya St., Moscow 127550 

4 Botanicheskaya St., Moscow 127276 

Valentina.rubets50@gmail.comРоссийский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева ; Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологииРоссияRussian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy ; All-Russia Research Institute of Agricultural BiotechnologyRussian FederationВсероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии ; Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина Российской академии наукРоссияAll-Russia Research Institute of Agricultural Biotechnology ; Tsitsin Main Botanical Garden of the Russian Academy of SciencesRussian Federation2025300620251862218227Copyright © Наджодов Б.Б., Рубец В.С., 20252025Наджодов Б.Б., Рубец В.С.Najodov B.B., Rubets V.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://elpub.vir.nw.ru/jour/article/view/2350

Актуальность. Пшеница (Triticum aestivum L.) является одной из важнейших продовольственных культур в мире. В условиях центрального района Нечерноземной зоны России значительную угрозу для урожая представляет мучнистая роса (возбудитель – Blumeria graminis f. sp. tritici (DC.) Golovin ex Speer.), что обусловливает актуальность селекции устойчивых сортов для обеспечения стабильной урожайности и качества зерна. Цель исследования – выявление сортов яровой мягкой пшеницы различного эколого-географического происхождения с высокой устойчивостью к мучнистой росе для последующего использования в селекции.Материалы и методы. Исследования проводили на естественном инфекционном фоне на Полевой опытной станции РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева с 2022 по 2024 г. Материалом для исследования послужили 43 образца яровой мягкой пшеницы российской и зарубежной селекции. В качестве стандарта использовался районированный сорт ‘Злата’. Площадь делянки – 1 м2, повторность трехкратная. В течение вегетации осуществляли фенологические наблюдения и оценку устойчивости растений к мучнистой росе. Использовали балловую шкалу, где 1 балл соответствует восприимчивости (S), 3 балла – умеренной восприимчивости (MS), 5 баллов – умеренной устойчивости (MR), 7–9 баллов – высокой устойчивости (R) растений. Делянки убирали вручную, обмолот осуществляли на сноповой молотилке МПТУ-500, учет урожайности – путем взвешивания. Результаты обрабатывали однофакторным дисперсионным и корреляционным анализами.Результаты и заключение. Корреляционный анализ выявил умеренную положительную связь (r = 0,49**) между урожайностью и устойчивостью к мучнистой росе. Выделены образцы с высокой устойчивостью к болезни: ‘Саратовская 74’, ‘Симбирцит’, ‘Ласка’, ‘Мандарина’, ‘Агата’, ‘Фаворит’ и линии № 23, № 70 и № 215. Урожайность резистентных сортов ‘Симбирцит’ и ‘Мандарина’ за годы изучения превышала продуктивность районированного сорта ‘Злата’. Эти образцы рекомендуется использовать в селекции устойчивых сортов яровой пшеницы.

Background. Wheat (Triticum aestivum L.) is one of the world’s most important food crops. In the central area of Russia’s NonBlack-Earth Region, powdery mildew (caused by Blumeria graminis f. sp. tritici (DC.) Golovin ex Speer) poses a significant threat to yield. This underscores the importance of breeding resistant cultivars to ensure stable grain production and quality. The objective of this study was to identify spring bread wheat cultivars of diverse ecogeographic origin with high resistance to powdery mildew for their subsequent use in breeding programs.Materials and methods. The study was conducted from 2022 to 2024 under natural infection conditions at the Field Experiment Station of the Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy. The study included 43 spring bread wheat accessions from both Russian and international breeding programs. The zoned cv. ‘Zlata’ served as a reference. Experiments were performed on 1 m2 plots, with three replications. Throughout the growing season, phenological observations were made and powdery mildew resistance was assessed using a 9-point scale, where 1 point indicated susceptibility (S); 3 points, moderate susceptibility (MS); 5 points, moderate resistance (MR); and 7–9 points, high resistance (R). Harvesting was done manually, threshing was performed using an MPTU-500 bundle thresher, and yield was recorded by weight.Results and conclusion. The correlation analysis revealed a moderate positive relationship (r = 0.49**) between yield and powdery mildew resistance. Accessions with high resistance to the disease were selected: ‘Saratovskaya 74’, ‘Simbirtsit’, ‘Laska’, ‘Mandarina’, ‘Agata’, ‘Favorit’, and lines Nos. 23, 70 and 215. The yield of the resistant cvs. ‘Simbirtsit’ and ‘Mandarina’ over the years of study exceeded the productivity of the zoned cv. ‘Zlata’. These accessions are recommended for use in breeding programs aimed at developing resistant spring wheat cultivars.

мягкая пшеницасортобразецBlumeria graminisкорреляционный анализгенетические источники устойчивостиbread wheatcultivaraccessionBlumeria graminiscorrelation analysisgenetic resistance sourcesработа выполнена при поддержке стипендиальной программы Правительства РФ для иностранных аспирантов. Авторы благодарят рецензентов за их вклад в экспертную оценку этой работы.the work was supported by the Russian Government Scholarship Program for International PhD students. The authors thank the reviewers for their contribution to the peer review of this work.ReferencesДорофеев В.Ф., Руденко М.И., Шитова И.П., Корнейчук В.А. Методические указания по изучению мировой коллекции пшеницы. Ленинград: ВИР, 1977.Dorofeev V.F., Rudenko M.I., Shitova I.P., Korneichuk V.A. Guidelines for the study of the world wheat collection (Metodicheskiye ukazaniya po izucheniyu mirovoy kollektsii pshenitsy). Leningrad: VIR; 1977. [in Russian]Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд. Москва: Агропромиздат; 1985.Dospekhov B.A. Methodology of field trial (with fundamentals of statistical processing of research results) (Metodika polevogo opyta [s osnovami statisticheskoy obrabotki resultatov issledovaniy]). 5th ed. Moscow: Agropromizdat; 1985. [in Russian]GRIS. Genetic Resources Information System for Wheat and Triticale: [website]. Available from: http://www.wheatpedigree.net [accessed Nov. 01, 2024].GRIS. Genetic Resources Information System for Wheat and Triticale: [website]. Available from: http://www.wheatpedigree.net [accessed Nov. 01, 2024].He H., Liu R., Ma P., Du H., Zhang H., Wu Q. et al. Characterization of Pm68, a new powdery mildew resistance gene on chromosome 2BS of Greek durum wheat TRI 1796. Theoretical and Applied Genetics. 2021;134(1):53-62. DOI: 10.1007/s00122-020-03681-2He H., Liu R., Ma P., Du H., Zhang H., Wu Q. et al. Characterization of Pm68, a new powdery mildew resistance gene on chromosome 2BS of Greek durum wheat TRI 1796. Theoretical and Applied Genetics. 2021;134(1):53-62. DOI: 10.1007/s00122-020-03681-2Кривченко В.И., Лебедева Т.В., Пеуша Х.О. Мучнистая роса злаков. В кн.: Изучение генетических ресурсов зерновых культур по устойчивости к вредным организмам. Методическое пособие. Москва: Россельхозакадемия; 2008. С.86-105.Krivchenko V.I., Lebedeva T.V., Peusha Kh.O. Powdery mildew of cereals (Muchnistaya rosa zlakov). In: Studying Genetic Resources of Cereal Crops for Resistance to Harmful Organisms. Guidelines (Izucheniye geneticheskikh resursov zernovykh kultur po ustoychivosti k vrednym organizmam. Metodicheskoye posobiye). Moscow: Russian Academy of Agricultural Sciences; 2008. p.86-105. [in Russian]Лебедева Т.В., Брыкова А.Н., Зуев Е.В. Эффективные источники устойчивости яровой мягкой пшеницы к мучнистой росе для северо-запада России. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2023;184(1):205-214. DOI: 10.30901/2227-8834-2023-1-205-214Lebedeva T.V., Brykova A.N., Zuev E.V. Effective sources of powdery mildew resistance among spring bread wheat for the northwest of the Russian Federation. Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding. 2023;184(1):205- 214. [in Russian] DOI: 10.30901/2227-8834-2023-1-205-214Лебедева Т.В., Зуев Е.В. Изучение устойчивости к мучнистой росе (Blumeria graminis f. sp. tritici Golov.) сортов мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.). Достижения науки и техники АПК. 2015;29(7):17-20.Lebedeva T.V., Zuev E.V. Studies of powdery mildew resistance (Blumeria graminis f. sp. tritici Golov.) in varieties of common wheat (Triticum aestivum L). Achievements of Science and Technology of AIC. 2015;29(7):17-20. [in Russian]Li H., Men W., Ma C., Liu Q., Dong Z., Tian X. et al. Wheat powdery mildew resistance gene Pm13 encodes a mixed lineage kinase domain-like protein. Nature Communications. 2024;15(1):2449. DOI: 10.1038/s41467-024-46814-7Li H., Men W., Ma C., Liu Q., Dong Z., Tian X. et al. Wheat powdery mildew resistance gene Pm13 encodes a mixed lineage kinase domain-like protein. Nature Communications. 2024;15(1):2449. DOI: 10.1038/s41467-024-46814-7Lin M., Islamov B., Aleliūnas A., Armonienė R., Gorash A., Meigas E. et al. Genome-wide association analysis identifies a consistent QTL for powdery mildew resistance on chromosome 3A in Nordic and Baltic spring wheat. Theoretical and Applied Genetics. 2024;137(1):25. DOI: 10.1007/s00122-023-04529-1Lin M., Islamov B., Aleliūnas A., Armonienė R., Gorash A., Meigas E. et al. Genome-wide association analysis identifies a consistent QTL for powdery mildew resistance on chromosome 3A in Nordic and Baltic spring wheat. Theoretical and Applied Genetics. 2024;137(1):25. DOI: 10.1007/s00122-023-04529-1Mapuranga J., Chang J., Yang W. Combating powdery mildew: Advances in molecular interactions between Blumeria graminis f. sp. tritici and wheat. Frontiers in Plant Science. 2022;13:1102908. DOI: 10.3389/fpls.2022.1102908Mapuranga J., Chang J., Yang W. Combating powdery mildew: Advances in molecular interactions between Blumeria graminis f. sp. tritici and wheat. Frontiers in Plant Science. 2022;13:1102908. DOI: 10.3389/fpls.2022.1102908McIntosh R.A., Dubcovsky J., Rogers W.J., Xia X.C., Raupp W.J. Catalogue of gene symbols for wheat, 2020 supplement. Annual Wheat Newsletter. 2020;66:109–128.McIntosh R.A., Dubcovsky J., Rogers W.J., Xia X.C., Raupp W.J. Catalogue of gene symbols for wheat, 2020 supplement. Annual Wheat Newsletter. 2020;66:109–128.Пополнение, сохранение в живом виде и изучение мировой коллекции пшеницы, эгилопса и тритикале: Методические указания / под ред. А.Ф. Мережко. Санкт-Петербург: ВИР; 1999.Merezhko A.F. (ed.). Replenishment, preservation in vivo and study of the world collection of wheat, Aegilops and triticale: Guidelines (Popolneniye, sokhraneniye v zhivom vide i izucheniye mirovoy kollektsii pshenitsy, egilopsa i tritikale: Metodicheskiye ukazaniya). St. Petersburg: VIR; 1999. [in Russian]Наджодов Б.Б. Новая пшеница экстрима не боится [интервью]. Земля и жизнь. 2024;(3):14-16. URL: https://zizh.ru/article/novaya-pshenitsa-ekstrima-ne-boitsya [дата обращения: 25.12.2024].Najodov B.B. New wheat is not afraid of extreme conditions (Novaya pshenitsa ekstrima ne boitsya) [interview]. Zemlya i zhizn = Earth and Life. 2024;(3):14-16. [in Russian] URL: https://zizh.ru/article/novaya-pshenitsa-ekstrima-ne-boitsya [дата обращения: 25.12.2024].Паспортная база данных генетических ресурсов растений ВИР: [сайт]. URL: http://91.151.189.38:8080/virdb/maindb [дата обращения: 01.12.2024].Plant genetic resources passport database of VIR (Pasportnaya baza dannykh geneticheskikh resursov rasteniy VIR): [website]. [in Russian] URL: http://91.151.189.38:8080/virdb/maindb [дата обращения: 01.12.2024].Шешегова Т.К., Волкова Л.В., Щеклеина Л.М. Источники комплексной устойчивости яровой мягкой пшеницы из коллекции ВИР. Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2023;16(2):49-58. DOI: 10.53914/issn2071-2243_2023_2_49Sheshegova T.K., Volkova L.V., Shchekleina L.M. Sources of complex resistance of spring soft wheat from the collection of the N.I. Vavilov All-Russian Research Institute of Plant Industry (VIR). Vestnik of Voronezh State Agrarian University. 2023;16(2):49-58. [in Russian] DOI: 10.53914/issn2071-2243_2023_2_49Wang J., Xu H., Qie Y., Han R., Sun X., Zhao Y. Et al. Evaluation and identification of powdery mildew-resistant genes in 137 wheat relatives. Frontiers in Genetics. 2024;15:1342239. DOI: 10.3389/fgene.2024.1342239Wang J., Xu H., Qie Y., Han R., Sun X., Zhao Y. Et al. Evaluation and identification of powdery mildew-resistant genes in 137 wheat relatives. Frontiers in Genetics. 2024;15:1342239. DOI: 10.3389/fgene.2024.1342239

The authors declare that there are no conflicts of interest present.