vir-nwТруды по прикладной ботанике, генетике и селекцииProceedings on applied botany, genetics and breeding2227-88342619-0982N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources10.30901/2227-8834-2019-4-170-176vir-nw-472Research ArticleИММУНИТЕТ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ИХ ДИКИХ РОДИЧЕЙIMMUNITY OF CULTIVATED PLANTS AND THEIR WILD RELATIVESПерспективность использования современных европейских сортов яровой мягкой пшеницы для селекции на устойчивость к мучнистой росе в Северо-Западном регионе РФProspects of employing modern European cultivars of spring bread wheat in the breeding for powdery mildew resistance in the Northwestern region of RussiaЛебедеваТ. В.LebedevaT. V.

190000 г. Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44

42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000

riginbv@mail.ruЗуевЕ. В.ZuevE. V.

190000 г. Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44

42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000

riginbv@mail.ruБрыковаА. Н.BrykovaA. N.

190000 г. Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44

42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000

riginbv@mail.ruФедеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. ВавиловаРоссияN.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources (VIR)Russian FederationФедеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. ВавиловаРоссияN.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic ResourcesRussian Federation2019080120201804170176Copyright © Лебедева Т.В., Зуев Е.В., Брыкова А.Н., 20202020Лебедева Т.В., Зуев Е.В., Брыкова А.Н.Lebedeva T.V., Zuev E.V., Brykova A.N.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/472Актуальность

Актуальность. Заболевание мучнистой росой, вызываемое грибом Blumeria graminis (DC.) E.O. Speer f. sp. tritici Em. Marchal, распространено в районах с прохладным, влажным климатом. Важным средством борьбы с болезнью является выведение устойчивых к патогену сортов. Цель работы – выявление резистентных к мучнистой росе сортов мягкой пшеницы и характеристика их по ценным для селекции признакам.

Материалы и методы

Материалы и методы. Исследовали 150 европейских сортов яровой мягкой пшеницы из коллекции ВИР. Инокулюмом для заражения растений служила природная популяция мучнисторосяного гриба, имеющая гены вирулентности к генам Pm1, Pm2, Pm3a-d, Pm4a-b, Pm5a, Pm6, Pm7, Pm8, Pm9, Pm16, Pm19 и авирулентности к Pm12. Растения оценивали в разные фазы развития – проростки, колошение и цветение. Поражаемость проростков оценивали по 5-балльной шкале, учитывая хлорозы и некрозы. Полевое изучение европейских сортов яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) проводили согласно методическим указаниям, разработанным в ВИР.

Результаты и выводы

Результаты и выводы. Устойчивых сортов в ювенильной фазе зарегистрировано 12,7%, в фазе взрослого растения – 20,1%. Сорта ‘Dacke’, ‘SW Estrad’, ‘Sparrow’, ‘Aranka’ устойчивы к мучнистой росе на всех фазах развития. Сорта ‘Aranka’, ‘Zuzana’, ‘Septima’, ‘Tercia’ и ‘Sparrow’ характеризовались короткостебельностью. Сорта ‘Torka’, ‘Sparrow’, ‘Pasteur’ отличались крупным зерном.

Background

Background. Powdery mildew of bread wheat caused by the fungus Blumeria graminis (DC.) E.O. Speer f. sp. tritici Em. Marchal is a widespread foliar disease of wheat in regions with cool and wet climate. It infects the foliage, stem and spike of the wheat host and causes yield reduction. Breeding for resistance is the economical way to control this disease. The object of this work was to analyze spring cultivars of wheat (Triticum aestivum L.) for powdery mildew resistance and some productivity indicators.

Materials and methods

Materials and methods. The study involved 150 European spring bread wheat cultivars whose resistance to the fungus was assessed at the seedling, heading and flowering phases of plant development. The population of the fungus manifested virulence to Pm1, Pm2, Pm3a-d, Pm4a-b, Pm5a, Pm6, Pm7, Pm8, Pm9, Pm16 and Pm19, and avirulence to Pm12. The damage to seedlings was evaluated using the scale from 0 (no damage) to 4 (abundant pustules). Resistance of the adult plants was analyzed according to the scale from 9 (no damage) to 1 (abundant pustules).

Results and conclusions

Results and conclusions. Of the 150 cultivars, resistance at the seedling stage was shown by 12,7%, and at the adult stage by 20,1%. The cultivars ‘Dacke’, ‘SW Estrad’, ‘Sparrow’ and ‘Aranka’ were resistant in all phases of plant growth. ‘Naxos’ was characterized by a short period from seedlings to heading. The cultivars ‘Aranka’, ‘Zuzana’, ‘Septima’, ‘Tercia’ and ‘Sparrow’ had short stems, while ‘Torka’, ‘Sparrow’ and ‘Pasteur’ – large grains.

Triticum aestivum L.Blumeria graminis (DC.) E.O. Speer f. sp. tritici Em. Marchalвирулентностьфазы развитияселекционно ценные признакиTriticum aestivum L.Blumeria graminis (DC.) E.O. Speer f. sp. tritici Em. Marchalvirulencephases of growthbreeding characteristicsРабота выполнена в рамках государственного задания согласно тематическому плану ВИР по проекту № 06622019-0006 «Поиск, поддержание жизнеспособности и раскрытие потенциала наследственной изменчивости мировой коллекции зерновых и крупяных культур ВИР для развития оптимизированного генбанка и рационального использования в селекции и растениеводстве».ReferencesEU Plant Variety Database (v.3.2). Available from: http://ec.europa.eu/food/plant/plant_propagation_material/plant_variety_catalogues_databases/search/public/index.cfm?event=SearchForm&ctl_type=A [accessed May 13. 2019].EU Plant Variety Database (v.3.2). Available from: http://ec.europa.eu/food/plant/plant_propagation_material/plant_variety_catalogues_databases/search/public/index.cfm?event=SearchForm&ctl_type=A [accessed May 13. 2019].Gossort Russia (Gossortkomissiya RF). [in Russian] (ФГБУ «Госсорткомиссия»). URL: http://gossortrf.ru [дата обращения 13.05.2019].Gossort Russia (Gossortkomissiya RF). [in Russian] URL: http://gossortrf.ru [accessed 13.05.2019].Hsam S.L.K., Zeller F.J. Breeding for powdery mildew resistance in common wheat (Triticum aestivum L.). In: Belanger R.R., Dik A.J., Bushnell W.R., Carver T.L.W. (eds). The powdery mildews: a comprehensive treatise. St. Paul, Minn.: PUBD APS Press; 2002. p.219-238.Hsam S.L.K., Zeller F.J. Breeding for powdery mildew resistance in common wheat (Triticum aestivum L.). In: Belanger R.R., Dik A.J., Bushnell W.R., Carver T.L.W. (eds). The powdery mildews: a comprehensive treatise. St. Paul, Minn.: PUBD APS Press; 2002. p.219-238.Hysing S.C., Merker A., Liljeroth E., Koebner R.M.D., Zeller F.J., Hsam S.L.K. Powdery mildew resistance in 155 Nordic bread wheat cultivars and landraces Hereditas. 2007;144(3):102-119. DOI: 10.1111/j.2007.0018-0661.01991.xHysing S.C., Merker A., Liljeroth E., Koebner R.M.D., Zeller F.J., Hsam S.L.K. Powdery mildew resistance in 155 Nordic bread wheat cultivars and landraces Hereditas. 2007;144(3):102-119. DOI: 10.1111/j.2007.0018-0661.01991.xLillemo M., Bjørnstad Aǒ., Skinnes H. Molecular mapping of partial resistance to powdery mildew in winter wheat cultivar Folke. Euphytica. 2012;185(1):47-59. DOI: 10.1007/s10681-011-0620-xLillemo M., Bjørnstad Aǒ., Skinnes H. Molecular mapping of partial resistance to powdery mildew in winter wheat cultivar Folke. Euphytica. 2012;185(1):47-59. DOI: 10.1007/s10681-011-0620-xLu Q., Biørnstad Aǒ., Ren Y., Asad M.A., Xia X., Chen X., Ji F., Shi J., Lillemo M. Partial resistance to powdery mildew in German spring wheat ‘Naxos‘ is based on multiple genes with stable effects in diverse environments. Theor. Appl. Genet. 2012;125(2):297-309. DOI: 10.1007/s00122-012-1834-6Lu Q., Biørnstad Aǒ., Ren Y., Asad M.A., Xia X., Chen X., Ji F., Shi J., Lillemo M. Partial resistance to powdery mildew in German spring wheat ‘Naxos‘ is based on multiple genes with stable effects in diverse environments. Theor. Appl. Genet. 2012;125(2):297-309. DOI: 10.1007/s00122-012-1834-6McIntosh R.A., Yamazaki Y., Devos K.M., Dubcovsky J., Rogers W.J., Appels R. Catalogue of gene symbols for wheat. In: Pogna N.E., Romano M., Pogna E.A., Galterio G. (eds). Proc. 10 Intern. Wheat Genet. Symp. Vol. 4. Paestum, Italy; 2003.McIntosh R.A., Yamazaki Y., Devos K.M., Dubcovsky J., Rogers W.J., Appels R. Catalogue of gene symbols for wheat. In: Pogna N.E., Romano M., Pogna E.A., Galterio G. (eds). Proc. 10 Intern. Wheat Genet. Symp. Vol. 4. Paestum, Italy; 2003.Mains E.B., Dietz S.M. Physiologic forms of barley mildew Erysiphe graminis DC. Phytopath. 1930;20(3):229-239.Mains E.B., Dietz S.M. Physiologic forms of barley mildew Erysiphe graminis DC. Phytopath. 1930;20(3):229-239.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: Methodological guidelines (Popolneniye, sokhraneniye v zhivom vide i izucheniye mirovoy kollektsii pshenitsy, egilopsa i tritikale: Metodicheskiye ukazaniya). St. Petersburg: VIR; 1999. [in Russian]Mwale V.M., Chilembwe E.H.C., Uluko H.C. Wheat powdery mildew (Blumeria graminis f. sp. tritici): Damage effects and genetic resistance developed in wheat (Triticum aestivum). Int. Res. J. Plant Sci. 2014;5(1):1-16. DOI: 10.14303/irjps.2013.068Mwale V.M., Chilembwe E.H.C., Uluko H.C. Wheat powdery mildew (Blumeria graminis f. sp. tritici): Damage effects and genetic resistance developed in wheat (Triticum aestivum). Int. Res. J. Plant Sci. 2014;5(1):1-16. DOI: 10.14303/irjps.2013.068Ren Y., He Z., Li J., Lillemo M., Wu L., Bai B., Lu Q., Zhu H., Zhou G., Du J., Lu Q., Xia X. QTL mapping of adult-plant resistance to stripe rust in a population derived from common wheat cultivars Naxos and Shanghai 3/Catbird. Theor. Appl. Genet. 2012;125(6):1211-1221. DOI: 10.1007/s00122-012-1907-6Ren Y., He Z., Li J., Lillemo M., Wu L., Bai B., Lu Q., Zhu H., Zhou G., Du J., Lu Q., Xia X. QTL mapping of adult-plant resistance to stripe rust in a population derived from common wheat cultivars Naxos and Shanghai 3/Catbird. Theor. Appl. Genet. 2012;125(6):1211-1221. DOI: 10.1007/s00122-012-1907-6Тырышкин Л.Г., Зуев Е.В., Лебедева Т.В. Характеристика сортов яровой мягкой пшеницы из новейших поступлений коллекции ВИР по устойчивости к болезням и другим хозяйственно ценным признакам. Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2016;(43):64-67.Tyryshkin L.G., Zuev E.V., Lebedeva T.V. Characteristics of spring bread wheat cultivars from VIR collection new entries for diseases resistance and other agronomically valuable traits. Izvestiya Saint-Petersburg State Agrarian University. 2016;(43):64-67. [in Russian]

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