Образцы ячменя из коллекции генетических ресурсов растений ВИР, устойчивые к комплексу листовых болезней

Актуальность. Ячмень (Hordeum vulgare L.) является универсальной зерновой культурой, устойчивой к неблагоприятным условиям и обладающей широкой адаптивностью. Сорта ячменя, выращиваемые в Краснодарском крае, характеризуются высокой урожайностью и хорошим качеством зерна. Основной причиной снижения данных показателей является комплекс доминантов листовых болезней региона: карликовая ржавчина (Puccinia hordei G.H. Otth), сетчатая пятнистость (Pyrenophora teres Drechsler) и темно-бурая пятнистость (Bipolaris sorokiniana Shoemaker). Цель исследования – поиск источников устойчивости к возбудителям наиболее актуальных листовых заболеваний на юге России среди образцов дикого ячменя (H. vulgare subsp. spontaneum и H. bulbosum L.) из коллекции Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова (ВИР).

Материалы и методы. Объектом исследования послужили 73 образца дикого ячменя из коллекции генетических ресурсов растений ВИР. Изучение проведено в 2020–2023 гг. в условиях полевого стационара на искусственном инфекционном фоне Федерального научного центра биологической защиты растений в соответствии с методическими указаниями ВИР.

Результаты и выводы. В результате многолетних исследований выявлено 11 образцов, проявивших устойчивость к карликовой ржавчине, 58 – к сетчатой пятнистости листьев, 20 – к темно-бурой пятнистости листьев. Выделено 15 образцов, устойчивых к двум патогенам, и 7 образцов, устойчивых к трем патогенам. Выявленные источники устойчивости представляют практический интерес при создании устойчивых сортов ячменя, в том числе с групповой устойчивостью к нескольким патогенам.

1. Abbott D.C., Brown A.H.D., Burdon J. Genes for scald resistance from wild barley (Hordeum vulgare ssp. spontaneum) and their linkage to isozyme markers. Euphytica. 1991;61(3):225-231. DOI: 10.1007/BF00039662

2. Badr A., Müller K., Schäfer-Pregl R., El Rabey H., Effgen S., Ibrahim H.H. et al. On the origin and domestication history of barley (Hordeum vulgare). Molecular Biology and Evolution. 2000;17(4):499-510. DOI: 10.1093/oxfordjournals.molbev.a026330

3. Посевы ячменя на Юге снизились, но выросла урожайность. Zerno.Ru: [сайт]. URL: https://www.zerno.ru/node/26767 [дата обращения: 23.07.25].

4. Ebrahim F., Arzani A., Rahimmalek M., Sun D., Peng J. Salinity tolerance of wild barley Hordeum vulgare ssp. spontaneum. Plant Breeding. 2020;139(2):304-316. DOI: 10.1111/pbr.12770

5. Валовые сборы основных сельскохозяйственных культур в РФ – Росстат). Zerno.Ru: [сайт]. URL: https://www.zerno.ru/node/28962 [дата обращения: 23.07.25].

6. Hodgkin T., Hajjar R. Using crop wild relatives for crop improvement: Trends and perspectives. In: N. Maxted, B.V. Ford-Lloyd, S.P. Kell, J.M. Iriondo, M.E. Dulloo, J. Turok. Crop Wild Relative Conservation and Use. Wallingford: CAB International; 2007. p.535-548. DOI: 10.1079/9781845930998.0535

7. Hoseinzadeh P., Ruge-Wehling B., Schweizer P., Stein N., Pidon H. High resolution mapping of a Hordeum bulbosum-derived powdery mildew resistance locus in barley using distinct homologous introgression lines. Frontiers in Plant Science. 2020;11:225. DOI: 10.3389/fpls.2020.00225

8. Jin Y., Steffenson B.J., Bockelman H.E. Evaluation of cultivated and wild barley for resistance to pathotypes of Puccinia hordei with wide virulence. Genetic Resources and Crop Evolution. 1995;42:1-6. DOI: 10.1007/BF02310678

9. Johnston P.A., Pickering R.A. PCR detection of Hordeum bulbosum introgression in a H. vulgare background using a retrotransposon-like sequence. Theoretical and Applied Genetics. 2002;104(4):720-726. DOI: 10.1007/s00122-001-0791-2

10. Joshi A.K., Mishra B., Chatrath R., Ortiz-Ferrara G., Singh P. Wheat improvement in India: Present status, emerging challenges and future prospects. Euphytica. 2007;157(3):431-446. DOI: 10.1007/s10681-007-9385-7

11. Koyshibayev M., Muminjanov H. Guidelines for monitoring diseases, pests and weeds in cereal crops. Ankara: FAO; 2016. Available from: https://openknowledge.fao.org/server/api/core/bitstreams/ce7d4989-c852-4d90-b052-5a5034f707eb/content [accessed Jul. 23. 2025].

12. Кузнецова Т.Е., Серкин Н.В., Левштанов С.А., Веретельникова Н.А. Комбинационная селекция озимого ячменя в Краснодарском НИИСХ. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2013;171:208-213.

13. McLean M.S., Howlett B.J., Hollaway G.J. Epidemiology and control of spot form of net blotch (Pyrenophora teres f. maculata) of barley: a review. Crop and Pasture Science. 2009;60(4):303-315. DOI: 10.1071/CP08173

14. Ovesna J., Chrpova J., Kolarikova L., Svoboda P., Hanzalova A., Palicova J. Et al. Exploring wild Hordeum spontaneum and Hordeum marinum accessions as genetic resources for fungal resistance. Plants (Basel). 2023;12(18):3258. DOI: 10.3390/plants12183258

15. Park R.F., Golegaonkar P.G., Derevnina L., Sandhu K.S., Karaoglu H., Elmansour H.M. et al. Leaf rust of cultivated barley: pathology and control. Annual Review of Phytopathology. 2015;53:565-589. DOI: 10.1146/annurev-phyto-080614-120324

16. Пендинен Г.И., Чернов В.Е., Шольц М. Характеристика интрогрессивных линий ячменя, полученных на основе межвидового гибрида Hordeum vulgare L. × H. bulbosum L. (HvHbHb). Биотехнология и селекция растений. 2018;1(1):16-24. DOI: 10.30901/2658-6266-2018-1-16-24

17. Razzaq A., Saleem F., Wani S.H., Abdelmohsen S.A.M., Alyousef H.A. Abdelbacki A.M. et al. De-novo domestication for improving salt tolerance in crops. Frontiers in Plant Science. 2021;12:681367. DOI: 10.3389/fpls.2021.681367

18. Salomon B., von Bothmer R., Jacobsen N. Intergeneric crosses between Hordeum and North-American Elymus (Poaceae, Triticeae). Hereditas. 1991;114(1):35-39. DOI: 10.1111/j.1601-5223.1991.tb00550.x

19. Sato K., Takeda K. Net blotch resistance in wild species of Hordeum. Euphytica. 1997;95:179-185. DOI: 10.1023/A:1002958924439

20. Scholz M., Ruge-Wehling B., Habekub A., Schrader O., Pendinen G., Fischer K. et al. Ryd4 (Hb): a novel resistance gene introgressed from Hordeum bulbosum into barley and conferring complete and dominant resistance to the barley yellow dwarf virus. Theoretical and Applied Genetics. 2009;119(5):837-849. DOI: 10.1007/s00122-009-1093-3

21. StatSoft: [website]. Available from: https://statsoftai.ru [accessed Jul. 23. 2025].

22. Волкова Г.В., Данилова А.В., Кудинова О.А. Вирулентность популяции возбудителя карликовой ржавчины ячменя на Северном Кавказе в 2014–2017 годах. Сельскохозяйственная биология. 2019;54(3):589-596. DOI: 10.15389/agrobiology.2019.3.589rus