Устойчивость образцов ячменя из Восточноазиатского центра разнообразия культуры к netи spot-формам возбудителя сетчатой пятнистости

Актуальность. Ячмень – основная кормовая культура и ценное сырье для пивоваренной промышленности. Вредоносной болезнью ячменя является сетчатая пятнистость, вызываемая гемибиотрофным грибом Pyrenophora teres Drechsler, который существует в двух формах, различающихся по симптомам на ячмене: net-форма P. teres f. teres и spotформа P. teres f. maculata Smed.-Pet. Расширение коллекции источников и доноров устойчивости для селекции является актуальной задачей.

Материалы и методы. Материалом для исследования послужила коллекция из 53 образцов ячменя из Восточноазиатского генцентра, отличающихся различным уровнем устойчивости к возбудителю сетчатой пятнистости. В исследовании использовали различные патотипы P. teres f. teres и P. teres f. maculata. Устойчивость проростков ячменя оценивали в контролируемых условиях климатической комнаты по международной 10-балльной шкале.

Результаты и выводы. Выявлено 18 образцов (30,2%) с расоспецифической устойчивостью к большинству патотипов P. teres f. teres (Ptt) и 14 образцов (26,4%) с устойчивостью к двум изолятам P. teres f. maculata (Ptm). У большинства образцов устойчивость к Ptt контролируется несколькими малыми генами. Устойчивостью к двум формам Ptt и Ptm отличались образцы к-3945, к-11011 и к-20497.

1. Afanasenko O., Rozanova I., Gofman A., Lashina N., Novakazi F., Mironenko N. et al. Validation of molecular markers of barley net blotch resistance loci on chromosome 3H for marker-assisted selection. Agriculture. 2022;12(4):439. DOI: 10.3390/agriculture12040439

2. Афанасенко О.С. Проблемы создания сортов сельскохозяйственных культур с длительной устойчивостью к болезням. Защита и карантин растений. 2010;(3):49.

3. Анисимова А.В., Мироненко Н.В., Левштанов С.А. Первая находка гриба Pyrenophora teres f. maculata в Краснодарском крае. Вестник защиты растений. 2011;(3):53-56.

4. Clare S.J., Wyatt N.A., Brueggeman R.S., Friesen T.L. Research advances in the Pyrenophora teres–barley interaction. Molecular Plant Pathology. 2020;21(2):272-288. DOI: 10.1111/mpp.12896

5. Dinglasan E., Hickey L., Ziems L., Fowler R., Anisimova A., Baranova O. et al. Genetic characterization of resistance to Pyrenophora teres f. teres in the international barley differential Canadian Lake Shore. Frontiers in Plant Science. 2019;10:326. DOI: 10.3389/fpls.2019.00326

6. Grewal T.S., Rossnagel B.G., Pozniak C.J., Scoles G.J. Mapping quantitative trait loci associated with barley net blotch resistance. Theoretical and Applied Genetics. 2008;116(4):529-539. DOI: 10.1007/s00122-007-0688-9

7. Лашина Н.М., Афанасенко О.С. Поражаемость пятнистостями сортов ячменя, включенных в государственный реестр селекционных достижений и находящихся на сортоиспытаниях в условиях Северо-Запада Российской Федерации. Вестник защиты растений. 2019;2(100):23-28. DOI: 10.31993/2308-6459-2019-2(100)-23-28

8. Liu Z., Ellwood S.R., Oliver R.P., Friesen T.L. Pyrenophora teres: profile of an increasingly damaging barley pathogen. Molecular Plant Pathology. 2011;12(1):1-19. DOI: 10.1111/j.1364-3703.2010.00649.x

9. Лукьянова М.В., Трофимовская А.Я., Гудкова Г.Н., Терентьева И.А., Ярош Н.П. Культурная флора СССР. Т. 2 (ч. 2). Ячмень / под ред. В.Д. Кобылянского, М.В. Лукьяновой. Ленинград: Агропромиздат; 1990.

10. Manninen O.M., Jalli M., Kalendar R., Schulman A., Afanasenko O.S., Robinson J. Mapping of major spot-type and net-type net-blotch resistance genes in the Ethiopian barley line CI 9819. Genome. 2006;49(12):1564-1571. DOI: 10.1139/G06-119

11. Mathre D.E. (ed.). Compendium of barley diseases, 2nd ed. St. Paul, MN: American Phytopathological Society; 1997.

12. 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

13. McLean M.S., Martin A., Gupta S., Sutherland M.W., Hollaway G.J., Platz G.J. Validation of a new spot form of net blotch differential set and evidence for hybridisation between the spot and net forms of net blotch in Australia. Australasian Plant Pathology. 2014;43(3):223-233. DOI: 10.1007/s13313-014-1285-8

14. McLean M.S., Weppler R., Howlett B.J., Hollaway G.J. Spot form of net blotch suppression and yield of barley in response to fungicide application in the Wimmera region of Victoria, Australia. Australasian Plant Pathology. 2016;45(1):37-43. DOI: 10.1007/s13313-015-0387-y

15. О.С. Внутривидовой состав и структура популяций Pyrenophora teres в СевероЗападном регионе России и Беларуси по вирулентности и локусам типа спаривания. Микология и фитопатология. 2016;50(3):185-194.

16. Novakazi F., Afanasenko O., Anisimova A., Platz G.J.,·Snowdon R., Kovaleva O. et al. Genetic analysis of a worldwide barley collection for resistance to net form of net blotch disease (Pyrenophora teres f. teres). Theoretical and Applied Genetics. 2019;132(9):2633-2650. DOI: 10.1007/s00122-01903378-1

17. Репко Н.В. Селекция озимого ячменя на высокую продуктивность и зимостойкость в условиях Северного Кавказа: дис. докт. с.-х. наук. Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет; 2015.

18. Сухинина К.В., Репко Н.В., Ковалёв В.В. Ботаническая классификация ячменя и ее использование в селекции новых сортов. Современные научные исследования и разработки. 2016;6(6):105-108.

19. Tekauz A. A numerical scale to classify reactions of barley to Pyrenophora teres. Canadian Journal of Plant Pathology. 1985;7(2):181-183. DOI: 10.1080/07060668509501499

20. Вавилов Н.И. Центры происхождения культурных растений. Ленинград: Типография им. Гуттенберга; 1926.

21. Злотина М.М, Ковалева О.Н., Лоскутов И.Г., Потокина Е.К. Использование аллель-специфичных маркеров генов Ppd и Vrn для прогнозирования продолжительности вегетационного периода сортов ячменя. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2013;17(1):50-62.