Preview

Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции

Расширенный поиск

ПОПУЛЯЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗБУДИТЕЛЯ БУРОЙ РЖАВЧИНЫ ПШЕНИЦЫ PUCCINIA TRITICINA В ДАГЕСТАНЕ

https://doi.org/10.30901/2227-8834-2018-2-140-150

Полный текст:

Аннотация

Актуальность. Бурая ржавчина (возбудитель Puccinia triticina Erikss.) - значимое заболевание пшеницы, эгилопсов и тритикале в Дагестане. На экспериментальном поле филиала Дагестанская опытная станция ВИР (ДОС ВИР) ежегодно  изучаются коллекции образцов мягкой пшеницы и других видов родов Triticum L. и Aegilops  L., которые оценивают по устойчивости к бурой ржавчине. Мониторинг вирулентности  патогена позволяет оценить динамику изменчивости гриба и скорректировать результаты  фитопатологических оценок, выполненных в разные периоды времени. Изучение дербентской популяции имеет длительную историю и проводится с 1970 г. Цель данной работы - анализ вирулентности P. triticina в 2008-2017 гг.

Материалы и методы. Инфекционный материал был представлен листьями мягкой  пшеницы с урединиепустулами, собранными на экспериментальном поле ДОС ВИР в 2008,  2009, 2011, 2014, 2016, 2017 гг. Образцы популяций были клонированы. Для получения  монопустульных изолятов и анализа вирулентности использовали лабораторный метод  отрезков листьев, помещенных в раствор бензимидазола. Всего по признаку вирулентности изучено 144 изолята: 32 в 2008 г., 37 в 2009 г., 14 в 2011 г., 14 в 2014 г., 26  в 2016 г., 21 в 2017 г.

Результаты и обсуждение. Высокой эффективностью характеризовались гены Lr9, Lr19,  Lr24, Lr28, Lr29, Lr41, Lr42, Lr45, Lr47, Lr50, Lr51, Lr53 и Lr65. Соответственно, образцы  пшеницы, защищенные данными генами, будут иметь высокий уровень устойчивости в  южном Дагестане. Варьирование в частотах вирулентности отмечено на линиях Thatcher (Tc)  с генами Lr1, Lr2a, Lr2b, Lr2c, Lr3a, Lr3bg, Lr15, Lr16, Lr20 и Lr26. С использованием 20  почти изогенных линий Thatcher (TcLr) выявлено 20 фенотипов (рас) патогена. Индексы  генетических расстояний Нея и Fst указывали на отличие структуры дербентской популяции  в 2014-2016 г. по сравнению с 2008-2011 гг. Анализ многолетней (1970-2017  гг.) динамики вирулентности дербентской популяции P. triticina с использованием 10 TcLr- линий указывал на определенную стабильность структуры дербентской популяции в 1970-2011 гг. и ее изменение в последующий период.

Об авторах

Е. И. Гультяева
Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений
Россия

196608 Россия, г. Санкт-Петербург-Пушкин, ш. Подбельского, 3



Е. Л. Шайдаюк
Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений
Россия
196608 Россия, г. Санкт-Петербург-Пушкин, ш. Подбельского, 3


К. М. Абдуллаев
Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова, Филиал Дагестанская опытная станция ВИР
Россия

368612, Республика Дагестан, Дербентский район, с. Вавилово



Список литературы

1. Berljand-Kozhevnikov V. M., Dmitriev A. P., Budashkina E. B., Shitova I. T., Rejter V. G. Resistance of wheat to leaf rust (Genetic diversity of fungus populations and host plant. (Ustojchivost' pshenicy k buroj rzhavchine (Geneticheskoe raznoobrazie populjacij griba i rastenija-hozjaina). Novosibirsk: Nauka, 1978, 442 p. [in Russian] (Берлянд-Кожевников В. М., Дмитриев А. П., Будашкина Е. Б., Шитова И. Т., Рейтер B. Г. Устойчивость пшеницы к бурой ржавчине (Генетическое разнообразие популяций гриба и растения-хозяина). Новосибирск: Наука, 1978. 442 c.).

2. Boguslavskij R. L., Golik O. V. Genus Aegilops L. as a genetic resource of breeding (Rod Aegilops L. kak geneticheskij resurs selekcii). Har'kov, 2004, 236 p. [in Russian] (Богуславский Р. Л., Голик О. В. Род Aegilops L. как генетический ресурс селекции. Харьков, 2004. 236 c.).

3. Gultyaeva E. I., Aristova M. K., Shaidayu, E. L., Mironenko N. V., Kazartcev I. A., Akhmetova A., Kosman E. Genetic differentiation of Puccinia triticina Erikss. in Russia // Russ. J. Genet. 2017, vol. 53 (9), pp. 998-1005.

4. Gultyaeva E. I., Baranova O. A., Dmitriev A. P. Virulence and Puccinia triticina population structure in the Russian Federation in 2007 (Virulentnost' i struktura populjacij Puccinia triticina v Rossijskoj Federacii v 2007 godu) // Vestnik zashhity rastenij - Plant protection news, 2009, no. 4, pp. 333-338 [in Russian] (Гультяева Е. И., Баранова О. А., Дмитриев А. П. Вирулентность и структура популяций Puccinia triticina в Российской Федерации в 2007 году // Вестник защиты растений. 2009. № 4. С. 333-338).

5. Gultyaeva E. I., Solodukhina O. V. Rusts diseases of cereal crops (Rzhavchinnue bolezni zernovuh kul’tur) // Izuchenie geneticheskih resursov zernovuh kul’tur po ustoichivosti k vrednum organizmam. 2008, pp. 5-11 [in Russian] (Гультяева Е. И., Солодухина О. В. Ржавчинные болезни зерновых культур // Изучение генетических ресурсов зерновых культур по устойчивости к вредным организмам. 2008. С. 5-11).

6. Dmitriev A. P. Investigation of intrapopulation processes in Puccinia recondita Rob. ex Desm. f. sp. tritici Erikss.and gene pool of resistance of the Transcaucasian wheat to leaf rust (Issledovanie vnutripopuljacionnyh processov u Puccinia recondita Rob. ex Desm. f. sp. tritici Erikss. i genofonda ustojchivosti pshenic Zakavkaz'ja k buroj rzhavchine // Avtoref. diss. ... doc. biol. nauk. Leningrad, 1975, 25 p. [in Russian] (Дмитриев А. П. Исследование внутрипопуляционных процессов у Puccinia recondita Rob. ex Desm. f. sp. tritici Erikss.и генофонда устойчивости пшениц Закавказья к бурой ржавчине // Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. Ленинград, 1975. 25 с.).

7. Dmitriev A. P., Mihailova L. A., Shelomova L. F., Derevjankin A. I. Investigation races and genotypes composition Derbent’ population of Puccinia recondita Rob. ex Desm. in 1972- 1973 (Issledovanie rasovogo i genotipicheskogo sostava derbentskoj populjacii Puccinia recondita Rob. ex Desm. v 19721973 gg.) // Mikologija i fitopatologija - Mycology and phytopathology, 1976, vol. 10, no. 4, pp. 61-64 [in Russian] (Дмитриев А. П., Михайлова Л. А., Шеломова Л. Ф., Деревянкин А. И. Исследование расового и генотипического состава дербентской популяции Puccinia recondita Rob. ex Desm. в 1972-1973 гг. // Микология и фитопатология. 1976. T. 10, № 4. С. 61-64).

8. Dorofeev V. F., Udachin R. A., Semenova L. V. et. all. Wheat of the world (Pshenicy mira). Leningrad: Kolos, 1987, 487 p. (Дорофеев В. Ф., Удачин Р. А., Семенова Л. В. и др. Пшеницы мира. Л.: Колос, 1987. 487 c.).

9. Kolmer J. A., Hanzalova A., Goyeau H., Bayles R., Morgounov A. Genetic differentiation of the wheat leaf rust fungus Puccinia triticina in Europe // Plant Pathology, 2013, vol. 62, pp. 21-31.

10. Kolmer J. A., Kabdulova M. G., Mustafina M. A., Zhemchuzhina N. S., Dubovoy V. Russian populations of Puccinia triticina in distant regions are not differentiated for virulence and molecular genotype // Plant Pathology, 2014, vol. 64 (2), pp. 328-336.

11. Kosman E. Virulence Analysis Tool (VAT). / E. Kosman, A. Dinoor, A. Herrmann, G. A Schachtel. // User Manual, 2008. http://www.tau.ac.il/lifesci/departments/plants/members/kosman/VAT.html.

12. LongD. L., Kolmer J. A. A North American system of nomenclature for Puccinia recondita f. sp. tritici // Phytopathology, 1989, vol. 79, pp. 525-529.

13. Mains E. B., Jackson H. S. Physiologic specialization in the leaf rust of wheat; Puccinia triticina Erikss. // Phytopathology, 1926, vol. 16. pp. 89-120.

14. Mihailova L. A . Population and genetic study of the causes agent of leaf wheat rust Puccinia recondita Rob. ex Desm. f. sp. tritici in Derbent (Populjacionno-geneticheskoe issledovanie vozbuditelja buroj rzhavchiny pshenicy Puccinia recondita Rob. ex Desm. f. sp. tritici v Derbente) // Avtoref. diss. ... doc. biol. nauk. Leningrad, 1973. 23 p. [in Russian] (Михайлова Л. А. Популяционногенетическое исследование возбудителя бурой ржавчины пшеницы Puccinia recondita Rob. ex Desm. f. sp. tritici в Дербенте // Aвтореф. дис. ... канд. биол. наук. Ленинград, 1973. 23 с.).

15. Mihailova L. A., AbdullaevK. M., Shelomova L. F. Shifts of Puccinia recondita Rob. ex Desm. f. sp. tritici population structyre in Derbent environs (Dagestan) during 1970-1995 (Izmenenie struktury populjacii Ruccinia recondita Rob. ex Desm. f. sp. triticiv okrestnostjah Derbenta (Dagestan) v 1970-1995 gg.).

16. Mikologija i fitopatologija - Mycology and phytopathology, 1976, vol. 31, no. 2, pp. 71-77 [in Russian] (Михайлова Л. А., Абдуллаев К. М., Шеломова Л. Ф. Изменение структуры популяции Puccinia recondita Rob. ex Desm. f. sp. tritici в окрестностях Дербента (Дагестан) в 1970-1995 гг. // Микология и фитопатология. 1997. Т. 31, № 2. С. 71 -77).

17. MihailovaL. A., GultyaevaE. I.,Mironenko N. V. Research methods for genetic diversity of populations structure of wheat brown rust Puccinia recondita Rob. ex Desm. f. sp. tritici. (Metody issledovanij struktury populjacij vozbuditelja buroj rzhavchiny pshenicy Puccinia recondita Rob. ex Desm. f. sp. tritici) // Immunogeneticheskie metody sozdanija ustojchivyh k vrednym organizmam sortov). St. Petersburg, 2000, 26 p. [in Russian] (Михайлова Л. А., Гультяева Е. И., Мироненко Н. В. Методы исследований структуры популяций возбудителя бурой ржавчины пшеницы Puccinia recondita Rob. ex Desm. f. sp. tritici // Иммуно-генетические методы создания устойчивых к вредным организмам сортов. СПб., 2000. 26 с.).

18. Mikhailova L. A., Gultyaeva E. I., Walter U., Kophanke D. An attempt to review Puccinia recondita f. sp. triciti populations in western and eastern Europe together with the Asian part of Russia // Journal of Russian Phytopathological Society, Moskow, 2002, no. 3, pp. 1-6.

19. Mihailova L. A . Genetics of relationship of brown rust activator and wheat / Ed. by M. M. Levitin (Genetika vzaimootnoshenij vozbuditelja buroj rzhavchiny i pshenicy). St. Petersburg : VIZR, 2006, 80 p. [in Russian] (Михайлова Л. А. Генетика взаимоотношений возбудителя бурой ржавчины и пшеницы / Под ред. акад. РАСХН М. М. Левитина. Санкт-Петербург: ВИЗР, 2006. 80 с.).

20. Tyryshkin L. G. , Mikhailova L. A ., The population structure of the causative agent of wheat brown rust. 1. Selection of differenciating varieties // Mycology and phytopathology, 1989, vol. 23, no. 4, pp. 396-403 [in Russian] (Тырышкин Л. Г., Михайлова Л. А. Структура популяций возбудителя бурой ржавчины. 1. Подбор сортов-дифференциаторов // Микология и фитопатология. 1989. T. 23, № 4. С. 396-403).


Для цитирования:


Гультяева Е.И., Шайдаюк Е.Л., Абдуллаев К.М. ПОПУЛЯЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗБУДИТЕЛЯ БУРОЙ РЖАВЧИНЫ ПШЕНИЦЫ PUCCINIA TRITICINA В ДАГЕСТАНЕ. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2018;179(2):140-150. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2018-2-140-150

For citation:


Gultyaeva E.I., Shaydayuk E.L., Abdullaev K.M. POPULATION GENETICS STUDY OF THE WHEAT LEAF RUST AGENT PUCCINIA TRITICINA IN DAGESTAN. Proceedings on applied botany, genetics and breeding. 2018;179(2):140-150. (In Russ.) https://doi.org/10.30901/2227-8834-2018-2-140-150

Просмотров: 389


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2227-8834 (Print)
ISSN 2619-0982 (Online)