Наследование эффективной ювенильной устойчивости шести образцов Аegilops speltoides Tausch к листовой ржавчине

Актуальность. Листовая ржавчина (возбудитель Puccinia triticina Erikss.) – вредоносное заболевание мягкой пшеницы во многих регионах возделывания культуры. Экологически безопасным и наиболее экономически выгодным методом борьбы с болезнью является выращивание устойчивых сортов. Для их создания необходим поиск форм, защищенных ранее не используемыми в селекции генами устойчивости. Несмотря на то, что описано более семидесяти Lr (leaf rust) генов, из генов ювенильной резистентности на всей территории РФ эффективны только два: Lr39(41) и Lr47. Таким образом, расширение набора эффективных генов устойчивости к листовой ржавчине является весьма актуальной задачей. Важным источником таких генов являются дикорастущие родичи Triticum aestivum L., в том числе и представители рода Aegilops L. Знание генетического контроля устойчивости у выделенных форм позволит избежать переноса в мягкую пшеницу источников одних и тех же генов резистентности. Материалы и методы. С помощью гибридологического анализа изучили наследование эффективной ювенильной устойчивости к листовой ржавчине у шести образцов Ae. speltoides Tausch из коллекции генетических ресурсов растений ВИР. Скрещивания проводились на полях научнопроизводственной базы «Пушкинские и Павловские лаборатории ВИР» Всероссийского института генетических ресурсов растений им. Н. И. Вавилова (ВИР, Санкт-Петербург). Наследование резистентности к болезни изучали у образцов Ae. speltoides к-1000 (Турция), к-1015 (Афганистан), к-1593 (Ирак), к-2279 (Иран), к-2753 и к-2819 (неизвестно). Результаты и выводы. По результатам анализа расщепления по ювенильной устойчивости к листовой ржавчине в поколениях F₂ и F₃ комбинаций скрещивания шести изученных образцов Ae. speltoides с восприимчивым к-1596 показано, что каждый из них защищен одним доминантным геном резистентности. Отсутствие расщепления в гибридных популяциях от скрещивания устойчивых форм между собой указывает на тесную сцепленность, либо, более вероятно, на идентичность их генов резистентности. Идентифицированный ген устойчивости не может быть идентичным генам Lr28, Lr35, Lr36 и Lr51, уже переданным в геном T. aestivum от Ae. speltoides. До начала интрогрессии вновь идентифицированного гена необходимо изучение его идентичности гену Lr47 с помощью фитопатологического теста; использование молекулярного маркирования для этой цели неинформативно.

1. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М. : Агропромиздат, 1985. 352 с.

2. Gill B. S., Raupp W. J. Direct genetic transfer from Aegilops squarrosa L. to hexaploid wheat // Crop Sci., 1987, vol. 27, pp. 445–450.

3. Гультяева Е. И., Шайдаюк Е. Л., Абдуллаев К. М. Популяционно– генетическое исследование возбудителя бурой ржавчины пшеницы Puccinia triticina в Дагестане // Тр. по прикладной, ботанике, генетике и селекции. 2018. Т. 179, вып. 2. С. 140–150). DOI: 10.30901/2227-8834-2018-2-140-150.

4. Колесова М. А. Генетический контроль устойчивости образцов D-геномной группы рода Aegilops L. к листовым болезням (листовая ржавчина, септориоз, темно-бурая листовая пятнистость): автореф. дис. … канд. биол. наук. СПб., 2007. 21 с.

5. Колесова М. А., Тырышкин Л. Г. Характеристика образцов рода Aegilops L. по эффективной устойчивости к болезням // Достижения науки и техники АПК. 2015. Т. 29, № 7. С. 20–23

6. Mains E. B., Jackson H. S. Physiological specialization in leaf rust of wheat, Puccinia triticina Erikss. // Phytopath., 1926, vol. 16, no. 1, pp. 89–120.

7. McIntosh R. A., Dubcovsky J., Rogers W. J., Morris C., Appels R., Xia X. C. Catalogue of Gene Symbols for Wheat. 2013. https://wheat.pw.usda.gov/GG2/Triticum/wgc/2013/

8. Мережко А. Ф., Ерохин Л. М., Юдин А. Е. Эффективный метод опыления зерновых культур: метод. указания. Л., 1973. 11 с.

9. Пухальский В. А., Лапочкина И. Ф. Влияние генотипа Aegilops speltoides Tausch. на характер коньюгации хромосом у гибридов, полученных с участием Triticum aestivum L. // Цитология и генетика. 1989. Т. 24, № 3. С. 24–29

10. Singh H., Dhaliwal H. S. Intraspecific genetic diversity for resistance to wheat rusts in wild Triticum and Aegilops species // Wheat Information Service, 2000, no. 90, pp. 21–30.

11. Тырышкин Л. Г. Изучение генетического контроля устойчивости зерновых самоопыляющихся культур к болезням: метод. указания. СПб., 2010. 35 с.

12. Тырышкин Л. Г. Идентификация генов устойчивости пшеницы к листовой ржавчине с помощью ПЦР ДНК-маркеров: реальность или артефакт // Материалы межд. научн. конф. «Экология, генетика селекция на службе человечества». Ульяновск, 2011. С. 48–58

13. Тырышкин Л. Г., Колесова М. А., Гашимов М. Э., Белоусова М. Х., Чикида Н. Н., Анфилова Н. А., Алпатьева Н. В. Устойчивость образцов родов Aegilops L. и Triticum L. к болезням // Материалы второго Всероссийского съезда по защите растений «Фитосанитарное оздоровление экосистем». 2005. Т. 1. С. 568–570

14. Жуковский П. М. Культурные растения и их сородичи. Л. : Колос, 1971. 752 с.