Preview

Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции

Расширенный поиск

Скрининг резистентных к мучнистой росе образцов ячменя из Эфиопии по устойчивости к абиотическим стрессорам

https://doi.org/10.30901/2227-8834-2019-4-152-158

Полный текст:

Аннотация

Актуальность. Анализ адаптивного потенциала культивируемого ячменя с целью использования выделенных и созданных в процессе работы новых генотипов является приоритетным научным направлением. Многими ценными биологическими и агрономическими качествами характеризуются ячмени Эфиопии, адаптированные к разнообразным почвенно-климатическим условиям. Особую ценность имеют генотипы, сочетающие устойчивость к вредным организмам и стрессорным факторам среды.

Материалы и методы. Исследовали устойчивость к неблагоприятным эдафическим факторам (хлоридное засоление, высокое содержание в почве токсичных ионов алюминия) коллекции образцов ячменя из Эфиопии, характеризующихся резистентностью к мучнистой росе. Устойчивость к абиотическим стрессорам оценивали в лабораторных экспериментах. При изучении солеустойчивости использовали рулонный метод оценки, основанный на учете торможения роста корней в условиях солевого (NaCl) стресса в сравнении с контрольными условиями, без засоления. Диагностику алюмочувствительности образцов ячменя проводили на ранних этапах развития растений с использованием корневого теста.

Результаты и выводы. Выявлен полиморфизм ячменей Эфиопии по устойчивости к неблагоприятным эдафическим факторам. Выделен 21 новый источник устойчивости ячменя к действию токсичных ионов алюминия, из них образцы к-8552 и к-22933 отнесены к группе высокоустойчивых. Образцы к-17554, к-19975, к-20029, к-20048, к-22752, к-23450, к-25009 устойчивы к засолению почвы. Комплексной устойчивостью к мучнистой росе, токсичным ионам алюминия и хлоридному засолению почвы характеризуются образцы ячменя к-17554, к-22752 и к-25009.

Об авторах

Р. А. Абдуллаев
Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова
Россия

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



О. В. Яковлева
Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова
Россия

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



И. А. Косарева
Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова
Россия

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



Е. Е. Радченко
Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова
Россия

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



Б. А. Баташева
Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова, Дагестанская опытная станция – филиал ВИР
Россия

368612 Республика Дагестан, Дербентский район, с. Вавилово



Список литературы

1. Абдуллаев Р.А., Косарева И.А., Радченко Е.Е. Лабораторный скрининг образцов ячменя из Дагестана по устойчивости к хлоридному засолению. Достижения науки и техники АПК. 2015;29(7):24-26.

2. Abdullaev R.A., Lebedeva T.V., Alpatieva N.V., Yakovleva O.V., Kovaleva O.N., Radchenko E.E. et al. Genetic diversity of barley accessions from Ethiopia for powdery mildew resistance. Russian Agricultural Sciences. 2019;45(3):232-235. DOI: 10.3103/S1068367419030029

3. Алпатьева Н.В., Абдуллаев Р.А., Анисимова И.Н., Губарева Н.К., Радченко Е.Е. Устойчивые к мучнистой росе образцы местного ячменя из Эфиопии. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2016;177(4):70-78. DOI: 10.30901/2227-8834-2016-4-70-78

4. Bose J., Babourina O., Rengel Z. Role of magnesium in alleviation of aluminum toxicity in plants. Journal of Experimental Botany. 2011;62(7):2251-2264. DOI: 10.1093/jxb/erq456

5. Bose J., Babourina O., Shabala S., Rengel Z. Low-pH and aluminum resistance in Arabidopsis correlates with high cytosolic magnesium content and increased magnesium uptake by plant roots. Plant and Cell Physiology. 2013;54(7):1093-1104. DOI: 10.1093/pcp/pct064

6. Clarkson D.T. Effect of aluminum on the uptake and metabolism of phosphorus by barley seedlings. Plant Physiology. 1966;41(1):165-172. DOI: 10.1104/pp.41.1.165

7. Давыдова Г.В., Коваль В.С., Лукьянова М.В. Каталог мировой коллекции ВИР. Выпуск 605. Ячмень. Характеристика селекционных и местных сортов на солеустойчивость. Санкт-Петербург: ВИР; 1991.

8. Echart C.L., Barbosa-Neto J.F., Garvin D.F., Cavalli-Molina S. Aluminum tolerance in barley: methods for screening and genetic analysis. Euphytica. 2002;126(3):309-313. DOI: 10.1023/A:1019964410057

9. Ellis R. P., Forster B.P., Gordon D.C., Handley L.L., Keith R.P., Lawrence P. et al. Phenotype/genotype associations for yield and salt tolerance in a barley mapping population segregating for two dwarfing genes. Journal of Experimental Botany. 2002;53(371):1163-1176. DOI: 10.1093/jexbot/53.371.1163.

10. Foy C.D, Fleming A.L., Bums G.R., Arminger W H. Characterization of differential aluminum tolerance among varieties of wheat and barley. Soil Science Society of America Journal. 1967;31(4):513-521. DOI: 10.2136/sssaj1967.03615995003100040027x

11. Груздева Е.В., Яковлева О.В., Косарева И.А., Капешинский А.М., Терентьева И.А., Ковалева О.Н. Каталог мировой коллекции ВИР. Выпуск 701. Ячмень. Лабораторная оценка образцов ячменя на кислотоустойчивость (Al3+, Mn2+). Санкт-Петербург: ВИР; 1999.

12. Gyenis L., Yun J.S., Smith K.P., Steffenson B.J., Bossolini E., Sanguineti M.C. et al. Genetic architecture of quantitative trait loci associated with morphological and agronomic trait differences in a wild by cultivated barley cross. Genome. 2007;50(8):714-723. DOI: 10.1139/G07-054

13. Климашевский Э.Л. Физиолого-генетические основы агрохимической эффективности растений. В кн.: Физиологические основы селекции растений. Т. 2, ч. 1. Санкт-Петербург: ВИР; 1995. С.97-157.

14. Kopittke P.M., Moore K.L., Lombi E., Gianoncelli A., Ferguson B.J., Blamey F.P.C. et al. Identification of the primary lesion of toxic aluminum in plant roots. Plant Physiology. 2015;167(4):1402-1411. DOI: 10.1104/pp.114.253229

15. Коваль B.C., Ригин Б.В. Определение числа генов, контролирующих признак солеустойчивости ячменя (Hordeum vulgare L.). Доклады Академии наук. 1993;331(4):518-520.

16. Лапина Л.П., Соколова T.B., Строгонов Б.П. Локализация хлора у гликофитов и галофитов при засолении. Физиология растений. 1980;27(2):278-286.

17. Long N.V., Dolstra O., Malosetti M., Kilian B., Graner A, Visser R.G.F. et al. Association mapping of salt tolerance in barley (Hordeum vulgare L.). Theor Appl Genet. 2013;126(9):2335-2351. DOI: 10.1007/s00122-013-2139-0

18. Mano Y., Takeda K. Mapping quantitative trait loci for salt tolerance at germination and at the seedling stage of barley (Hordeum vulgare L). Euphytica. 1997;94(3):263-272. DOI: 10.1023/A:1002968207362

19. McLean F.T., Gilbert B.E. The relative aluminum tolerance of crop plants. Soil Science. 1927;24:163-175.

20. Мещеряков А.И. Влияние кислотности и алюминия на рост растений. Труды ВИУА. 1937;16:166-182.

21. Minella E., Sorrells M.E. Inheritance and chromosome location of Alp, a gene controlling aluminum tolerance in Dayton barley. Plant Breeding. 1997;116(5):465-469. DOI: 10.1111/j.1439-0523.1997.tb01032.x

22. Панкова Е.И., Воробьева Л.А., Гаджиев И.М., Горохова И.И., Елизарова Т.Н., Королюк Т.В., Лопатовская О.Г., Новикова А.Ф., Решетов Г.Г., Скрипникова М.И., Славный Ю.А., Черноусенко Г.И., Ямнова И.А.. Засоленные почвы России. Москва: Академкнига; 2006.

23. Ried D.A. Genetic control of reaction to aluminum in winter barley. In: Nilan R.A. (ed.). Barley genetics 2: Proceedings of 2 International Barley Genetics Symposium 1969 at Washington State University. Washington: Washington State University Press; 1971. p.409-413.

24. Rigin B.V., Yakovleva O.V. Genetic analysis of toxic aluminum ion tolerance in barley. Russian Journal of Genetics. 2006;42(3):301-305. DOI: 10.1134/S1022795406030100

25. Семушина Л.А. Определение солеустойчивости ячменя: (методические указания). Ленинград: ВИР; 1980.

26. Строгонов Б.П., Кабанов В.В., Шевякова Н.И. Структура и функции клеток растений при засолении. Москва; 1970.

27. Tang Y, Sorells M.E., Kochian L.V., Garvin D.F. Identification of RFLP markers linked to the barley aluminum tolerance gene Alp. Crop Sci. 2000;40(3):778-782. DOI: 10.2135/cropsci2000.403778x

28. Удовенко Г.В. Исследование физиологии устойчивости растений к неблагоприятным условиям среды. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1975;56(1):154-161.

29. Удовенко Г.В., Волкова А.М. Определение в раннем возрасте солеустойчивости зерновых злаков по комплексу ростовых параметров: (методические указания). Санкт-Петербург: ВИР; 1993.

30. Wagatsuma T., Yamasaku K. Relationship between differential aluminum tolerance and plant induced pH change of medium among barley cultivars. Soil Science and Plant Nutrition. 1985;31(4):521-535. DOI: 10.1080/00380768.1985.10557461

31. Winicov I. New molecular approaches to improving salt tolerance in crop plants. Annals of Botany. 1998;82(6):703-710. DOI: 10.1006/anbo.1998.0731

32. Яковлева О.В. Фитотоксичность ионов алюминия. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2018;179(3):315-331. DOI: 10.30901/2227-8834-2018-3-315-331

33. Яковлева О.В., Капешинский А.М. Толерантность ячменя к токсичным ионам алюминия в условиях почвенной культуры. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2011;168:54-64.

34. Яковлева О.В., Капешинский А.М., Ковалева О.Н. Устойчивость культурного и дикого ячменя к действию токсичных ионов алюминия. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2009;165:56-59.

35. Яковлева О.В., Ковалева О.Н. Каталог мировой коллекции ВИР. Выпуск 824. Ячмень. Характеристика образцов ячменя по устойчивости к токсичным ионам алюминия (H+ + Al3+). Санкт-Петербург: ВИР; 2015.


Для цитирования:


Абдуллаев Р.А., Яковлева О.В., Косарева И.А., Радченко Е.Е., Баташева Б.А. Скрининг резистентных к мучнистой росе образцов ячменя из Эфиопии по устойчивости к абиотическим стрессорам. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2019;180(4):152-158. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2019-4-152-158

For citation:


Abdullaev R.A., Yakovleva O.V., Kosareva I.A., Radchenko E.E., Batasheva B.A. Screening of powdery mildew resistant barley accessions from Ethiopia for tolerance to abiotic stressors. Proceedings on applied botany, genetics and breeding. 2019;180(4):152-158. (In Russ.) https://doi.org/10.30901/2227-8834-2019-4-152-158

Просмотров: 58


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


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