Эффективная устойчивость образцов рода Aegilops L. к мучнистой росе

Актуальность. Мучнистая роса (возбудитель Blumeria graminis (DC.) E.O. Speer f. sp. tritici Em. Marchal) распространена и вредоносна во всех регионах возделывания мягкой пшеницы. Для расширения генетического разнообразия пшеницы по устойчивости к B. graminis широко используются дикорастущие родичи Triticum aestivum L., в том числе представители рода Aegilops L. Цель настоящей работы – характеристика образцов семи видов эгилопсов из коллекции генетических ресурсов растений ВИР по проростковой и возрастной эффективной устойчивости к мучнистой росе.

Материалы и методы. Материалом исследования служили 437 образцов семи видов рода Aegilops (Ae. speltoides Tausch, Ae. caudata L., Ae. biuncialis Vis., Ae. tauschii Coss., Ae. cylindrica Host, Ae. crassa Boiss. и Ae. ventricosa Tausch) из коллекции Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова (ВИР, Санкт-Петербург). Ювенильную устойчивость к мучнистой росе оценивали при заражении возбудителем мучнистой росы проростков образцов в контролируемых лабораторных условиях, устойчивость взрослых растений – при искусственном заражении флаг-листьев патогеном и на естественном инфекционном фоне на полях научно-производственной базы «Пушкинские и Павловские лабораторий ВИР». Для заражения использовали сборные популяции B. graminis. Учет типов реакции на заражение проводили через 10 суток после инокуляции по общепринятой шкале.

Результаты и выводы. В результате проведенной работы показана восприимчивость к мучнистой росе на всех стадиях онтогенеза изученных образцов эгилопсов D-геномной группы; все образцы видов Ae. speltoides, Ae. caudata и Ae. biuncialis характеризовались высоким уровнем ювенильной и возрастной резистентности к мучнистой росе. 

1. Бочев Б., Куновски Ж., Ганева Г. Род Aegilops L. как источник устойчивости к грибным болезням для селекции пшениц. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1982;73(3):111-120.

2. Cowger C., Mehra L., Arellano C., Meyers E., Murphy J.P. Virulence differences in Blumeria graminis f. sp. tritici from the Central and Eastern United States. Phytopathology. 2018;108(3):402-411. DOI: 10.1094/PHYTO-06-17-0211-R

3. Давоян Р.О., Бебякина И.В., Давоян Э.Р., Зубанова Ю.С., Зинченко А.Н. Характеристика видов Aegilops и Triticum по устойчивости к листовой ржавчине, желтой ржавчине и мучнистой росе. Наука Кубани. 2014;1:32-35.

4. El-Shamy M.M., Emara H.M., Mohamed M.E. Virulence analysis of wheat powdery mildew (Blumeria graminis f. sp. tritici) and effective genes in Middle Delta, Egypt. Plant Disease. 2016;100(9):1927-1930. DOI: 10.1094/PDIS-01-16-0130-RE

5. Emara H.M., Omar A.F., El-Shamy M.M., Mohamed M.E. Identification of Pm24, Pm35 and Pm37 in thirteen Egyptian bread wheat cultivars using SSR markers. Ciência e Agrotecnologia. 2016;40(2):155-163. DOI: 10.1590/1413-70542016403036315

6. Колесова М.А. Характеристика образцов Aegilops biuncialis Viz. по ювенильной устойчивости к грибным болезням. Успехи современной науки. 2017;2(9):126-129.

7. Колесова М.А. Устойчивость видов рода Aegilops L. к обыкновенной корневой гнили. Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2008;9:33-35.

8. Колесова М.А., Тырышкин Л.Г. Характеристика образцов рода Aegilops L. по эффективной устойчивости к болезням. Достижения науки и техники АПК. 2015;29(7):20-23.

9. Колесова М.А., Тырышкин Л.Г. Наследование эффективной ювенильной устойчивости шести образцов Aegilops speltoides Tausch к листовой ржавчине. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2018;179(4):104-110. DOI: 10.30901/2227-8834-2018-4-104-110

10. Конарев В.Г. Белки пшеницы. Москва: Колос; 1980.

11. Лебедева Т.В., Зуев Е.В. Наследование устойчивости к мучнистой росе у некоторых образцов яровой мягкой пшеницы из коллекции ВИР. Vavilovia. 2018;1(1):18-24. DOI: 10.30901/2658-3860-2018-1-18-24

12. Лебедева Т.В., Зуев Е.В., Брыкова А.Н. Перспективность использования современных европейских сортов яровой мягкой пшеницы для селекции на устойчивость к мучнистой росе в Северо-Западном регионе РФ. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2019;180(4):170-176. DOI: 10.30901/2227-8834-2019-4-170-176

13. Mains E.B., Dietz S.M. Physiologic forms of barley mildew, Erysiphe graminis hordei Marchal. Phytopathology. 1930;20:229-239.

14. McIntosh R.A., Dubcovsky J., Rogers W.J., Morris C., Appels R., Xia X.C. Catalogue of gene symbols for wheat: 2013-2014 supplement. 2014. Available from: https://shigen.nig.ac.jp/wheat/komugi/genes/macgene/supplement2013.pdf [accessed Dec. 25, 2019].

15. McIntosh R.A., Dubcovsky J., Rogers W.J., Morris C., Appels R., Xia X.C. Catalogue of gene symbols for wheat: 2017 supplement. 2017. Available from: https://shigen.nig.ac.jp/wheat/komugi/genes/macgene/supplement2017.pdf [accessed Dec. 25, 2019].

16. McIntosh R.A., Yamazaki Y., Dubcovsky J., Rogers J., Morris C., Appels R., Xia X.C. Catalogue of gene symbols for wheat. In: Proceedings of the 12th International Wheat Genetics Symposium; 8-13 September 2013; Yokohama, Japan. Springer Open; 2013. Available from: https://wheat.pw.usda.gov/GG2/Triticum/wgc/2013/GeneCatalogueIntroduction.pdf [accessed Dec. 25, 2019].

17. Petersen S., Lyerly J.H., Worthington M.L., Parks W.R., Cowger C., Marshall D.S. et al. Mapping of powdery mildew resistance gene Pm53 introgressed from Aegilops speltoides into soft red winter wheat. Theoretical and Applied Genetics. 2015;128(2):303-312. DOI: 10.1007/s00122-014-2430-8

18. Riley R., Chapman V. The D genome of hexaploid wheat. Wheat Information Service. 1960;11:18-19.

19. Riley R., Unrau J., Chapmen V. Evidence on the origin of the B genome of wheat. Journal of Heredity. 1958;49(3):91-98.

20. Рябченко А.С., Сережкина Г.В., Мишина Г.Н., Андреев Л.Н., Чикида Н.Н. Виды эгилопса как источники устойчивости пшеницы к мучнисторосяной инфекции. АгроХХI. 2002;2:14-16.

21. Санин С.С., Макаров А.А. Биологические, агроэкологические и экономические аспекты фитосанитарного мониторинга. Вестник защиты растений. 1999;1:62-66.

22. Тырышкин Л.Г. Килат Н.С., Гашимов М.Э., Колесова М.А., Сидоров А.В. Первая идентификация вирулентности к гену устойчивости ячменя Rph7 в популяции возбудителя карликовой ржавчины в Северо-Западном регионе России. В кн.: Сборник научных трудов по итогам II международной научнопрактической конференции «Перспективы развития современных сельскохозяйственных наук». Воронеж; 2015. Вып. II. С.36-37. URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_25258948_18218819.pdf [дата обращения: 24.06. 2020].

23. Тюнин В.А., Шрейдер Е.Р., Гультяева Е.И., Шайдаюк Е.Л. Вирулентность возбудителя бурой ржавчины пшеницы на Южном Урале. Вестник защиты растений. 2018;1(95):16-20.

24. Веденеева М.Л., Маркелова Т.С., Кириллова Т.В., Аникеева Н.В. Стратегия селекции болезнеустойчивых сортов пшеницы в Поволжье. 1. Бурая ржавчина, мучнистая роса, пыльная и твердая головня. АгроХХI. 2002;2:12-13.

25. Wang Z.L., Li L.H., He Z.H., Duan X.Y., Zhou Y.L., Chen X.M. et al. Seedling and adult plant resistance to powdery mildew in Chinese bread wheat cultivars and lines. Plant Disease. 2005;89:457-463. DOI: 10.1094/PD-89-0457