Доноры эффективных генов устойчивости ячменя к ринхоспориозу

Актуальность. Одним из наиболее распространенных заболеваний ячменя во всех зонах его возделывания является ринхоспориоз. Для возбудителя болезни Rhynchosporium commune Zaffarano, B.A. McDonald & A. Linde (ранее – Rhynchosporium secalis (Oudem.) J.J. Davis) характерен высокий уровень изменчивости, что обусловливает появление новых патотипов и потерю устойчивости ряда сортов. Большая часть рекомендованных к возделыванию сортов ячменя сильно поражается патогеном.

Цель исследований – поиск новых доноров эффективных генов устойчивости ячменя к R . commune.

Материалы и методы. В лабораторных и полевых экспериментах исследовали устойчивость к грибу 99 образцов местного ячменя из 18 стран мира. Растения инокулировали изолятами патогена, выделенными из северо-западной (Ленинградская область) популяции R. commune. Устойчивость растений оценивали с использованием балловых шкал. У выделившихся форм с помощью гибридологического анализа изучили генетический контроль устойчивости к грибу.

Результаты и выводы. Выделили три образца местного ячменя, которые сохраняли высокую устойчивость к грибу в течение шести лет изучения в поле при инокуляции разными популяциями R. commune. Образцы к-31503 (Индия), к-31504 (Македония) и к-31505 (Эфиопия) имеют гены устойчивости к R. commune, которые различаются между собой, не аллельны эффективному гену Rrs9 и проявляются на протяжении всех этапов органогенеза растений. Образцы к-31504 и к-31505 несут по два рецессивных гена устойчивости к патогену, к-31503 защищен тремя рецессивными генами. 

1. Bjørnstad A., Patil V., Tekauz A., Marøy A.G., Skinnes H., Jensen A. et al. Resistance to scald (Rhynchosporium secalis) in barley (Hordeum vulgare) studied by nearisogenic lines: I. Markers and differential isolates. Phytopathology. 2002;92(7):710-720. DOI: 10.1094/PHYTO.2002.92.7.710

2. Carisse K.X., Burnett P.A., Tewari J.P., Chen M.H., Turkington T.K., Helm J.H. Histopathological study of barley cultivars resistant and susceptible to Rhynchosporium secalis. Phytopathology. 2000;90(1):94-102. DOI: 10.1094/PHYTO.2000.90.1.94

3. Hanemann A., Schweizer G.F., Cossu R., Wicker T., Röder M.S. Fine mapping, physical mapping and development of diagnostic markers for the Rrs2 scald resistance gene in barley. Theoretical and Applied Genetics. 2009;119(8):1507- 1522. DOI: 10.1007/s00122-009-1152-9

4. Jørgensen H.J.L., Smedegaard-Petersen V. Pathogenic variation of Rhynchosporium secalis in Denmark and sources of resistance in barley. Plant Disease. 1995;79(3):297-301. DOI: 10.1094/PD-79-0297

5. Коновалова Г.С. Ринхоспориоз. В кн.: Изучение генетических ресурсов зерновых культур по устойчивости к вредным организмам. Методическое пособие / под ред. Е.Е. Радченко. Москва: Россельхозакадемия; 2008. С.129-135.

6. Коновалова Г.С., Радченко Е.Е. Наследование устойчивости к ринхоспориозу у четырех образцов местного ячменя. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2018;179(3):265-271. DOI: 10.30901/2227-8834-2018-3-265-271

7. Коновалова Г.С., Соболева О.Н. Источники устойчивости ячменя из Юго-Восточной Азии к возбудителю ринхоспориоза (Rhynchosporium secalis). Микология и фитопатология. 2010;44(3):248-254.

8. McDonald B.A., Zhan J., Burdon J.J. Genetic structure of Rhynchosporium secalis in Australia. Phytopathology. 1999;89(8):639-645. DOI: 10.1094/PHYTO.1999.89.8.639

9. Robbertse B., Lennox C.L., van Jaarsveld A.B., Crous P.W., van der Rijst M. Pathogenicity of the Rhynchosporium secalis population in the Western Cape province of South Africa. Euphytica. 2000;115(1):75-82. DOI: 10.1023/A:1003946623529

10. Соболева О.Н., Коновалова Г.С., Радченко Е.Е. Генетический контроль устойчивости образцов местного ячменя к ринхоспориозу. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2016;20(5):616-622. DOI: 10.18699/VJ16.141

11. Tekauz A. Pathogenic variation in Rhynchosporium secalis on barley in Canada. Canadian Journal of Plant Pathology. 1991;13(4):298-304. DOI: 10.1080/07060669109500915