Источники устойчивости яровой пшеницы к бурой ржавчине и изменчивость структуры популяции возбудителя в условиях нижнего Поволжья (стр. 2 )

Группа сортов с неспецифическим типом устойчивости отличалась более низкой интенсивностью нарастания поражения бурой ржавчиной, чем сорт-стандарт, особенно на начальных этапах проявления заболевания.

Рисунок 4. Интенсивность нарастания пораженности бурой ржавчиной у восприимчивых сортов пшеницы.

Рисунок 5 Интенсивность нарастания пораженности бурой ржавчиной

у сортов пшеницы с неспецифической устойчивостью.

4.3  Интрогрессивные линии яровой мягкой пшеницы с генами устойчивости от диких видов и сородичей пшеницы

На основе различных источников генов устойчивости к бурой ржавчине (Lr-генов), несущих чужеродный генетический материал от видов пшениц, а также чужеродные транслокации и их комбинации от Triticum dicoccum /Aegilops speltoides, в лаборатории иммунитета были созданы трансгрессивные линии с различными генами устойчивости к бурой ржавчине. Получено более 300 линий с групповой устойчивостью к бурой и стеблевой ржавчине, мучнистой росе, пыльной головне. Из этих линий было отобрано 14 наиболее интересных с точки зрения устойчивости к бурой ржавчине для проведения молекулярной диагностики Lr-генов.

Кроме того, эти линии прошли испытание осенью 2009 года в инфекционном питомнике KARL в Njoro (Кения) на устойчивость к агрессивной расе стеблевой ржавчины Ug99 + Sr24 (TTKST) (таблица 6).

Таблица 6 – Результаты оценки интрогрессивных линий яровой мягкой пшеницы к расе стеблевой ржавчины Ug99 + Sr24 (TTKST)

№ п/п	Скрещивание	Ug99 + Sr24 (TTKST)
17.03	20.04
St.			100 S
1	Саратовская 29/Tr. persicum// Tr. dic.	5R MR	5RMR
2	Cаратовская 55// T. dic./ Ae. speltoides	TR	5R
3	Cаратовская 55// T. dic./ Ae. speltoides	5R MR	10R
4	Саратовская 29//T. persicum/3/ T. dic./ Ae. speltoides	5R MR	5R
5	Cаратовская 29// T. dic./ Ae. speltoides	TR	1R
6	Саратовская 29/T. persicum//Lr 9	10R MR	20R
7	Саратовская 29/T. persicum//Lr 9	5R	20R
8	Саратовская 29/T. persicum// T. dic./ Ae. speltoides	5R	10R
9	Cаратовская 55// T. dic./ Ae. speltoides	TR	5R
10	Cаратовская 55// T. dic./ Ae. speltoides	5R	5R
11	Саратовская 29/T. persicum//Lr 9	TR	5R
12	Саратовская 29/T. persicum// T. dic./ Ae. speltoides	5R	10R
13	Cаратовская 55// T. dic./ Ae. speltoides	5R	20R
14	Саратовская 29/T. persicum// Tr. dic./ Ae. speltoides	10R MR	20R

Глава 5. ИДЕНТИФИКАЦИЯ LR-генов ТРАНСГРЕССИВНЫХ ЛИНИЙ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ

5.1.  Фитопатологический тест

В результате оценки устойчивости в фазе проростков с использованием саратовской и дербентской популяций P. triticina было выявлено, что все 14 образцов показали устойчивый тип реакции (0). С использованием клона вирулентного к гену Lr9 у гибридных линий № 6, 7, наблюдался восприимчивый тип реакции (рисунок 6), что предполагает у них наличие гена Lr9.

6	7

Рисунок 6 Результаты оценки на устойчивость к клону Lr9 у образцов № 6, 7.

5.2 Молекулярный скрининг

С использованием молекулярных маркеров у интрогрессивных линий проводили идентификацию 13 Lr-генов. В список идентифицируемых генов входили:

1. Ювенильные гены с высокой или частичной эффективностью: Lr9, Lr19, Lr24, Lr25, Lr29, Lr39(41), Lr47;

2. Гены устойчивости взрослых растений: Lr34, Lr35, Lr37;

3. Гены с утраченной эффективностью, но получившие широкое использование в стратегиях пирамидирования при создании сортов с неспецифической устойчивостью: Lr10, Lr20, Lr26.

Результаты молекулярного скрининга представлены в таблице 7.

Таблица 7 – Результаты молекулярного скрининга интрогрессивных линий пшеницы

№ п/п	линии	Lr9	Lr10	Lr20	Lr35
1	Сар 29/T. persicum// Tr. dic.			+	+
2	Cар 55// T. dic./ Ae. speltoides				+
3	Cар 55// T. dic./ Ae. speltoides		+		+
4	Сар 29//T. persicum/3/ T. dic./ Ae. speltoides				+
5	Cар 29// T. dic./ Ae. speltoides				+
6	Сар 29/T. persicum//Lr 9	+
7	Сар 29/T. persicum//Lr 9	+
8	Сар 29/T. persicum// T. dic./ Ae. speltoides				+
9	Cар 55// T. dic./ Ae. speltoides				+
10	Cар 55// T. dic./ Ae. speltoides				+
11	Сар 29/T. persicum//Lr 9				+
12	Сар 29/T. persicum// T. dic./ Ae. speltoides				+
13	Cар 55// T. dic./ Ae. speltoides				+
14	Сар 29/T. persicum// Tr. dic./ Ae. speltoides				+

Для идентификации гена Lr9 был отобран SCAR-маркер SCS5, с использованием которого у двух селекционных линий № 6, 7 и контрольной линии ТсLr9 наблюдался характерный фрагмент размером 550 bp (рисунок 9). Полученные результаты молекулярного скрининга у этих образцов полностью согласуются с фитопатологическим тестом.

Рисунок 9 Идентификация гена Lr9 с использованием маркера SCS5

М – маркер молекулярного веса 100 bp (Fermentas)

Ген Lr35 относится к группе генов возрастной устойчивости и находится в транслокации с ювенильным геном Sr39, высокоэффективным против угандийской расы (Singh еt al., 2008).

C использованием маркера Sr39#22 характерный фрагмент амплификации размером 487 п. о. выявлен у селекционных линий №1-5 и 8-14 (рисунок. 10).

На основании фитопатологического теста и результатов молекулярного скрининга можно предположить наличие у данных интрогрессивных линий генов Lr35/Sr39.

Рисунок 10 Идентификация гена Lr35 с использованием STS-маркера Sr39#22

М – маркер молекулярного веса 100 bp (Fermentas)

Глава 6. ИЗУЧЕНИЕ ТРАНСГРЕССИВНЫХ ЛИНИЙ ПО ПРОДУКТИВНОСТИ КОЛОСА

Данные линии были изучены по элементам продуктивности колоса. Результаты приведены в таблице 8.

Анализ полученных данных свидетельствует о том, что среди интрогрессивных линий с групповой устойчивостью к наиболее вредоносным болезням выделены линии, имеющие довольно высокие показатели по продуктивности колоса, то есть существует возможность отбора растений по продуктивности. Эти данные необходимы для дальнейшей селекции.