ВИРУЛЕНТНОСТЬ СЕВЕРОКАВКАЗСКОЙ ПОПУЛЯЦИИ PUCCINIA GRAMINIS PERS. F. SP. TRITICI

  • Г. В. Волкова, доктор биологических наук Федеральный научный центр биологической защиты растений
  • Е. В. Гладкова, кандидат сельскохозяйственных наук Федеральный научный центр биологической защиты растений
  • О. О. Мирошниченко, аспирант Федеральный научный центр биологической защиты растений

Аннотация

Цель исследования – мониторинг вирулентности Puccinia graminis Pers. f. sp. tritici на Северном Кавказе. Инфекционный материал P. graminis собирали с посевов озимой пшеницы, оценивали динамику вирулентности патогена в условиях региона за 2014-2019 годы. Проанализирована вирулентность популяции возбудителя стеблевой ржавчины пшеницы, собранной в Краснодарском, Ставропольском краях, Ростовской области. Высокой эффективностью характеризовались гены Sr5, Sr31, Sr38. На линиях с генами Sr7b, Sr8b, Sr9f, Sr9g, Sr10, Sr11, Sr12, Sr13, Sr14, Sr21, Sr22, Sr23, Sr26, Sr29, Sr32, Sr33, S35, Sr37, SrDp2, SrWLD наблюдалось варьирование в частотах вирулентности P. graminis. Значительные изменения в сторону увеличения встречаемости в северокавказской популяции 2014-2019 годах патогена отмечали в частоте клонов, вирулентных к линиям пшеницы с генами устойчивости Sr11, Sr21, Sr22, Sr26, Sr32, Sr33. Отмечено снижение частоты клонов, вирулентных к Sr8b, Sr9g, Sr10, Sr12, Sr14, Sr35. Примерно на одном уровне остается встречаемость клонов, вирулентных к генам Sr6, Sr7a, Sr8а, Sr9a, Sr9b, Sr9d, Sr9e, Sr13, Sr15, Sr16, Sr17, Sr19, Sr20, Sr24, Sr25, Sr27, Sr30, Sr36, Sr39, Sr40, Sr44, SrGt, SrTmp. Эффективные гены, показавшие свою устойчивость к P. graminis в фазе всходов, предлагаются для использования в селекции новых сортов пшеницы на юге России.

Литература

1. Анпилогова, Л.К. Методы создания искусственных инфекционных фонов и оценки сортообразцов пшеницы на устойчивость к вредоносным болезням (фузариозу колоса, ржавчинам, мучнистой росе): Методические рекомендации /Л.К. Анпилогова, Г.В. Волкова. – Краснодар: РАСХН. ВНИИБЗР. – 2000. – С. 28.
2. Баранова, О.А. Идентификация генов Sr у новых источников устойчивости мягкой пшеницы к расе стеблевой ржавчины Ug99 с использованием молекулярных маркеров / О.А. Баранова, И.Ф. Лапочкина, А.В. Анисимова и др. // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2015. – Т. 19. – № 3. – С. 316-322. DOI 10.18699/VJ15.041.
3. Волкова, Г.В. Распространение стеблевой ржавчины на Северном Кавказе и иммунологическая характеристика ряда сортов озимой пшеницы к патогену / Г.В. Волкова, О.А. Кудинова, О.О. Мирошниченко // Достижения науки и техники АПК. – 2018. – Т. 32. – № 10. – С. 43–45. DOI: 11.24411/0235-2451-2018-11111.
4. Волкова, Г.В. Стеблевая ржавчина пшеницы на Северном Кавказе: распространённость, внутрипопуляционная структура и изменчивость по вирулентности / Г.В. Волкова, Е.В. Синяк, И.М. Балапанов // Наукa Кубани. – 2010. – № 2. – С. 38-41.
5. Волкова, Г.В. Ретроспективный анализ вирулентности северокавказской популяции возбудителя стеблевой ржавчины пшеницы / Г.В. Волкова, О.О. Мирошниченко, О.В. Таранчева // Труды КубГАУ. – 2019. – № 81. – С. 85-90.
6. Койшыбаев, М. Гермоплазма пшеницы с групповой устойчивостью к болезням с воздушно-капельной инфекцией / М. Койшыбаев, Л.А. Болтыбаева, Г.И. Копирова // Агромеридиан. – 2008. – Т. 3. – № 9. – С. 34-42.
7. Лапочкина, И.Ф. Создание исходного материала яровой мягкой пшеницы для селекции на устойчивость к стеблевой ржавчине (Puccinia graminis Pers. f. sp. tritici), в том числе и к расе Ug99, в России / И.Ф. Лапочкина, О.А. Баранова, В.П. Шаманин и др. // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2016. – Т. 20. – № 3. – С. 320–328. DOI: 10.18699/VJ16.167.
8. Мальцева, Л.Т. Роль исходного материала в селекции ржавчиноустойчивых сортов мягкой яровой пшеницы в условиях Зауралья / Л.Т. Мальцева, Е.А. Филиппова, Н.Ю. Банникова, В.А. Бердюгин // Зерновое хозяйство России. – 2018. – Т. 59. – № 5. – С. 67-72. DOI 10.31367/2079-8725-2018-59-5-67-72.
9. Маркелова, Т.С. Фитосанитарная ситуация в агроценозе злаковых культур Поволжья / Т.С. Маркелова // Защита и карантин растений. – 2015. – № 5. – С. 22–23.
10. Плахотник, В.В. Стеблевая ржавчина на Севере Казахстана и устойчивость к ней образцов коллекции яровой пшеницы /В.В. Плахотник. – Киев.: ВНИИЗХ.Тр. Всесоюз. совещ. по иммунитету растений. – 1969. – № 3. – С.72-75.
11. Рсалиев, А.С. Основные подходы и достижения в изучении расового состава стеблевой ржавчины пшеницы / А.С. Рсалиев, Ш.С. Рсалиев // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2018. – Т. 22. – № 8. – С. 967-977. DOI 10.18699/VJ18.439.
12. Синяк, Е.В. Характеристика популяции Puccinia graminis f.sp. tritici по вирулентности в Северо-Кавказском регионе России / Е.В. Синяк, Г.В. Волкова, В.Д. Надыкта // Доклады РАСХН. – 2013. – № 6. – С. 27-30.
13. Сибикеев, С.Н. Вероятная угроза распространения расы UG99 Puccinia graminis f. sp. tritici пшеницы на Юго-Востоке России / С.Н. Сибикеев, Т.С. Маркелова, Э.А. Баукенова и др. // Российская сельскохозяйственная наука. – 2016. – № 1. – С. 18–20.
14. Смирнова, Л.А. Усовершенствованный метод выращивания всходов зерновых культур для иммунологических исследований / Л.А. Смирнова, Т.П. Алексеева // Селекция и семеноводство. – 1988. – № 4. – С. 25-27.
15. Шаманин, В.П. Селекционно-генетическая оценка популяций яровой мягкой пшеницы Сибирского питомника челночной селекции СИММИТ / В.П. Шаманин, А.И. Моргунов, Я.И. Манес др. // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2012. – Т. 16. – № 1. – С. 21-32.
16. Bernardo, A.N. Validation of molecular markers for new stem rust resistance genes in U.S. Hard winter wheat / A.N. Bernardo, R.L. Bowden, M.N. Rouse et al. // Crop Sci. – 2013. – Т. 53. – P. 755-764. DOI:10.2135/cropsci2012.07.0446.
17. Bhattacharya, S. Deadly new wheat disease threatens Europe’s crops / S. Bhattacharya // Nature. – 2017. – T. 542. – P. 145-146. DOI 10.1038/nature.2017.21424.
18. McIntosh, R.A. Wheat rusts: An atlas of resistance genes / R.A. McIntosh, C.R. Wellings, R.F. Park // Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization, Clayton, South Victoria, Australia. – 1995.
19. McIntosh, R.A. Catalogue of gene symbols for wheat / R.A. McIntosh, Y. Yamazaki, K.M. Devos et al. – 2007. – Supplement. KOMUGI Integrated Wheat Science Database. – Available online at http://www.shigen.nig.ac.jp/wheat/komugi/genes/symbolClassList.jsp.
20. Nei, Masatoshi Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals / Masatoshi Nei // Genetics. – 1978. – Т. 89. – № 3. – P. 583-590.
21. Olivera, P. Phenotypic and genotypic characterization of race TKTTF of Puccinia graminis f. sp. tritici that caused a wheat stem rust epidemic in southern Ethiopia in 2013–14 / P. Olivera, M. Newcomb, L.J. Szabo et al. // Phytopathology. – 2015. – Т. 105. – P. 917-928. DOI 10.1094/ PHYTO-11-14-0302-FI.
22. Olivera, P. Characterization of Puccinia graminis f. sp. tritici isolates derived from an unusual wheat stem rust outbreak in Germany in 2013 / P. Olivera, M. Newcomb, K. Flath et al. // Plant Pathol. – 2017. – Т. 66. – P. 1258-1266. DOI 10.1111/ppa.12674.
23. Patpour, M. First report of the Ug99 race group of wheat stem rust, Puccinia graminis f. sp. tritici, in Egypt in 2014 / M. Patpour, M.S. Hovmøller, A.A. Shahin et al. // Plant Dis. – 2016. – Т. 100. – № 4. – P. 863. DOI 10.1094/PDIS- 08-15-0938-PDN.
24. Pretorius, Z.A. Detection of virulence to wheat stem rust resistance gene Sr31 in Puccinia graminis f. sp. tritici in Uganda / Z.A. Pretorius, R.P. Singh, W.W. Wagoire, T.S. Payne // Plant Disease. – 2000. – Т. 84. – P. 203.
25. Singh, R.P. Emergence and spread of new races of wheat stem rust fungus: Continued threat to food security and prospects of genetic control / R.P. Singh, D.P. Hodson, Y. Jin et al. // Phytopathology. – 2015. – Т. 10. – P. 872-884. DOI 10.1094/PHYTO-01-15-0030-FI.
26. Skolotneva, E.S. The wheat stem rust pathogen in the central region of the Russian Federation / E.S. Skolotneva, S.N. Lekomtseva, E. Kosman // Plant Pathol. – 2013. – T. 62. – P. 1003-1010. DOI 10.1111/ppa.12019.
27. Stakman, E.C. Identification of physiologic races of Puccinia graminis var. tritici / E.C. Stakman, D.M. Stewart, W.Q. Loegering // U.S., Agric. Res. Serv., ARS. – 1962. – P. 1–53.
Опубликован
22-04-2021
Как цитировать
ВОЛКОВА, Г. В.; ГЛАДКОВА, Е. В.; МИРОШНИЧЕНКО, О. О.. ВИРУЛЕНТНОСТЬ СЕВЕРОКАВКАЗСКОЙ ПОПУЛЯЦИИ PUCCINIA GRAMINIS PERS. F. SP. TRITICI. Вестник российской сельскохозяйственной науки, [S.l.], n. 2, p. 40-45, янв. 1970. ISSN 2500-2082. Доступно на: <http://www.vestnik-rsn.ru/vrsn/article/view/824>. Дата доступа: 22 апр. 2021 doi: https://doi.org/10.30850/vrsn/2021/2/40-45.
Раздел
АГРОНОМИЯ