Устойчивость образцов яровой мягкой пшеницы мировой коллекции VIR к Puccinia recondite в условиях Оренбургского Предуралья

В условиях степной зоны Оренбургской области актуальна проблема повышения устойчивости зернового производства к абиотическим и биотическим стресс-факторам. Опасным биотическим стрессом для растений пшеницы является бурая листовая ржавчина. При постоянном процессе формообразования в природе необходим поиск источников и доноров устойчивости к патогенам в конкретных условиях региона возделывания для включения в селекционный процесс. С целью изучения особенностей популяции Puccinia recondite, исследования генетического разнообразия мировой коллекции яровой мягкой пшеницы и выделения источников устойчивости к бурой листовой ржавчине в условиях степи Оренбургского Предуралья в 2017–2022 гг. проведена полевая оценка 140 образцов. При учёте поражённости бурой ржавчиной использовали методики ВИР и ВИЗР. В исследованиях образцов P. recondite установлена распространённость популяций патогенна, вирулентных к генам Lr 1, 2a, 2b, 2c, 3a, 3bq, 3ka, 11, 14a, 14b, 15, 17, 18, 20 и Lr 1, 2a, 2b, 2c, 3a, 3bq, 3ka, 9, 11, 14a, 14b, 15, 17, 18, 20. Данные популяции авирулентны к генам Lr 9, 16, 19, 24, 44 и Lr 16, 19, 24, 44. Высокую ювенильную устойчивость проявили сорта Лавруша, Новосибирская 91, Сибирская 16, ОмГАУ-90 (западно-сибирская экогруппа), Спурт и Тулайковская 108 (лесостепная волжская экогруппа), Ажурная (степная южная экогруппа), Актюбе 3 (степная восточная экогруппа), Hoffman (североамериканская экогруппа) и Челяба 75 (лесостепная восточная экогруппа). В полевых условиях не поражались бурой листовой ржавчиной образцы к-64365 Таёжная нива; к-64867 Новосибирская 44; к-64886 Актюбе 27; к-64976 CDC Merlin; к-64998 Фаворит; к-65006 Hoffman; к-65007 GNS-28; к-65128 Алтайская 110; к-65139 Саратовская 74; к-65145 Волхитка; к-65147 Скороспелка 98; к-65253 Омская 41; к-65269 Pin Chum 11; к-65449 Мерцана и к-65450 Ярица. Выделенные образцы рекомендуется использовать для селекционного улучшения яровой мягкой пшеницы в условиях Оренбургской области.

1. Лухменёв В.П. Защита зерновых культур от вредителей болезней и сорняков на Южном Урале. – Оренбург: Изд. центр ОГАУ, 2000. – С. 44–57.

2. Пересыпкин В.Ф. Болезни зерновых культур. – М.: Колос, 1979. – 280 с.

3. Колесниченко Т.В. Анализ вредоносности и распространённости бурой ржавчины в Краснодарском крае на 2018–2022 // Тенденции развития науки и образования. – 2022. – № 90–4. – С. 17–19.

4. Лухменёв В.П. Разработка интенсивной технологии возделывания зерновых культур, кукурузы на зерно в юго-западной зоне Оренбургской области // Обзор результатов научных исследований по защите растений в научных учреждениях Европейской части РСФСР за 1988 год: Информация ВНИИЗР. – Воронеж, 1988. – С. 36.

5. Структура популяций листовых патогенов яровой пшеницы в западно-азиатских регионах России и Северном Казахстане в 2017 г. / Е.И. Гультяева, Н.М. Коваленко, В.П. Шаманин [и др.] // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2018. – Т. 22, № 3. – С. 363–369. – DOI: 10.18699/VJ18.372.

6. Кекало А.Ю, Зарганян Н.Ю., Немченко В.В. Распространение фитопатогенов на зерновых яровых культурах в Уральском регионе // Аграрный вестник Урала. – 2022. – № 11 (226). – С. 14–22.

7. Максимович М.М. Селекция и семеноводство полевых культур. – М: Сельхозиздат, 1962. – 408 с.

8. Структура российских популяций гриба Pucnia triticin Eriks / Е.И. Гультяева, Е.Л. Шайдаюк, И.А. Казарцев [и др.] // Вестник защиты растений. – 2015. – № 3 (85). – С. 5–10.

9. Рипбергер Е.И., Боме Н.А., Траутц Д. Устойчивость к листовым фитопатогенам гибридных (F4,F5) форм яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) в различных эколого-географических условиях // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2016. – Т. 20, № 5. – С. 629–635. – DOI: 10.18699/VJ16.184.

10. Источники и доноры для селекции яровой пшеницы на устойчивость к стрессорным факторам среды / Ю.В. Зеленева, В.П. Судникова, В.В. Плахотник [и др.] // Вопросы современной науки и практики. – 2017. – № 3 (65). – С. 17–25.

11. Кочмарский В.С., Хоменко С.О., Федоренко И.В. Оценка коллекционных образцов пшеницы мягкой по устойчивости к листовым грибным болезням в лесостепи Украины // Земледелие и селекция в Белоруси. – 2015. – № 51. – С. 320–326.

12. Маркелова Т.С. Скрининг мирового о генофонда яровой пшеницы по устойчивости к бурой ржавчине и идентификация LR-генов у некоторых сортов и селекционных линий // Аграрный научный журнал. – 2016. – № 5. – С. 18–21.

13. Писарев В.В., Зуев Е.В., Брыкова А.Н. Исходный материал для селекции яровой мягкой пшеницы в условиях Новосибирской области // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2018. – № 7 (22). – С. 784–794.

14. Исходный материал для селекции мягкой пшеницы в условиях Кировской области / О.С. Амунова, Л.В. Волкова, Е.В. Зуев [и др.] // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. – 2021. – Т. 22, № 5. – С. 661–675. – DOI: 10.30766/2072-9081.2021.22.5.661-675.

15. Гультяева Е.И., Казарцева И.А. Молекулярно-генетические подходы в изучении популяций возбудителя бурой ржавчины пшеницы // Вестник защиты растений. – 2018. – № 2 (96). – С. 5–12.

16. Identification of leaf rust resistance genes in selected wheat cultivars and development of multiplex PCR / A. Tomkowiak, R. Skowroǹska, A. Buda [et al.] // Open Life Sciences. – 2019. – Vol. 14 (1). – P. 327–334. – DOI: 10.1515/boil-2019-0036.

17. Genome-wide association mapping for resistance to leaf, stem, and yellow rusts of common wheat under field conditions of South Kazakhstan / Y. Genievskaya, Y. Turuspekov, A. Rsaliyev, S. Abugalieva // Peer J. – 2020. – Vol. 8. – P. 9820. – DOI: 10.7717/peerj.9820.

18. Breeding Wheat for Durable Leaf Rust Resistance in Southern Africa: Variability, Distribution, Current Control Strategies, Challenges and Future Prospects / S. Figlan, K. Ntushelo, L. Mwadzingeni [et al.] // Front Plant Sci. – 2020. – Vol. 11. – P. 549. – DOI: 10.3389/fpls.2020.00549.

19. Mining of leaf rust resistance genes content in Egyptian bread wheat collection / M.A.M. Atia, E.A. ElKhateeb, R.M. Abd El-Maksoud [et al.] // Plants. – 2021. – Vol. 10 (7). – P. 1378. – DOI: 10/3390/plants10071378.

20. Harnessing genetic resistance to rusts in wheat and integrated rust management methods to develop more durable resistant cultivars / J. Mapuranga, N. Zhang, L. Zhang [et al.] // Front Plant Sci. – 2022. – Vol. 13. – P. 951095. – DOI: 10.3389/fpls.2022.951095.

21. Михайлова Л.А. Генетика взаимоотношений возбудителя бурой ржавчины и пшеницы / под. ред. акад. РАСХН М.М. Левитина. – СПб.: ВИЗР, 2006. – 80 с.

22. Фенотипический состав Puccinia triticina на образцах мягкой пшеницы в Омской области в 2016 г. / Е.И. Гультяева, В.П. Шаманин, Е.Л. Шайдаюк [и др.] // Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). – 2017. – № 2 (43). – С. 16–23.

23. Гультяева Е.И., Шайдаюк Е.Л. Идентификация генов устойчивости к бурой ржавчине у новых российских сортов мягкой пшеницы // Биотехнология и селекция растений. – 2021. – Т. 4, № 2. – С.15–27. – DOI: 10.30901/2658-6266-2021-2-о2.

24. Разнообразие новых российских сортов мягкой пшеницы по генам устойчивости к бурой ржавчине / Е.И. Гультяева, Е.Л. Шайдаюк, В.В. Веселова [и др.] // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. – 2022. – Т. 183, № 4. – С. 208–218. – DOI: 10.30901/2227-8834-2022-4-208-218.

25. Сидоров А.В., Лебедева Т.В., Тырышкин Л.Г. Эффективная ювенильная устойчивость сортов яровой пшеницы к листовой ржавчине и мучнистой росе // Известия Петербургского государственного аграрного университета. – 2018. – № 2 (51). – С. 84–88.

26. Сочалова Л.П., Пискарев В.В. Устойчивость образцов мягкой пшеницы к Blumeria graminis и Puccinia recondita с известными генами устойчивости // Достижения науки и техники АПК. – 2019. – Т. 33, № 11. – С. 34–42. – DOI: 10.24411/0235-2451-2019-11108.

27. Селекция яровой мягкой пшеницы на устойчивость к листостебельным болезням на Южном Урале / Е.И. Гультяева, В.А. Тюнин, Е.Р. Шрейдер [и др.] // Российская сельскохозяйственная наука. – 2021. – № 1. – С. 8–12. – DOI: 10.31857/S2500262721020026.

28. Пополнение, сохранение в живом виде и изучение мировой коллекции пшеницы, эгилопса и тритикале: метод. указания / А.Ф. Мережко [и др.]. – СПб., 1999. –82 с.

29. Изучение генетических ресурсов зерновых культур по устойчивости к вредным организмам: метод. пособие / Е.Е. Радченко [и др.]. – М.: РАСХН, 2008. – С. 5–31.