Оценена эффективность известных генов устойчивости Yr к популяции возбудителя желтой ржавчины пшеницы, распространенной на Северном Кавказе, на разных стадиях развития растений. Определены высокоэффективные и эффективные гены устойчивости Yr, обеспечивающие надежную защиту растения-хозяина.
Ключевые слова: пшеница, Pucciniastriiformis, гены устойчивости Yr
Efficiency of Yr-resistance genes to the North Caucasian population of yellow rust pathogen on different development stages of wheat plants has been estimated. High effective and effective Yr-resistance genes maintaining reliable protection were determined.
Keywords:wheat, Puccinia striiformis, Yr resistance genes
Одним из вредоносных заболеваний пшеницы является желтая ржавчина, вызываемая грибом Pucciniastriiformis f.sp. tritici. Патоген снижает урожай, качество семян, может вызвать 100 % потерю урожая при наличии оптимальных погодных условий [1, 2, 3].
В последние годы частота возникновения заболевания на Северном Кавказе возросла, что связано с возделыванием восприимчивых сортов, образованием агрессивных рас, изменением климата в регионе, заносом инфекции с сопредельных территорий [4].
Целью наших исследований являлась оценка эффективности известных генов устойчивости Yr и их комбинаций к P. striiformis на разных стадиях развития растений по типу реакции, в баллах [5], и степени поражения растений, в % [6].
На юге России более половины ювенильных генов устойчивости неэффективны против возбудителя желтой ржавчины пшеницы. Однако имеются гены, проявляющие абсолютную устойчивость к патогену на стадии всходов. Это гены устойчивости Yr и их комбинации: 2+3а+4a+Yam, 3a+4a+D+Dru+Dru2, 2+9, 3b+4a+H46, 5, 6, 9, 17, 24, 25+32, 26, 32, Pr1+Pr2, Sp, Tye. Перечисленные гены, в основном, переданы из мягких пшениц (T. aestivum L.), но ген Yr5 передан от T. spelta L., Yr9 — от Secalecereale L., Yr26 — от T. turgidum L. Низкий процент клонов патогена выявлен к генам, также переданным из мягких пшениц (3c+Min, 10+Mor, SD).
Результаты исследований эффективности генов устойчивости пшеницы во взрослом состоянии растений на инфекционном фоне представлены в таблице 1. Согласно проведенной оценке, гены ранжированы по типу реакции и степени поражения растений.
Таблица 1
Эффективность генов устойчивости Yrпротив P. striiformis
|
высокоэффективные (высокоустойчивый тип реакции i, 0 баллов) |
эффективные (типы 1, 1(2) балла, степень поражения 1-5 %) |
слабоэффективные (2, 2(3) и 3 балла, степень поражения 6-30 %) |
неэффективные (3 и 4 балла, степень поражения свыше 30 %) |
|
2+3а+4a+Yam, 3a+4a+D+Dru+Dru2, 3b+4b+H46, 5, 25+32, 32, Pr1+Pr2, SD, Sp, Tye |
2+6+HK, 2+HVII, 3a+4a+V23, 3a+4a+ND, 4b, 7+25, 8+19, 10+Mor, 15, 17, 24, 26, Exp1+Exp2, SU, Tr1+Tr2 |
3a+Ste+Ste2+S, 3c+Min, 6+20, 2+9, 8, 10, Pa1+Pa2+Pa3, 18 |
1, 6, 7, 7+22+23, 9, 21, 27, A |
Высокоэффективные и эффективные гены устойчивости способны обеспечить надежную защиту растения к возбудителю желтой ржавчины на юге России, и они рекомендуются для использования в селекционной практике при создании ржавчиноустойчивых сортов. Особо следует выделить ювенильные гены расоспецифической устойчивости Yr5, Yr 9 и Yr 26, способные противостоять болезни на протяжении всего периода вегетации растений и переданные мягкой пшенице от ее диких форм.
Литература:
1. Кайдаш, А.С. Возможные потери урожая зерна озимой пшеницы от желтой ржавчины (Puccinia striiformis West.) / А.С. Кайдаш, В.И. Бессмельцев, М.В. Добрянская // Микология и фитопатология. — 1976. — Т. 10. — Вып. 6. — С. 509-510.
2. Добрянская, М.В. Модель споруляции возбудителя желтой ржавчины / М.В. Добрянская, Л.К. Анпилогова, Н.И. Высоцкая // Защита и карантин растений. — 1999. — № 8. — С. 25-26.
3. Chen, X.M. Epidemiology and control of stripe rust [Puccinia striiformis f. sp. tritici] on whet // Can. J. Plant Pathol., 2005. — № 27. — P. 314-337.
4. Шумилов, Ю.В. Желтая ржавчина пшеницы требует особого внимания / Ю.В. Шумилов, Г. В. Волкова //Защита и карантин растений, 2013. — № 8. — С.13-14.
5. Gassner, G. Untersuchunger Über das Auftreten biologischer Rassen des Weizengelbrostes in Jahre 1932 / G. Gassner, W. Straib // Arb. Biol. Reichsanst, 1934. — № 21. — P. 59-72.
6. Peterson, R.F. A diagrammatic scale for estimating rust intensity of leaves and stem of cereals / R.F. Peterson, A.B. Campbell, A.E. Hannah // Can. J. Res. Sect., 1948. — № 26. — P.496-500.
