Оценка экологической пластичности и устойчивости к бурой ржавчине интрогрессивных линий мягкой пшеницы с генами Agropyron elongatum

Айнура Темирбулатовна Сагендыкова, Людмила Яковлевна Плотникова, Светлана Петровна Кузьмина

Аннотация


Сборы зерна пшеницы могут быть повышены за счет использования в производстве устойчивых к болезням и экологически пластичных сортов. Перспективным источником генов устойчивости к абиотическим и биотическим стрессовым факторам является пырей удлиненный Agropyron elongatum (Host.) Beauv. В статье представлены результаты испытания 11 интрогрессивных линий с генами Ag. elongatum и сортов яровой мягкой пшеницы на устойчивость к бурой ржавчине и экологическую пластичность. Эксперименты проводили в лесостепной зоне юга Западной Сибири (Омск) на ежегодном естественном фоне бурой ржавчины. В 2013 и 2014 гг. в регионе отмечена жесткая засуха с большими перепадами температур, а в 2015 г. условия были благоприятны для роста и развития растений. В период наблюдений устойчивость к бурой ржавчине двух интрогрессивных линий с генами Ag. elongatum была преодолена, но шесть линий проявили иммунитет или высокую устойчивость к болезни, резистентность остальных была нестабильна. Контрастные условия среды позволили оценить экологическую пластичность материала. Три устойчивые к бурой ржавчине линии проявили экологическую пластичность в сочетании со стабильной продуктивностью в условиях засухи и при сильных колебаниях температуры, их показатели находились на уровне адаптированных к зоне сортов местной селекции. Эти линии показали продуктивность выше стандартов, а по длине вегетационного периода относились к среднепоздней или позднеспелой группам. Данные линии представляют ценный материал для селекции пшеницы на устойчивость к бурой ржавчине и экологическую пластичность.

Ключевые слова


Agropyron elongatum; мягкая пшеница; интрогрессивные линии; бурая ржавчина; продуктивность; экологическая пластичность

Полный текст:

PDF

Литература


Захаренко В. А. Иммуногенетическая защита сельскохозяйственных культур от болезней: теория и практика / Иммуногенетическая защита растений от фитопатогенов в интегрированном управлении фитосанитарным состоянием агроэкосистем (экономический аспект). Матер. Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 125-летию со дня рождения Н. И. Вавилова. 17 – 21 июля 2012 г. — Большие Вяземы, 2012. С. 60 – 69.

Li H., Wang X. Thinopyrum ponticum and Th. intermedium: the Promising Source of Resistance to Fungal and Viral Diseases of Wheat / J. Gen. Genom. 2009. V. 36. P. 557 – 565.

Lammer D., Cai X. W., Li H., et al. Utilization of Thynopyrum spp. in Breeding Winter Wheat for Disease Resistance, Stress Tolerance, and Perennial Habit / Increasing Wheat Production in Central Asia through Science and International cooperation: Proc. 1st Central Asian Wheat Conf. Almaty, Kazakhstan. 10 – 13 June, 2003. — Almaty, 2005. P. 147 – 151.

Размахнин Е. П. Генофонд пырея сизого как источник расширения биоразнообразия пшеницы / Вестн. ВОГИС. 2008. Т. 12. № 4. С. 701 – 709.

Friebe B., Jiang J., Raupp W. J., et al. Characterization of Wheat-Alien Translocations Conferring Resistance to Diseases and Pests: Current status / Euphytica. 1996. V. 91. P. 59 – 87.

Цицин Н. В., Любимова В. Ф., Маслов А. Б. и др. Проблемы отдаленной гибридизации. — М.: Колос, 1979. С. 5 — 20.

Шумный В. К., Салина Е. А. Улучшение пшеницы — актуальная задача генетиков и селекционеров / Вавиловский ж. генет. и селекц. 2012. Т. 16. № 1. С. 240 – 249.

Чекуров В. М., Козлов В. Е. Низкий метаболизм и высокая морозостойкость — важные компоненты выживаемости озимой пшеницы в Сибири / Матер. 1-й Центрально-Азиатской конф. по пшенице. — Алматы, 2003. С. 222.

Упелниек В. П., Белов В. И., Иванова Л. П. и др. Наследие академика Н. В. Цицина — современное состояние и перспективы использования коллекции промежуточных пшенично-пырейных гибридов / Вавиловский ж. генет. и селекц. 2012. Т. 16. № 3. С. 667 – 674.

Крупин П. Ю., Дивашук М. Г., Белов В. И. и др. Исследование промежуточных пшенично-пырейных гибридов на устойчивость к листовой ржавчине / Сельскохоз. биол. 2013. № 1. С. 67 – 68.

Wienhues A. Transfer of Rust Resistance of Agropyron to Wheat by Addition, Substitution and Translocation / Proc. 2nd Int. Wheat Genet. Symp. Lund, Sweden, 1966. Suppl. 2. — Hereditas, 1966. P. 328 – 341.

Shepherd K. W., Islam A. K. M. R. 4th Compendium of Wheat Alien Chromosome Lines / Proc 7th Int. Wheat Genet. Symp. Bath, UK / T. E. Miller, R. M. D. Koeloner (eds). — UK: Bath Press, 1988. P. 1373 – 1398.

Jiang J., Friebe B., Gill B. S. Recent Advances in Alien Gene Transfer in Wheat / Euphytica. 1994. V. 73. P. 199 – 212.

Jones S. S., Murray T. D., Allan R. E. Use of Alien Genes for the Development of Disease Resistance in Wheat / Annu. Rev. Phytopathol. 1995. V. 33. P. 429 – 443.

Давоян Р. О., Бебякина И. В., Давоян Э. Р. и др. Интрогрессивные линии мягкой пшеницы с генетическим материалом Agropyron glaucum / Вавиловский ж. генет. и селекц. 2015. Т. 19. № 1. С. 83 – 90.

Давоян Р. О., Бебякина И. В., Давоян Э. Р. и др. Оценка интрогрессивных линий мягкой пшеницы с генетическим материалом Agropyron glaucum по устойчивости к листовой ржавчине / Науч. ж. КубГАУ. 2011. Т. 72. № 8. С. 1 – 10.

Sibikeev S. N., Voronina S. A., Krupnov V. A. Genetic Control for Resistance to Leaf Rust in Wheat-Agropyron Lines: Agro 139 and Agro 58 / Theor. Appl. Genet. 1995. V. 90. P. 618 – 620.

Friebe B., Raupp W. J., Gill B. S. Wheat Alien Translocation Lines / Annu. Wheat Newslett. 2000. V. 46. P. 198 – 202.

McIntosh R. A.; Yamazaki Y.; Dubcovsky J.; et al. Catalogue of Gene Symbols for Wheat. http://www.shigen.nig.ac.jp/ wheat/komugi/genes/symbolClassList.jsp [Дата просмотра 25.04.2016]

Сибикеев С. Н., Дружин А. Е. Пребридинговые исследования почти изогенных линий яровой мягкой пшеницы с комбинацией транслокаций от Agropyron elongatum (Host.) P. B. и Aegilops ventricosa Tausch. / Вавиловский ж. генет. и селекц. 2015. Т. 19. № 3. С 310 – 315.

Синиговец М. Е. Цитогенетические основы использования пырея в селекции пшеницы. Автореф. дис. ... д-ра биол. наук. — Киев, 1988. С. 27 – 39.

Sibikeev S. N., Krupnov V. A., Voronina S. A., et al. Identification of an Alien Chromosome in the Common Wheat Line Multi 6R / Russ. J. Genet. 2005. V. 41. P. 885 – 889.

Мартынов С. П., Добротворская Т. В., Крупнов В. А. Генеалогический анализ использования двух видов пырея (Agropyron) в селекции мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) на устойчивость к болезням / Генетика. 2016. Т. 52. № 2. С. 855 – 862.

Salina E. F., Adonina I. G., Badaeva E. D., et al. A Thinopyrum intermedium Chromosome in Bread Wheat Cultivars as a Source of Genes Conferring Resistance to Fungal Diseases / Euphytica. 2015. V. 204. P. 91 – 101. DOI 10.1007/s10681-014-1344-5.

Филатова Е. В., Сюков В. В., Анискина Н. В. Влияние пырейной транслокации Т-5 на фракционный состав белка яровой мягкой пшеницы / Аграр. вестн. Юго-Востока. 2010. № 1(4). С. 15 – 17.

Дружин А. Е., Сибикеев С. Н., Крупнов В. А. и др. Создание сортов яровой мягкой пшеницы с устойчивостью к комплексу патогенов методом интрогрессивной селекции / Достиж. науки и техн. АПК. 2011. № 1. С. 22 – 24.

Morgounov A., Ablova I., Babayants O., et al. Genetic Protection of Wheat from Rusts and Development of Resistant Varieties in Russia and Ukraine / Euphytica. 2011. V. 179. P. 297 – 311.

Белан И. А., Россеева Л. П., Россеев В. М. и др. Изучение хозяйственно-ценных и адаптивных признаков у линий сорта яровой мягкой пшеницы Омская 37, несущих транслокации 1RS – 1BL и 7DL – 7Ai / Вавиловский ж. генет. и селекц. 2012. Т. 16. № 1. С. 178 – 186.

Гультяева Е. И., Шайдаюк Е. Л., Долбнева А. А. и др. Характеристика новых российских сортов пшеницы, рекомендуемых к выращиванию в РФ, по устойчивости к возбудителю бурой ржавчине / 3-й Всерос. съезд по защите растений (16 – 20 декабря 2013 г., СПб.) Фитосанитарная оптимизация агроэкосистем: матер. Т. 1. — СПб., 2013. С. 391 – 393.

Singh R. P., Huerta-Espino J., Rajaram S., et al. Agronomic Effects from Chromosome Translocations 7DL – 7AG and 1BL1RS in Spring Wheat / Crop Sci. 1998. V. 38. P. 27 – 33.

Sibikeev S. N., Voronina S. A., Krupnov V. A. Effects from 7DL-7Ae#1 Translocation on Resistance to Environmental Factors and Grain Quality of Bread Wheat / Proc. 11th EWAC Int. Conf. — Novosibirsk, 2000. P. 188 – 189.

Макаров А. Р., Сницарь А. Е. Влагонакопление и урожай полевых культур в засушливых условиях Западной Сибири — Омск, 2000. С. 78 – 98.

Вавилов Н. И. Избранные труды. — М.: Колос, 1966. С. 490 – 510.

Серюкова Е. Г., Шаманин В. П., Серюков Г. М. и др. Цитологическое изучение яровых пшенично-пырейных гибридов / Молодые ученые Сибирского региона — аграрной науке: Тез. докл. конф. мол. учен., посвящ. 400-летию земледелия Омского Прииртышья (Омск, 14 – 15 июля 1999 г.). Вып. 1. — Омск, 2000. С. 29 – 30.

Плотникова Л. Я., Кузьмина С. П., Айдосова А. Т. и др. Закономерности изменчивости пшенично-пырейных гибридов, используемых для селекции пшеницы / Омский науч. вестн. 2014. № 2(134). С. 155 – 159.

Плотникова Л. Я., Айдосова А. Т., Рыспекова А. Т. и др. Интрогрессивные линии мягкой пшеницы с генами пырея удлиненного Agropyron elongatum устойчивые к листовым болезням на юге Западной Сибири / Вестн. ОмГАУ. 2014. № 4(16). С. 3 – 7.

Мешкова Л. В., Плотникова Л. Я., Штубей Т. Ю. и др. Перспективные гены и генные комбинации для защиты мягкой пшеницы от бурой ржавчины в Западной Сибири / Вестн. РАСХН. 2011. № 2. С. 50 – 52.

Плотникова Л. Я., Пожерукова В. Е., Мешкова Л. В. и др. Устойчивость пшеницы Тимофеева к Puccinia triticina в Западной Сибири / Микол. и фитопатол. 2015. Т. 49. Вып. 2. С. 116 – 125.

Mains E. B., Jackson H. S. Physiological Specialization in the Leaf Rust Wheat Puccinia triticina Erikss. / Phytopathology. 1926. V. 16. No. 1. P. 89 – 95.

Peterson R. F., Campbell A. B., Hannah A. E. A Diagrammatic Scale for Estimating Rust Intensity of Leaves and Stem of Cereals / Can. J. Res. 1948. Sec. C. V. 26. P. 496 – 500.

Зыкин В. А., Белан И. А., Юсов В. С. и др. Методики расчета параметров экологической пластичности сельскохозяйственных растений по дисциплине «Экологическая генетика». — Омск, 2008. С. 10 – 30.

Санин С. С. Фитосанитарный мониторинг: современное состояние и пути совершенствования: проблемы оптимизации фитосанитарного состояния растениеводства / Сб. тр. Всеросс. съезда по защ. раст. СПб., 1995. — СПб., 1997. С. 166 – 176.

Плотникова Л. Я., Штубей Т. Ю. Эффективность генов возрастной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине Lr22b, Lr34, Lr37 в Западной Сибири и цитофизиологическая основа их действия / Вавиловский ж. генет. и селекц. 2012. № 1. С. 585 – 593.

Евдокимов М. Г., Юсов В. С., Кузьмина С. П. Экологическая пластичность сортов яровой твердой пшеницы в условиях южной лесостепи Омской области / Вестн. ОмГАУ. 2011. № 3(3). С. 16 – 19.




DOI: https://doi.org/10.30906/1999-5636-2016-9-5-13

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Наши партнеры:



  

 

Подписаться на наши издания Вы можете через почтовые каталоги агентства «Роспечать» и Объединенный каталог «Пресса России»а также на сайтах агентств «УП Урал Пресс», «Информнаука»«Прессинформ» и «Профиздат».

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2022