zhrosЗерновое хозяйство РоссииGrain Economy of Russia2079-87252079-8733Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Аграрный научный центр "Донской»10.31367/2079-8725-2023-85-2-57-62zhros-2303Research ArticleСЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙPLANT BREEDING AND SEED PRODUCTION OF AGRICULTURAL CROPSСкрининг Stb генов устойчивости к септориозу у сортов мягкой пшеницыScreening of Stb leaf blotch resistance genes of the common wheat varietieshttps://orcid.org/0000-0002-0638-4258НовоселоваН. В.NovoselovaN. V.

младший научный сотрудник лаборатории молекулярной биологии и селекции

610003, Кировская область, г. Киров, ул. Ленина, д. 166-а

junior researcher of the laboratory for molecular biology and breeding

610007, Kirov, Lenin Str., 166-a

syllvana@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0554-5814ХаринаА. В.KharinaA. V.

кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник лаборатории молекулярной биологии и селекции

610003, Кировская область, г. Киров, ул. Ленина, д. 166-а

Candidate of Agricultural Sciences, researcher of the laboratory for molecular biology and breeding

610007, Kirov, Lenin Str., 166-a

Khavchas@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5582-1709БессолицынаЕ. А.BessolitsinaE. A.

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории молекулярной биологии и селекции

610003, Кировская область, г. Киров, ул. Ленина, д. 166-а

Candidate of Biological Sciences, senior researcher of the laboratory for molecular biology and breeding

610007, Kirov, Lenin Str., 166-a

bess2000@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7878-4891СавинцеваЛ. С.SavintsevaL. S.

кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории молекулярной биологии и селекции

610003, Кировская область, г. Киров, ул. Ленина, д. 166-а

Candidate of Biological Sciences, researcher of the laboratory for molecular biology and breeding

610007, Kirov, Lenin Str., 166-a

ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого»РоссияFSBSI “Federal Agricultural Research Center of the North-East named after N.V. Rudnitsky”Russian Federation202301062023025762Copyright © Новоселова Н.В., Харина А.В., Бессолицына Е.А., Савинцева Л.С., 20232023Новоселова Н.В., Харина А.В., Бессолицына Е.А., Савинцева Л.С.Novoselova N.V., Kharina A.V., Bessolitsina E.A., Savintseva L.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zhros.online/jour/article/view/2303

В настоящее время септориоз представляет собой одну из главных проблем при производстве зерна пшеницы во всем мире. Применение ДНК-маркеров для скрининга большого объема селекционного материала дает возможность быстро и точно идентифицировать гены устойчивости к септориозу пшеницы. В связи с этим в Федеральном аграрно-научном центре Северо-Востока им. Н. В. Рудницкого провели поиск ДНК-маркеров, сцепленных с устойчивостью к Z. tritici, в генотипах коллекционного материала мягкой пшеницы. В ходе исследований было изучено 75 сортов яровой и 12 сортов озимой мягкой пшеницы на наличие генов Stb2, Stb11, Stb12 и Stb13. В результате проведенных исследований лишь у 8,0 % сортов были обнаружены Stb-гены устойчивости к септориозу. В генотипе сорта яровой пшеницы Ирменка 1 определено наличие одновременно трех локусов устойчивости: Stb2, Stb11 и Stb13, которые отвечают за возрастную и ювенильную устойчивость к болезни. Гены ювенильной устойчивости к септориозу Stb11 и Stb13 обнаружены в генотипе сорта яровой мягкой пшеницы Терция. Ген Stb2, контролирующий возрастную устойчивость к септориозу, обнаружен в генотипах сортов яровой пшеницы Дарья, Эгисар 29 и Epos. В генотипах озимых сортов Gene и Ble-seigle обнаружено по одному гену Stb11 и Stb13 соответственно. Ген устойчивости к септориозу Stb12 у исследуемых сортов пшеницы не был выявлен. Все сорта яровой и озимой мягкой пшеницы с Stb-генами можно рекомендовать как источники устойчивости к септориозу в селекции с высокопродуктивными, адаптированными к местным условиям сортами.

Currently, leaf blotch is one of the main problems in wheat production around the world. The use of DNA markers for screening a large amount of breeding material makes it possible to identify wheat leaf blotch resistance genes quickly and accurately. In this regard, the Federal Agricultural Research Center of the North-East named after N. V. Rudnitsky conducted a search for DNA markers linked to Z. tritici resistance in the genotypes of the collection material of common wheat. There were studied 75 spring and 12 winter bread wheat varieties for the presence of the Stb2, Stb11, Stb12 and Stb13 genes. As a result, Stb leaf blotch resistance genes were found only in 8.0 % of varieties. In the genotype of the spring wheat variety ‘Irmenka 1’, there was determined the presence of three loci of resistance Stb2, Stb11 and Stb13, which were responsible for age-related and juvenile resistance to the disease. The genes of juvenile leaf blotch resistance Stb11 and Stb13 were found in the genotype of the spring common wheat variety ‘Tertsiya’. The Stb2 gene controlling age-related leaf blotch resistance was found in the genotypes of spring wheat varieties ‘Dariya’, ‘Egisar 29’ and ‘Epos’. In the genotypes of winter varieties ‘Gene’ and ‘Ble-seigle’, there were found one gene Stb11 and Stb13, respectively. The Stb12 leaf blotch resistance gene was not identified in the studied wheat varieties. All spring and winter common wheat varieties with Stb-genes can be recommended as sources of leaf blotch resistance in breeding with highly productive varieties adapted to local conditions.

мягкая пшеницасепториозZymoseptoria triticiStb-геныустойчивостьcommon wheatleaf blotchZymoseptoria triticiStb-genesresistanceReferencesБакулина А. В., Харина А. В., Широких А. А. Септориоз листьев и колоса пшеницы: генетический контроль устойчивости хозяина (обзор) // Теоретическая и прикладная экология. 2020. No 2. С. 26–35. DOI: 10.25750/1995-4301-2020-2-026-035.Bakulina A. V., Kharina A. V., Shirokikh A. A. Septorioz list'ev i kolosa pshenitsy: geneticheskii kontrol' ustoichivosti khozyaina (obzor) [Leaf blotch of wheat leaves and heads: genetic control of host resistance (review)] // Teoreticheskaya i prikladnaya ekologiya. 2020. No 2. S. 26–35. DOI: 10.25750/1995-4301-2020-2-026-035.Коломиец Т. М., Панкратова Л. Ф., Пахолкова Е. В. Сорта пшеницы (Triticum L.) из коллекции Grin (США) для использования в селекции на длительную устойчивость к септориозу // Сельскохозяйственная биология. 2017. Т. 52, No 3. С. 561–569. URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=29676764 (дата обращения 12.01.2022).Kolomiets T. M., Pankratova L. F., Pakholkova E. V. Sorta pshenitsy (Triticum L.) iz kollektsii Grin (SShA) dlya ispol'zovaniya v selektsii na dlitel'nuyu ustoichivost' k septoriozu [Wheat varieties (Triticum L.) from the Grin collection (USA) for use in breeding for long-term leaf blotch resistance] //Sel'skokhozyaistvennaya biologiya. 2017. T. 52, No 3. S. 561–569. URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=29676764 (date of the application 12.01.2022).Сухарева А. С., Кулуев Б. Р. ДНК-маркеры для генетического анализа сортов культурных растений // Биомика. 2018. Т. 10, No 1. С. 69–84. DOI: 10.31301/2221-6197.bmcs.2018-15.Sukhareva A. S., Kuluev B. R. DNK-markery dlya geneticheskogo analiza sortov kul'turnykh rastenii [DNA markers for genetic analysis of cultivated plant varieties] // Biomika. 2018. T. 10, No 1. S. 69–84. DOI: 10.31301/2221-6197.bmcs.2018-15.Brown J. K., Chartrain L., Lasserre-Zuber Р., Saintenac С. Genetics of resistance to Zymoseptoria tritici and applications to wheat breeding // Fungal Genetics and Biology. 2015. No 79. Р. 33–41. DOI: 10.1016/j.fgb.2015.04.017.Brown J. K., Chartrain L., Lasserre-Zuber Р., Saintenac С. Genetics of resistance to Zymoseptoria tritici and applications to wheat breeding // Fungal Genetics and Biology. 2015. No 79. Р. 33–41. DOI: 10.1016/j.fgb.2015.04.017.GrainGenes: A database for Triticeae and Avena. Albany, CA. [Электронный ресурс]. 2021. URL: https://wheat.pw.usda.gov (дата обращения 12.01.2022).GrainGenes: A database for Triticeae and Avena. Albany, CA. [Elektronnyi resurs]. 2021. URL: https://wheat.pw.usda.gov (date of the application 12.01.2022).Liu Y., Zhang L., Thompson I. A., Goodwin S. B., Ohm H. W. Molecular mapping re-locates the Stb2 gene for resistance to Septoria tritici blotch from cultivar Veranopolis on wheat chromosome 1BS // Euphitica. 2013. Vol. 190. P. 145–156. DOI: 10.1007/s10681-012-0796-8.Liu Y., Zhang L., Thompson I. A., Goodwin S. B., Ohm H. W. Molecular mapping re-locates the Stb2 gene for resistance to Septoria tritici blotch from cultivar Veranopolis on wheat chromosome 1BS // Euphitica. 2013. Vol. 190, P. 145–156. DOI: 10.1007/s10681-012-0796-8.Mekonnen T., Haileselassie Т., Kaul Т., Sharma М., Geleta В., Tesfaye К. Molecular screening of Zymoseptoria tritici resistance genes in wheat (Triticum aestivum L.) using tightly linked simple sequence repeat markers // European Journal of Plant Pathology. 2019. Vol. 155, No. 2. P. 593–614. DOI: 10.1007/s10658-019-01795-y.Mekonnen T., Haileselassie Т., Kaul Т., Sharma М., Geleta В., Tesfaye К. Molecular screening of Zymoseptoria tritici resistance genes in wheat (Triticum aestivum L.) using tightly linked simple sequence repeat markers // European Journal of Plant Pathology. 2019. Vol. 155, No. 2. P. 593–614. DOI: 10.1007/s10658-019-01795-y.Röder M. S., Korzun V., Wendehake К., Plaschke J., Tixier M.-H., Leroy Р., Ganal M. W. A microsatellite map of wheat // Genetics. 1998. Vol. 149, No 4. P. 2007–2023. DOI: 10.1093/genetics/149.4.2007.Röder M. S., Korzun V., Wendehake К., Plaschke J., Tixier M.-H., Leroy Р., Ganal M. W. A microsatellite map of wheat // Genetics. 1998. Vol. 149, No 4. P. 2007–2023. DOI: 10.1093/genetics/149.4.2007.Rogers S. O., Bendich A. J. Extraction of DNA from milligram amounts of fresh, herbarium and mummified plant tissues // Plant Molecular Biology. 1985. No 5. P. 69–76. DOI: 10.1007/BF00020088.Rogers S. O., Bendich A. J. Extraction of DNA from milligram amounts of fresh, herbarium and mummified plant tissues // Plant Molecular Biology. 1985. No 5. P. 69–76. DOI: 10.1007/BF00020088.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.