zhrosЗерновое хозяйство РоссииGrain Economy of Russia2079-87252079-8733Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Аграрный научный центр "Донской»zhros-268Research ArticleЗАЩИТА И ИММУНИТЕТPROTECTION AND IMMUNITYИНТРОГРЕССИЯ УСТОЙЧИВОСТИ К МУЧНИСТОЙ РОСЕ (BLUMERIA GRAMINIS DC.F.TRITICI ) ОТ TRITICUM TIMOPHEEVII ZHUK. И TRITICUM DICOCCUM SHUEBL. В ГЕНОМ TRITICUM DURUM DESF.INTROGRESSION OF STABILITY TO POWDERY MILDEW (BLUMERIA GRAMINIS DC.F.TRITICI) FROM TRITICUM TIMOFEEVII ZHUK. AND TRITICUM DICOCCUM SHUEBL. IN GENOME TRITICUM DURUM DESF.МальчиковП. Н.MalchikovP. N.

Доктор сельскохозяйственных наук, заведующий лабораторией селекции и семеноводства твердой пшеницы.

446254, Безенчук, ул.Карла Маркса, 41 

 

Doctor of Agricultural Sciences, head of the laboratory of durum wheat breeding and seed-growing.

446254, Bezenchuk, Karl Marks Str., 41 

samniish@mail.ruМясниковаМ. Г.MaysnikovaM. G.

Кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник.

446254, Безенчук, ул.Карла Маркса, 41 

Candidate of Agricultural Sciences, leading research officer.

446254, Bezenchuk, Karl Marks Str., 41 

 

 

 

samniish@mail.ruЛеоноваИ. Н.LeonovaI. N.

Доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник.

630090, Новосибирск, проспект Академика Лаврентьева, 10 

 

Doctor of Biology, leading research officer.

630090, Novosibirsk, Academician Lavrentiev Av., 10 

 

icg-adm@bionet.nsc.ruСалинаЕ. А.SalinaE. A.

Доктор биологических наук, заведующая лабораторией молекулярной генетики и цитологии растений.

630090, Новосибирск, проспект Академика Лаврентьева, 10 

 

Doctor of Biology, head of the laboratory of molecule genetics and plant cytology.

630090, Novosibirsk, Academician Lavrentiev Av., 10

icg-adm@bionet.nsc.ruФБГНУ Самарский НИИСХ им. Н.М.ТулайковаРоссияFSBRI Samara RIA after N.M. TulaykovaRussian FederationФБГНУ Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской Академии наукРоссияFSBRI Institute of Cytology and Genetics of Siberian department of Russian Academy of ScienceRussian Federation20153105201802134144Copyright © Мальчиков П.Н., Мясникова М.Г., Леонова И.Н., Салина Е.А., 20182018Мальчиков П.Н., Мясникова М.Г., Леонова И.Н., Салина Е.А.Malchikov P.N., Maysnikova M.G., Leonova I.N., Salina E.A.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/268

Приведены данные о целесообразности расширения генетического разнообразия коммерческих  сортов твердой пшеницы в Среднем Поволжье и на Урале по устойчивости к мучнистой росе, в том числе за счет межвидовой гибридизации. Описаны результаты интрогрессии устойчивости от Triticum timopheevii Zhuk. и Triticum dicoccum Shuebl. в геном Triticum durum Desf. и создание адаптированных доноров с новыми для твердой пшеницы генами устойчивости. Перенос генов от Triticum timopheevii Zhuk.  осуществлен через интрогрессивные линии мягкой пшеницы – IT-3 и 1678B-21. Для переноса устойчивости от Triticum dicoccum Shuebl. использовали образец этого вида из коллекции ВИРа к-46995. В результате этой работы были получены константные линии  Triticum durum Desf. с интрогрессией устойчивости от Triticum timopheevii Zhuk. (Леукурум 1751, Леукурум 1753, 495д-22) и от Triticum dicoccum Shuebl. (Гордеиформе 1737, Гордеиформе 1738, Гордеиформе 1739). Устойчивость этих линий, по данным гибридологического анализа, контролируется 1-3 генами с эффектами доминирования устойчивости, её супрессии и ингибирования. Интрогрессия устойчивости от Triticum timopheevii Zhuk., подтверждена на молекулярном уровне при использовании 90 микросателитных маркёров с определением единичной транслокации в 6В хромосоме и локализацией её в диапозоне микросателитных маркёров Xgwn 518 и Xgwn 1076. Устойчивость к мучнистой росе, обусловленная этой транслокацией от T.timopheevii Zhuk. остается в течение длительного периода эффективной, хорошо передается потомству вместе с комплексом признаков адаптивности и качества продукции. Доноры твердой пшеницы, унаследовавшие устойчивость от T.dicoccum Shuebl., стабильны в проявлении признака, хорошо комбинируются при гибридизации с генами устойчивости к мучнистой росе, происходящими от твердой пшеницы и других видов, обладают высокой сортообразующей способностью по адаптивности и урожайности.

The article gives the data about expediency of increasing of genetic diversity of commercial varieties of durum winter wheat in Middle Povolzhie and in the Urals  on powdery mildew tolerance because of interspecific hybridization. The results of introgression of stability to powdery mildew from Triticum Timofeevii Zhuk. and Triticum dicoccum Shuebl. in genome Triticum durum Desf. and breeding of adapted donors with new for durum wheat genes of tolerance are considered in the paper. The transfer of genes from Triticum timopheevii Zhuk.  is carried out through introgressive lines of soft wheat ‘IT-3’ and ‘1678B-21’. The sample of the variety ‘K-46995’ taken from the collection of ARIR was used to transfer stability to Triticum dicoccum Shuebl.. Such constant Triticum durum Desf. lines as ‘Leukurum 1751’, ‘Leukurum 1753 and ‘495d-22’ with introgressive stability to Triticum timopheevii Zhuk. and ‘Gordeiforme 1737’, ‘Gordeiforme 1738’ and ‘Gordeiforme 1739’ with stability to Triticum dicoccum Shuebl. According to the data of hybridological analysis the stability of these lines is controlled by 1-3 genes with effects of dominating tolerance, its suppression and in inhibition. Introgression of stability to Triticum timopheevii Zhuk. has been confirmed at the molecular level while using 90 microsatellite markers with identification of a single translocation in 6B chromosome and its localization in a range of microsatellite markers Xgwn 518 and Xgwn 1076. Tolerance to powdery mildew, caused by the translocation from T. timopheevii Zhuk. remains efficient for a long time; it’s transferred to the seeds together with a complex of adaptability and quality of product. Durum wheat donors, which inherited tolerance to T.dicoccum Shuebl., show stability of the trait, hybridize well with the genes of tolerance to powdery mildew from durum wheat and other varieties, possess good ability to cultivate varieties with good adaptability and productivity.

регионпшеница твердаямучнистая росаустойчивостьинтрогрессиягенмаркёрлокализацияадаптивностькачество зернаregiondurum wheatpowdery mildewstabilitytoleranceintrogressiongenemarkerlocalizationadaptabilitygrain qualityReferencesВьюшков, А.А. Селекционно-генетеческое улучшение яровой пшеницы / А.А. Вьюшков, П.Н. Мальчиков, В.В. Сюков, С.Н. Шевченко.- Самара:Самарский НЦ РАН, 2012.-266с.Vyushkov, A.A. Breeding-genetic improvement of spring wheat/ A.A. Vyushkov, P.N. Malchikov, V.V. Syukov, S.N. Shevchenko.– Samara: Samarsky RC RAS, 2012.-266с.Гешеле, Э.Э. Основы фитопатологической оценки в селекции растений/ Э.Э.Гешеле. – М.: Колос, 1978.-197с.Geshelw, E.E. Basis of phyto pathological assessment in plant breeding/ E.E. Geshele. - М.: Коlos, 1978. – 197p.Долгалёв, М.П. Адаптивная селекция яровой пшеницы в Оренбургском Приуралье/ М.П.Долгалёв, В.Е.Тихонов. - Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2005.- 290 с.Dolgalev, M.P. Adaptive spring wheat breeding in Orenburg Pre-Urals/ M.P. dolgalev, V.E. Tikhonov. Orenburg: IPK SEE OSU, 2005. - 290 p.Леонова, И.Н. Генетический анализ и локализация локусов, контролирующих устойчивость интрогрессивных линий Triticum aestivum × Triticum timopheevii к листовой ржавчине / И.Н.Леонова, М.С.Родер, Е.Б.Будашкина // Генетика. 2008.- Т.44. №12.- С.1652-1659.Leonova, I.N. Genetic analysis and localization of locuses which control tolerance of introgressive lines Triticum aestivum × Triticum timopheevii to leaf rust/ I.N. Leonova, M.S. Roder, E.B. Budashkina// Genetics. 2008. – V. 44. - №12.- P.1652-1659.Мальчиков,П.Н. Селекция яровой твердой пшеницы в Среднем Поволжье: диссертация доктора с/х. наук. – Безенчук, 2009.- 402 с.Malchikov, P.N. Spring durum wheat breeding in Middle Povolzhie: thesis of D.Sc. Bezenchuk, 2009. - 402 p.Новохатка, В.Г. К методике оценки устойчивости пшеницы и ячменя к мучнистой росе / В.Г.Новохатка, А.Н.Борисенко // Селекция, семеноводство и агротехника пшеницы- Сб.научн.тр. Мироновского НИИССП.- Мироновка,- 1977.-Вып.1.- С.57-60.Novokhatka, V.G. To the assessment technology of wheat and barley tolerance to powdery mildew/ V.G. Novokhatka, A.N. Borisenko// Breeding, seed-growing and wheat agrotechnology. – Col.of scien.w.of Mironov RIAP. – Mironovka. – 1977. – Iss.1. – P. 57-60.Сибикеев, С.Н. Достижения и перспективы использования чужеродных генов в селекции пшеницы на устойчивость к бурой ржавчине /С.Н.Сибикеев, В.А.Крупнов, С.А.Воронина// Стратегия селекции полевых культур в связи с глобальным изменением климата. -Саратов, 2004.- С.249-258.Sibikeev, S.N. Achievements and perspectives of use of foreign genes in wheat breeding on tolerance to leaf rust/ S.N. Sibikeev, V.A. Krupnov, S.A. Voronina// strategy of plant breeding because of global warming. –Saratov, 2004. – P.249-258.Сибикеев, С.Н.Скрининг набора интрогрессивных линий яровой мягкой пшеницы на наличие чужеродных транслокаций и замещений хромосом пшеницы /С.Н.Сибикеев, В.М.Панин, И.Ю.Фадеева, А.Е.Дружин //Аграрный Вестник Юго-Востока.–2010.-№3-4(6-7).–С.41-44.Sibikeev, S.N. Screening of a set of introgressive lines of soft spring wheat on presence of foreign translocations and chromosome substitution of wheat/ S.N. Sibikeev, V.M. Panin, I.Yu. Fadeeva, A.E. Druzhin// Agrarian Vestnik of South-East.– 2010. - №3-4(6-7). –P.41-44.Суханбердина, Э.Х. Источники иммунитета пшеницы к мучнистой росе/ Э.Х.Суханбердина // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции.– Л., 1977.- Т.58. Вып.3.- С.152-155Sukhanberdina, E.Kh. Sources of wheat immunity to powdery mildew/ E.Kh. Sukhanberdina// Works on applied botany, genetics and breeding.–L., 1977.- V.58. Iss.3.- P.152-155Сюков, В.В. Модель селекционного процесса яровой мягкой пшеницы применительно к условиям Средневолжского региона /В.В.Сюков, А.А.Вьюшков, С.Н.Шевченко, С.Е.Поротькин, Д.Е.Зубов. М.: Достижения науки и техники АПК, 2006.-107с.Syukov, V.V. Model of soft spring wheat breeding depending on the conditions of Mid-Volga region/ V.V. Sukov, A.A. Vyushkov, S.N. Shevchenko, S.E. porotkin, D.E. Zubov.– M.: ‘Achievements of science and technics of AIC’, 2006. – 107 p.Malchikov, P.N. Introgression of to powdery mildew (Blumeria graminis DC.F. tritici) from T.Timopheevii Zhuk. Into the genome of T.durum Desf./ P.N.Malchikov, M.G.Myasnikova, I.N.Leonova, E.A.Salina//International Plant Breeding Congress 10-14 November.– Antalya, Turkey, 2013.- 283 р.Malchikov, P.N. Introgression of powdery mildew (Blumeria graminis DC.F. tritici) from T.Timopheevii Zhuk. into the genome of T.durum Desf./ P.N.Malchikov, M.G.Myasnikova, I.N.Leonova, E.A.Salina // International Plant Breeding Congress 10-14 November.– Antalya, Turkey 2013.- 283р.Roder, М.S. A microsatellite map of wheat / M.S. Roder, V. Korzun, K. Wendehake еt.al. // Genetics. - 1998.- V/149.-P.2007-2023.Roder, М.S. A microsatellite map of wheat / M.S. Roder, V. Korzun, K. Wendehake еt. al. // Genetics. - 1998.- V/149.-P.2007-2023.Wu, S . Molecular Mapping of Steam-Rust-Resistance gene Sr40 in Wheat / Shuangye Wu, Michael Pumphrey, and Guichua Bai // Crop Science.-2009.- V.49.№5.-P.1681-1686.Wu, S . Molecular Mapping of Steam-Rust-Resistance gene Sr40 in Wheat / Shuangye Wu, Michael Pumphrey, and Guichua Bai // Crop Science.–2009.- V.49.№5.-P.1681-1686.

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