Характеристика эффективности генов устойчивости к листовой бурой ржавчине яровой пшеницы в условиях Республики Татарстан

Листовая бурая ржавчина – вредоносное заболевание пшеницы, регистрирующееся ежегодно в посевах на территории Республики Татарстан. Устойчивость сортов к этой болезни контролируется Lr генами, которых к настоящему известно более 70 шт. Большая часть из них потеряла эффективность. Изучение эффективности 54 генов устойчивости и их комбинаций к бурой листовой ржавчине с 2011 по 2022 г. являлось целью наших исследований. Объектами исследования служил набор изогенных линий и сортов тестеров с идентифицированными Lr генами. Степень поражения бурой листовой ржавчиной проведена по максимальному поражению в фазу «молочная – начало восковой спелости зерна» в условиях естественного инфекционного фона. Степень поражения бурой листовой ржавчиной определяли в процентах по шкале Петерсона. Установлено, что высокую эффективность в условиях Республики Татарстан продолжают показывать гены Lr 19, Lr 38, Lr 47, Lr 49, LrAg (i), LrKu. Эффективность гена Lr 19 возрастает в составе пирамид с генами Lr 26, Lr 23, Lr 14a, LrBz. Моногенная устойчивость к бурой ржавчине сохраняется уже 12 лет у образца Pavon derivative (PI 603918), несущего ген Lr 47. В период 2019–2022 гг. было характерно снижение степени поражения пшеницы бурой листовой ржавчиной, в таких условиях только полевая оценка селекционного материала на устойчивость не может обеспечить гарантии создания сортов пшеницы, иммунной к этой болезни.

1. Гультяева Е. И., Сибикеев С. Н., Дружин А. Е., Шайдаюк Е. Л. Расширение генетического разнообразия сортов яровой мягкой пшеницы по устойчивости к бурой ржавчине (Puccinia triticina Eriks.) в Нижнем Поволжье // Сельскохозяйственная биология. 2020. Т. 55, № 1. С. 27–44. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2020.1.27rus.

2. Левитин М. М., Афанасенко О.С., Гагкаева Т. Ю., Ганнибал Ф. Б., Гультяева Е. И., Мироненко Н. В. Популяционные исследования грибов – возбудителей болезней зерновых культур // Вестник защиты растений. № 4(102). 2019. С. 5–16. DOI: 10.31993/2308-6459-2019-4-102-5-16.

3. Тимонова Е. М., Леонова И. Н., Белан И. А., Россеева Л. П., Салина Е. А. Влияние отдельных участков хромосом Triticum timopheevii на формирование устойчивости к болезням и количественные признаки мягкой пшеницы // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2012. Т. 16, № 1. С. 142–159.

4. Шайтанов О. Л., Низамов Р. М., Захарова Е. И. Оценка влияния глобального потепления на климат Татарстана // Зернобобовые и крупяные культуры. 2021. № 4(40). С. 102–112. DOI: 10.24412/2309-348X-2021-4-102-112.

5. Kolmer J. A., Ordoñez M. E., German S., Morgounov A., Pretorius Z., Visser B., Goyeau H., Anikster Y., Acevedo M. Multilocus Genotypes of the Wheat Leaf Rust Fungus Puccinia triticina in Worldwide Regions Indicate Past and Current Long-Distance Migration // Phytopathology. 2019. Vol. 109, № 8. P. 1453–1463. DOI: 10.1094/PHYTO-10-18-0411R.

6. Kolmer J. A., Herman A., Ordoñez M. E., German S., Morgounov A. Z., Visser B., Anikster Y., AcevedoM. Endemic and panglobal genetic groups, and divergence of host-associated forms in worldwide collections of the wheat leaf rust fungus Puccinia triticina as determined by genotyping by sequencing // Heredity. 2020. Vol. 124, P. 397–409. DOI: 10.1038/s41437-019-0288-x.

7. Gultyaeva E., Shaydayuk E., Gannibal P. Leaf Rust Resistance Genes in Wheat Cultivars Registered in Russia and Their Influence on Adaptation Processes in Pathogen Populations // Agriculture. 2021. Vol. 11(4), Article number: 319. DOI: 10.3390/agriculture11040319.

8. Huerta-Espino J., Singh R. P., Germán S.,McCallum B. D., Park R. F., Chen W. Q., Bhardwaj S. C., Goyeau H. Global status of wheat leaf rust caused by Puccinia triticina // Euphytica. 2011. Vol. 179, Р. 143–160. DOI: 10.1007/s10681-011-0361-x.

9. Leonova I. N., Skolotneva E. S., Salina E. A. Genome-wide association study of leaf rust resistance in Russian spring wheat varieties // BMC Plant Biology. 2020. Vol. 20, Article number: 135. DOI: 10.1186/s12870-020-02333-3.

10. Peterson R. F., Campbell A. B., Hannah A. E. A diagrammatic scale for estimating rust intensity on leaves and stems of cereals // Canadian Journal of Research. 1948. Vol. 26, № 5. P. 496–500. DOI: 10.1139/cjr48c-033.