ВЫВЕДЕНИЕ СОРТОВ РИСА С ПИРАМИДИРОВАННЫМИ ГЕНАМИ УСТОЙЧИВОСТИ К БОЛЕЗНЯМ

Рис может значительно снизить урожайность зерна при поражении опасным грибковым заболеванием – пирикуляриозом. Единичные гены устойчивости к этому патогену часто не эффективны. Поэтому актуальным является создание урожайных сортов риса, резистентных к пирикуляриозу, имеющих в одном генотипе несколько генов со своим вкладом по данному признаку.  Использование молекулярных маркеров, тесно сцепленных с генами, обеспечивающими устойчивость растений к этому патогену, значительно облегчает селекционную работу в данном направлении. Целью нашей работы является создание линий риса с пятью генами устойчивости к пирикуляриозу с помощью метода молекулярного маркирования. В качестве доноров переносимых генов устойчивости использовали линии зарубежной селекции, реципиентов – отечественные сорта Боярин и Вираж. В работе использованы микросателлитные маркеры на гены устойчивости к пирикуляриозу. Визуализацию результатов проводили с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) и электрофореза.

На первом этапе работы получены 6 гибридов от скрещивания сортов Боярин и Вираж с донорами генов Pi-l, Pi-2, Pi-33. На втором этапе работы в процессе пирамидирования удалось получить формы с этими тремя генами вместе. На третьем этапе проведена их гибридизация с донорами генов Pi-ta и Pi-b для объединения 5 генов. В результате многолетней работы по интрогрессии генов резистентности к пирикуляриозу с помощью маркерной селекции и ПЦР-анализа были получены линии риса, совмещающие в себе пять эффективных генов устойчивости к этому патогену Pi-l, Pi-2, Pi-33, Pi-ta, Pi-b.

1. Correa-Victoria, F.J. Gene combinations in rice for the development of durable resistance to Pyricularia grisea in Colombia / Correa-Victoria F.J., Tharreau D., Martinez C., Vales M. et al. // Proc. 3rd Int. Temperate Rice Conference, Punta del Este, 2003.

2. Silue, D. Evidence for a gene-for-gene relationship in the Oryza sativa - Magnaporthe grisea pathosystem/ Silue, D., Notteghem J.L., Tharreau D. // Phytopathology, 1992. –82. – Р.577-580.

3. Chao, C.T. Genetic analysis of resistance/susceptibility in individual F3 families of rice against strains of Magnaporthe grisea containing different genes for avirulence/ C.T. Chao, K.A. Moldenhauer, A.H. Ellingboe // Euphytica, 1999. –109. – Р.183-190.

4. Mackill, D.J. Inheritance of blast resistance in near-isogenic lines of rice/ D.J.Mackill, J.M. Bonman // Phytopathology, 1992. –82. – Р.746-749.

5. Yu, Z.H. Molecular mapping of genes for resistance to rice blast (Pyricularia grisea Sacc.)/ Z.H. Yu, D.J. Mackill, J.M. Bonman, S.R. McCouch, E. Guideroni, J.L. Notteghem, S.D. Tanksley// Theor. Appl. Genet., 1996. – 93. – Р.859-863.

6. Bryan, G.T. A single amino acid difference distinguishes resistant and susceptible alleles of the rice blast resistance gene Pi-ta/ G.T. Bryan, K. Wu, L. Farrall, Y. Jia, H.P. Hershey, S. McAdams, R. Tarchini, G. Donaldson, K. Faulk, B. Valent// Plant Cell, 2000. – 12. – Р.2033-2045.

7. Inukai, T. Allelism of blast resistance genes in near-isogenic lines of rice/ T. Inukai, R.J. Nelson, R.S. Zeigler, S. Sarkarung, D.J. Mackill, J.M. Bonman, T. Takamure, T. Kinoshita // Phytopathology, 1994. – 84. – Р.1278-1283.

8. Wang, Z.X. The Pib gene for rice blast resistance belongs to the nucleotide binding and leucine-rich repeat class of plant disease resistance genes / Z.X. Wang, M. Yano, U.Yamanouchi, M.Iwamoto, L. Monna, H. Hayasaka, Y. Katayose, T. Sasaki// Plant J., 1999. – 19. – Р.55-64.

9. Wise, R.P. Disease resistance: What’s brewing in barley genomics/ R.P. Wise // Plant Dis., 2000. – 84. – Р.1160-1170.

10. Jena, K.K. Marker assisted selection – a new paradigm in plant breeding/ K.K. Jena, H.P. Moon, D.J. Mackill // Korean J. Breed., 2003. – V.35. – P. 133-140.

11. Хавкин, Э.Е. Молекулярная селекция растений: ДНК-технологии создания новых сортов сельскохозяйственных культур/ Э.Е. Хавкин// Сельскохозяйственная биология, 2003. – №3. – С.26-41.

12. Костылев, П.И. Объединение в одном генотипе риса пяти генов устойчивости к пирикуляриозу с помощью ДНК-маркеров/ П.И. Костылев, Е.В. Краснова, А.А. Редькин, Ж.М. Мухина, Е.В. Дубина//8-я Междунар. научно-практ. конф. «Биологическая защита растений – основа стабилизации агроэкосистем», г. Краснодар, 2014. – С.25-28.

13. Костылев, П.И. Перенос пяти генов устойчивости риса к пирикуляриозу с помощью ДНК-маркеров/ П.И, Костылев, И.А. Шилов, Ж.М. Мухина // Вестник РАСХН.– 2014. – 1. – С.33-35.