Выявление образцов риса с генами устойчивости к пирикуляриозу Рi-2 и Рi-b

Так как пирикуляриоз – болезнь, наносящая значительный вред рису во всем мире, то актуальной задачей является интенсивное создание генотипов, резистентных к данному заболеванию. Использование технологий молекулярной биологии, новых биотехнологических подходов и молекулярно-генетических методов позволяет создавать устойчивые к болезням сорта при сокращении сроков их создания, что играет важную роль в выращивании кοнкуpентοcпοcοбнοй продукции. В данной статье освещены результаты оценки образцов риса, созданных в ФГБНУ «АНЦ «Донской» на устойчивость к пирикуляриозу. В качестве объекта исследования выступали новые образцы, созданные в лаборатории селекции и семеноводства риса. В 2022–2023 гг. был выполнен скрининг 187 образцов риса. В них определялось наличие гена устойчивости к пирикуляриозу Pi-2. 115 образцов оценивали по гену резистентности к пирикуляриозу Pi-b. Геномную ДНК выделяли из молодых листьев риса. После оценки количества и качества выделенной ДНК проводили полимеразную цепную реакцию на целевые гены Pi-2 и Pi-b. Для идентификации аллелей искомых генов использовали специфические внутригенные молекулярные SSR-маркеры доминантного (для Pi-2) и кодоминантного (для Pi-b) типа. Электрофорез полученных ампликонов выполняли на 2 %-х агарозных гелях в течение часа. Итоги анализа фиксировали в ультрафиолетовом свете и обрабатывали в программном обеспечении ImageLab 5.1. В результате проведенных исследований выявлены новые селекционные образцы риса, которые несут гены устойчивости к пирикуляриозу Pi-2 и Pi-b. Эти образцы рекомендуется использовать в дальнейшем селекционном процессе на устойчивость к пирикуляриозу.

1. Гученко, С.С. Оценка линий удвоенных гаплоидов риса по морфобиологическим признакам // Вестник ДВО РАН. 2022. № 3. С. 42–48. DOI: 10.37102/0869-7698_2022_223_03_4

2. Зеленский Г.Л., Зеленская О.В. Селекция риса на повышение его продуктивности (обзор) // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2024. Т. 185, № 1. С. 212–223. DOI: 10.30901/2227-8834-2024-1-212-223

3. Илюшко М.В., Ромашова М.В., Фисенко П.В., Суницкая Т.В., Гученко С.С., Лелявская В.Н. Идентификация гена устойчивости риса к пирикуляриозу Pi-ta в коллекционных образцах и дальневосточных сортах риса методом молекулярного маркирования // Вестник защиты растений. 2019. Т. 99, № 1. С. 36–39. DOI: 10.31993/2308-6459-2019-1(99)-36-39

4. Коротенко Т.Л., Брагина О.А., Супрун И.И., Мухина Ж.М., Епифанович Ю.В., ПетрухненкоА.А., Хорина Т.А. Резистентность к возбудителю пирикуляриоза и морфобиологические особенности генотипов коллекции Oryza sativa L. из разных экологогеографических групп в условиях Кубанской зоны рисосеяния // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018. Т. 22, № 1. С. 69–78. DOI: 10.18699/VJ18.333

5. Мынбаева Д.О., Усенбеков Б.Н., Амирова А.К., Жунусбаева Ж.К. Пирикуляриоз риса и методы борьбы // Вестник Карагандинского университета. Серия «Биология. Медицина. География». 2023. Т. 109, № 1. С. 98–109. DOI: 10.31489/2023BMG1/98-109

6. Супрун И.И., Ильницкая Е.Т., Мухина Ж.М. Создание внутригенного ДНК-маркера гена устойчивости к пирикуляриозу риса Pi-b и его использование в практической селекции // Сельскохозяйственная биология. 2007. № 5. С. 63–66.

7. Шумская О.В., Вожжова Н.Н., Жогалева О.С., Дубина А.Ю., Костылев П.И. Идентификация генов устойчивости к пирикуляриозу риса Pi-1, Pi-2, Pi-33, Pi-40, Pi-ta, Pi-b // Зерновое хозяйство России. 2023. Т. 15, № 5. С. 30–38. DOI: 10.31367/2079-8725-2023-88-5-30-38

8. Jiang H., Li Z., Liu J., Shen Z., Gao G., Zhang Q. Development and evaluation of improved lines with broad-spectrum resistance to rice blast using nine resistance genes // Rice. 2019. Vol. 12, № 1. P. 29. DOI: 10.1186/s12284–019–0292-z

9. Kadeawi S., Swaruno Nasution A., Hairmansis A., Telebanco-Yanoria M.J., Obara M., Hayashi N., Fukuta Y. Pathogenicity of isolates of the rice blast pathogen (Pyricularia oryzae) from Indonesia // Plant Disease. 2021. Vol. 105, № 3. Р. 675–683. DOI: 10.1094/PDIS-05-20-0949-RE

10. Shinoda H., Toriyama K., Yunoki T., Ezuka A., Sakurai Y. Studies in the varietal resistance of rice to blast. 6. Linkage relationship of blast resistance genes (in Japanese with English summary) // Annu. Rev. Chugoku Natl. Agric. Exp. Stn. 1971. Vol. 20, P. 1–25.

11. Singh A.K., Ponnuswamy R., Srinivas Prasad M., Sundaram R.M., Hari Prasad A.S., Senguttuvel P., Kempa Raju K.B., Sruthi K. Improving blast resistance of maintainer line DRR 9B by transferring broad spectrum resistance gene Pi2 by marker assisted selection in rice // Physiology and Molecular Biology of Plants. 2023. Vol. 29(2), P. 253–262. DOI: 10.1007/s12298-023-01291-y

12. Vasudevan K., Vera Cruz C.M., Gruissem W., Bhullar N.K. Geographically Distinct and Domain-Specific Sequence Variations in the Alleles of Rice Blast Resistance Gene Pib // Frontiers in Plant Science. 2016. Vol. 7, Article number: 915. DOI: 10.3389/fpls.2016.00915

13. Wang Y., Tang S., Guo N., An R., Ren Z., Hu S., Wei X., Jiao G., Xie L., Wang L., Chen Y., Zhao F., Tang S., Hu P., Sheng Z. Pyramiding Rice Blast Resistance Gene Pi2 and Fragrance Gene badh2. // Agronomy. 2023. Vol. 13(2), Article number: 589. DOI: 10.3390/agronomy13020589

14. Wang Z.X., Yano M., Yamanouchi U., Iwamoto M., Monna L., Hayasaka H., Katayose Y., Sasaki T. The Pib gene for rice blast resistance belongs to the nucleotide binding and leucinerich repeat class of plant disease resistance genes. // Plant Journal. 1999. Vol. 19(1), P. 55–64. DOI: 10.1046/j.1365-313x.1999.00498.x