Разнообразие возбудителя желтой ржавчины по вирулентности на сортах озимой мягкой пшеницы в Краснодарском крае

Желтая ржавчина (возбудитель Puccinia striiformis West.) – экономически значимое заболевание пшеницы на Северном Кавказе, вредоносность которого нарастает в последнее десятилетие. Информация об эффективности генов устойчивости и расовом составе патогена необходима для успешной генетической защиты пшеницы. Цель данных исследований – охарактеризовать вирулентность и расовый состав P. striiformis на генетически разнообразных сортах озимой мягкой пшеницы, возделываемых в Краснодарском крае. Объектом исследования служили листья с урединиопустулами P. striiformis, собранные в Краснодарском крае в 2021–2024 гг. с 16 сортов озимой мягкой пшеницы селекции НЦЗ им. П. П. Лукьяненко. Всего получено 53 монопустульных изолята. Вирулентность оценивали с использованием 29 тестеров вирулентности: 14 изогенных линий сорта Avocet (AvNIL) и 15 сортов-дифференциаторов. Высокой эффективностью в регионе характеризовались гены Yr5, Yr10, Yr15, Yr24 и Yr26, и они рекомендуются для селекции на устойчивость к желтой ржавчине. 16 фенотипов (рас) определено в изученной коллекции изолятов P. striiformis при тестировании на полном наборе из 29 дифференциаторов и 10 рас на 15 международных сортах-дифференциаторах. Для большинства сортов определено поражение оригинальным фенотипом, что обуславливает повышенное разнообразие краснодарской популяции P. striiformis. При этом анализ генетических расстояний между фенотипами вирулентности не выявил существенных различий между ними, что предполагает существование единой клональной популяции патогена на данной территории. Высокий эволюционный потенциал P. striiformis обуславливает проведение ежегодного мониторинга вирулентности и расового состава популяции патогена и поиск новых эффективных доноров устойчивости для использования в селекции на устойчивость к желтой ржавчине.

1. Беспалова Л. А., Лукомец В. М., Кудряшов И. Н., Аблова И. Б., Мудрова А. А., Ковтуненко А. Я. и др. Сорта пшеницы и тритикале: каталог. ФГБНУ «НЦЗ им. П. П. Лукьяненко». Краснодар: ЭДВИ, 2024. 192 с.

2. Волкова Г. В., Матвеева И. П., Дерова Т. Г., Шишкин Н. В., Марченко Н. В. Источники устойчивости к желтой ржавчине (возбудитель Puccinia striiformis West.) среди селекционного и коллекционного материала озимой пшеницы ФГБНУ «АНЦ «Донской» // Зерновое хозяйство России. 2020. № 4(70). С. 69–76. DOI: 10.31367/2079-8725-2020-70-4-69-76

3. Михайлова Л. А., Гультяева Е. И., Мироненко Н. В. Методы исследования структуры популяций возбудителя бурой ржавчины пшеницы Puccinia recondita Rob.ex Desm.f.sp. tritici // Иммуногенетические методы создания устойчивых к вредным организмам сортов: Методические рекомендации. СПб.: ВИЗР, 2000. 26 с.

4. Abbas S., Li Y., Lu J., Hu J., Zhang X., Lv X., Shahzad A., Ao D., Abbas M., Wu Y., Zhang L., Fayyaz M. Evaluation of stripe rust resistance and analysis of resistance genes in wheat genotypes from Pakistan and Southwest China // Frontiers in Plant Science. 2024. Vol. 15, Article number: 1494566. DOI: 10.3389/fpls.2024.14945663.

5. Chen X., Wang M., Wan A., Bai Q., Li M., López P. F., Maccaferri M., Mastrangelo M., Barnes C., Fabricio D., Cruz C., Tenuta A. U., Esmail S. M., Abdelrhim A. S. Virulence characterization of Puccinia striiformis f. sp. Tritici collections from six countries in 2013 to 2020 // Canadian Journal of Plant Pathology. 2021. Vol. 43(2), P. 308–322. DOI: 10.1080/07060661.2021.1958259

6. Gultyaeva E., Shaydayuk E. Resistance of modern Russian winter wheat cultivars to yellow rust // Plants. 2023. Vol. 12(19), Article number: 3471. DOI: 10.3390/plants12193471

7. Liu T., Wan A., Liu D., Chen X. Changes of races and virulence genes in Puccinia striiformis f. sp. tritici, the wheat stripe rust pathogen, in the United States from 1968 to 2009 // Plant Disease. 2017. Vol. 101(8), P. 1522–1532. DOI: 0.1094/PDIS-12-16-1786-RE

8. Riella V., Rodriguez-Algaba J., García R., Pereira F., Silva P., Hovmøller M. S., Germán S. New races with wider virulence indicate rapid evolution of Puccinia striiformis f. sp. tritici in the Southern Cone of America // Plant Disease. 2024. Vol. 108(8), P. 2454–2461. DOI: 10.1094/PDIS-02-24-0320-RE

9. Rsaliyev Sh., Rsaliyev A., Urazaliev R., Dubekova S., Serikbaykyzy S. Population composition and virulence of Puccinia striiformis f. sp. tritici in Kazakhstan // Plant Protection Science. 2025. Vol. 61(2), P. 152–161. DOI: 10.17221/16/2024-PPS

10. Volkova G. V., Kudinova O. A., Matveeva I. P. Virulence and diversity of Puccinia striiformis in South Russia // Phytopathol. Mediterr. 2021. Vol. 60(1), P. 119–127. DOI: 10.36253/phyto-12396