Preview

Вавиловский журнал генетики и селекции

Расширенный поиск

Внутривидовая изменчивость Puccinia triticina на гексаплоидных видах Triticum и Aegilops trivialis

https://doi.org/10.18699/VJ17.28-o

Полный текст:

Аннотация

Анализ внутривидовой дифференциации патогена – необходимый этап при разработке стратегии селекции пшеницы на устойчивость к бурой ржавчине. Для характеристики популяций Puccinia triticina Erikss. могут быть использованы разные признаки, включая вирулентность к линиям серии Thatcher с генами устойчивости к бурой ржавчине (TcLr) и молекулярные маркеры. Цель работы – изучение внутривидовой изменчивости гриба P. triticina на гексаплоидных видах Triticum L. и Aegilops trivialis (Zhuk.) Migusch. et Chak. с помощью SSR-маркеров. Листья образцов гексаплоид- ных видов Triticum aestivum L., T. compactum Host., T. macha Dekapr. et Menabde, T. petropavlovskyi Udacz. et Migusch., T. spelta L., T. sphaerococcum Perc., T. vavilovii Jakubz. (геном BВAuAuDD), Ae. trivialis (геном Dc Dc DDМM) с урединиопустулами собирали на Дагестанской опытной станции ВИР (г. Дербент) в 2014 г. Для SSR-анализа использовали 109 монопустульных изолятов гриба, ранее охарактеризованных по вирулентности к 20 TcLr-линиям. Изучение полиморфизма 18 микросателлитных локусов позволило выявить 16 SSR-генотипов. Генетическое сходство между коллекциями изолятов с гексаплоидных видов пшеницы по молекулярным маркерам было существенно выше, чем по признаку вирулентности. Показано высокое генетическое сходство между дербентскими изолятами P. triticina, полученными с гексаплоидных видов родов Triticum (в том числе и мягкой пшеницы) и Ae. trivialis.

 

Об авторах

Е. И. Гультяева
Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений, Санкт-Петербург, Пушкин
Россия


Е. Л. Шайдаюк
Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений, Санкт-Петербург, Пушкин
Россия


И. А. Казарцев
Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений, Санкт-Петербург, Пушкин
Россия


Список литературы

1. Balloux F., Lehmann L., de Meeus T. The population genetics of clonal and partially clonal diploids. Genetics. 2003;164:1635-1644.

2. Berlyand-Kozhevnikov V.M., Dmitriev A.P., Budashkina E.B., Shitova I.T., Reiter V.G. Ustoychivost pshenitsy k buroy rzhavchine (geneticheskoe raznoobrazie populyatsiy griba i rasteniya-khozyaina) [Wheat resistance to leaf rust: The genetic diversity in populations of the fungus and host plant]. Novosibirsk: Nauka Publ., 1978. (in Russian)

3. Boguslavskiy R.L., Golik O.V. Rod Aegilops L. kak geneticheskiy resurs selektsii [The genus Aegilops as a genetic resource for breeding]. Kharkov, 2004. (in Russian)

4. Bolton M.D., Kolmer J.A., Garvin D.F. Wheat leaf rust caused by Puccinia triticina. Mol. Рlant Рathol. 2008;9(5):563-575. DOI 10.1007/ s10681-011-0361-x.

5. Dmitriev A.P., Mikhailova L.A., Shelomova K.F., Derevyankin A.I. Investigation of the ranges of races and genotypes in the Derbent population of Puccinia recondita Rob. ex Desm. in 1972–1973. Miko logiya i fitopatologiya = Mycology and Phytopathology. 1976; 10(4):302-306. (in Russian)

6. Dorofeev V.F., Udachin R.A., Semenova L.V., Novikova M.V., Grad-chaninova O.D., Shitova I.P., Merezhko A.F., Filatenko A.A. Pshenitsy mira [Wheat of the world]. Leningrad: Kolos Publ., 1987. (in Russian)

7. Duan X., Enjalbert J., Vautrin D., Solignac C., Giraut T. Isolation of 12 microsatellite loci, using an enrichment protocol, in the phytopathogenic fungus Puccinia triticina. Mol. Ecol. Notes. 2003;3:65-67. DOI 10.1046/j.1471-8286.2003.00350.x.

8. Goncharov N.P. Sravnitelnaya genetika pshenits i ikh sorodichey [Comparative genetics of wheats and related species]. Novosibirsk: Geo Publ., 2012. (in Russian)

9. Gultyaeva E.I., Aristova M.K., Shaydayuk E.L., Mironenko N.V., Kazartsev I.A., Ahmetova A., Kosman E. Genetic differentiation of Рuc cinia triticina Еrikss. in Russia. Genetika = Genetics (Moscow). 2017а;53(9):1053-1060. DOI 10.7868S0016675817070037. (in Russian)

10. Gultyaeva E.I., Baranova O.A., Dmitriev A.P. Virulence and population structure of Puccinia triticina in the Russian Federation in 2007. Vestnik zashchity rasteniy = Plant Protection News. 2009;4:333-338. (in Russian)

11. Gultyaeva E.I., Shaydayuk E.L., Goncharov N.P., Аkhmetova A., Abdullaev K.M., Belousova M.H., Kosman E. Virulence of Puccinia triticina on Triticum and Aegilops species. Australas. Plant Рathol. 2016;45(2):155-163. DOI 10.1007/s13313-016-0395-6.

12. Gultyaeva E.I., Shaydayuk E.L., Kazartsev I.A. Population structure of Рuccinia triticina on tetraploid wheat species. Mikologiya i fitopatologiya = Mycology and Phytopathology. 2017б;51(5):299-304. (in Russian)

13. Gultyaeva E.I., Shaydayuk E.L., Kazartsev I.A., Aristova M.K. Structure of Russian populations of Puccinia triticina Eriks. Vestnik zashchity rasteniy = Plant Protection News. 2015;3(85):5-10. (in Russian)

14. Halkett F., Simon J.C., Balloux F. Tackling the population genetics of clonal and partially clonal organisms. Trends Ecol. Evol. 2005;20: 194-201. DOI 10.1016/j.tree.2005.01.001.

15. Justesen A.F., Ridout C.J., Hovmøller M.S. The recent history of Puccinia striiformis f. sp. tritici in Denmark as revealed by disease incidence and AFLP markers. Plant Pathol. 2002;51:13-23. DOI 10.1046/j.0032-0862.2001.00651.x.

16. Kolmer J.A., Jin Y., Long D.L. Wheat leaf and stem rust in the United States. Aust. J. Agric. Res. 2007;58:631-638.

17. Kolmer J.A., Liu J.Q. Virulence and molecular polymorphism in international collections of the wheat leaf rust fungus Puccinia triticina. Phytopathology. 2000;90(4):427-436. DOI 10.1094/PHYTO. 2000.90.4.427.

18. Kolmer J.A., Liu J.Q., Siem M. Virulence and molecular polymorphism in Puccinia recondita f. sp. tritici in Canada. Phytopathology. 1995; 85:276-285.

19. Kolmer J.A., Ordoñez M.E. Genetic differentiation of Puccinia triticina populations in Central Asia and the Caucasus. Phytopathology. 2007;97:1141-1149. DOI 10.1094/PHYTO-97-9-1141.

20. Liu M., Rodrigue N., Kolmer J. Population divergence in the wheat leaf rust fungus Puccinia triticina is correlated with wheat evolution. Heredity. 2014;112:443-453. DOI 10.1038/hdy.2013.123.

21. Long D.L., Kolmer J.A. A North American system of nomenclature for Puccinia recondita f. sp. tritici. Phytopathology. 1989;79:525-529. Mikhailova L.A. Genetika vzaimootnosheniy vozbuditelya buroy rzhav chiny i pshenitsy. Pod red. akad. RASKhN M.M. Levitina [M.M. Levitin (Ed.). The genetics of the relationships between the brown rust causative agent and wheat]. St.-Petersburg: VIZR Publ., 2006. (in Russian)

22. Mikhailova L.A. Puccinia recondita Rob. ex Desm. f. sp. tritici – Wheat leaf (brown) rust. A.N. Afonin, S.L. Greene, N.I. Dzyubenko, A.N. Frolov (Eds.). Interactive Agricultural Ecological Atlas of Russia and Neighboring Countries: Economic Plants and their Diseases, Pests and Weeds. 2008. Available at http://www.agroatlas.ru/en/ content/diseases/Tritici/index.html. (in Russian)

23. Mikhailova L.A., Gultyaeva E.I., Mironenko N.V. Methods of study of the population structure of the wheat leaf rust causative agent Puccinia recondita Rob. ex Desm. f. sp. tritici. Immuno-geneticheskie metody sozdaniya ustoychivykh k vrednym organizmam sortov [Immunogenetic methods of the development of pest-resistant varieties]. St.-Petersburg, 2000. (in Russian)

24. Mikhaylova L.A., Metreveli T.G. Population structure of Puccinia recondita Rob. ex Desm. f. sp. tritici on different wheat species. Mikologiya i fitopatologiya = Mycology and Phytopathology. 1986; 20:138-142. (in Russian)

25. Mitrofanova O.P., Strelchenko P.P., Konarev A.V., Balfourier F. Genetic differentiation of hexaploid wheat inferred from analysis of micro-satellite loci. Russian Journal of Genetics. 2009;45(11):1351-1559. DOI 10.1134/S102279540911009X. (in Russian)

26. Mikhaylova L.A., Vasil’ev S.V. Geographic ranges of populations of the wheat leaf rust agent. Mikologiya i fitopatologiya = Mycology and Phytopathology. 1985;19(2):158-163. (in Russian)

27. Ordoñez M.E., Kolmer J.A. Simple sequence repeat diversity of a worldwide collection of Puccinia triticina from durum wheat. Phytopathology. 2007;97:574-583. DOI 10.1094/PHYTO-97-5-0574.

28. Park R.F., Jahoor A., Felsenstein F.G. Population structure of Puccinia recondita in Western Europe during 1995 as assessed by variability in pathogenicity and molecular markers. Phytopathology. 2000;148: 169-179. DOI 10.1046/j.1439-0434.2000.00458.x.

29. Szabo L.S., Kolmer J.A. Development of simple sequence repeat markers for the plant pathogenic rust fungus Puccinia triticina. Mol. Ecol. 2007;7:708-710. DOI 10.1111/j.1471-8286.2007.01686.x.

30. Vavilov N.I. Nauchnye osnovy selektsii pshenitsy [Scientific bases of wheat breeding]. Moscow–Leningrad: Selkhozgiz Publ., 1935. (in Russian)


Просмотров: 93


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2500-0462 (Print)
ISSN 2500-3259 (Online)