РЕЗИСТЕНТНОСТЬ К ВОЗБУДИТЕЛЮ ПИРИКУЛЯРИОЗА И МОРФОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ГЕНОТИПОВ КОЛЛЕКЦИИ Oryza sativa L. ИЗ РАЗНЫХ ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ГРУПП В УСЛОВИЯХ КУБАНСКОЙ ЗОНЫ РИСОСЕЯНИЯ

Самая распространенная и вредоносная болезнь сельскохозяйственной культуры рис – это «ожог», вызываемый грибом Magnoporthe grisea (Hebert) Barr, возбудителем пирикуляриоза риса. Актуальным направлением современной отечественной селекции риса является создание высокоурожайных сортов, устойчивых к этому патогену. Для решения поставленной задачи важен поиск источников и доноров устойчивости к краснодарской популяции гриба среди экотипов различного эколого-географического происхождения. Оценка коллекционного разнообразия риса на устойчивость к пирикуляриозу проведена как на естественном фоне, так и на инфекционно-провокационном. Иммунологическую оценку и фенотипирование проводили в 2015–2017 гг. на 154 сортах вида Oryza sativa L. из семи эколого-географических зон возделывания культуры. За годы исследований интенсивность развития болезни по сортам варьировала от 1.1 до 77.8 %. Выявлены различия по устойчивости сортов риса к патогену между экологическими группами и странами. Большинство изученных образцов риса проявляли среднюю устойчивость, выделена 51 резистентная форма. Устойчивые формы чаще встречались среди генплазмы из Китая, Италии, Филиппин и Кореи, а неустойчивые – из африканских стран, Японии, Приморья и Вьетнама. Выделены интродуцированные образцы, резистентные к заболеванию и адаптированные к почвенно-климатическим условиям и технологиям выращивания риса на Кубани, которые включены в селекционную схему создания устойчивых к патогену сортов риса с расширением их генетической основы. Приведены данные вариации морфологических признаков и скорости развития растений сортов международной селекции из 24 стран в условиях юга России. Представлены результаты сравнения генплазмы риса отечественной и зарубежной селекции по степени устойчивости к патогену в условиях естественного заражения в полевом опыте за пять лет. В результате оценки степени устойчивости растений к краснодарской популяции патогена из международного набора сортов-дифференциаторов генов вирулентности гриба определены эффективные гены устойчивости к патогену для селекционных программ юга России и молекулярно-генетического анализа коллекционного разнообразия риса: Pi-1, Pi-z, Pi-ta, Pi-z5, Pi-9, Pi-5(t), Pi-t, Pi-19.

1. Bidaux J.M. Screening for horizontal resistance to rice blast (Pyricularia oryzae) in Africa. In: Buddenhagen I.W., Persley G.J. (Eds.). Rice in Africa. London: Acad. Press, 1978;159-174.

2. Сonaway-Bormans C.A., Marchetti M.A., Johnson C.W., Mc Clung A.M., Park W.D. Molecular markers linked to the blast resistance gene Pi-z, in rice for use in marker-assisted selection. Theor. Appl. Genet. 2003; 107:1014-1020.

3. Dzyba V.A. Genetika risa [Rice Genetics]. Krasnodar: Sovetskaya Kuban’ Publ., 2004. (in Russian)

4. Dubina E.V. The introgression of genes of resistance to blast as a stabilizing factor in the resistance of rice plants to disease. Vestnik zashchity rasteniy = Plant Protection News. 2016;4(90):19-24. (in Russian)

5. Dubina E.V., Mukhina Zh.M., Kharitonov E.M., Shilovskiy V.N., Kharchenko E.S., Esaulova L.V., Korkina N.N., Maksimenko E.P., Nikitina I.B. Development of blast resistant rice varieties using DNA-marker technologies. Genetika = Genetics (Moscow). 2015;51(8):881-886. DOI 10.7868/S0016675815060053. (in Russian)

6. Garkusha S.V., Esaulova L.V., Gospadinova V.I. Problems of rice industry in Russian Federation and ways to solve them. Dostizheniya nauki i tekhniki APK = Achievements of Science and Technology of AIC. 2015; 29(12):10-12. (in Russian)

7. Gorbunova Yu.V. et al. (Eds). Svodka po rasprostraneniyu ras i chastote vstrechaemosti genov virulentnosti pirikulyarioza risa na territorii osnovnykh risoseyushchikh rayonov SSSR v 1986 godu [Summary of the distribution of races and frequency of occurrence of genes for rice blast virulence in the main rice-growing regions of USSR in 1986]. Golitsino, 1987. (in Russian)

8. Guschin G.G. Ris [Rice]. Moscow; Leningrad: Sel’khozgiz Publ., 1930. (in Russian)

9. Kasiyanov A.I. Vrediteli risa: spravochnik [Rice Pests: Manual]. Krasnodar: ARRRI Publ., 2008. (in Russian)

10. Kolomiets T.M., Kovalenko E.D. Study of blast resistance inheritance in varieties. Immunitet selskohozyaystvennyih kultur k vozbuditelyam gribnyih bolezney [Immunity of crops to fungal pathogens]. Moscow, 1991;167-171. (in Russian)

11. Konovalova G.S., Soboleva O.N. Sources of resistance to the scald agent (Rhynchosporium secalis) among accessions from Southeastern Asia. Mikologiya i fitopatologiya = Mycology and Phytopathology. 2010; 44(3):248-254. (in Russian)

12. Korotenko T.L., Chukhir I.N., Khorina T.A., Petrukhnenko A.A. Genetic diversity of the rice collection and aspects of its use in soil and climatic conditions of Kuban zone of rice growing. Trudy Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Works of Kuban State Agrarian University. 2017;66:131-137. (in Russian)

13. Korotenko T.L., Skazhennik M.A., Kharchenko E.S. Rice genetic sources of resistance to biotic and abiotic environmental factors. Risovodstvo = Rice Growing. 2014;2 (25):13-19. (in Russian)

14. Kovalev V.S. Results of work on rice breeding in Russia. Risovodstvo = Rice Growing. 2016;3-4(32-33):6-8. (in Russian)

15. Kovalev V.S., Mukhina Zh.M., Ilnitskaya E.T., Suprun I.I., Volkova S.A. Complex approach to rice breeding for resistance to blast with use of molecular markers. Doklady Rossijskoj Akademii Sel’skohozyajstvennyh Nauk = Reports of Russian Academy of Agricultural Science. 2006;4: 10-12. (in Russian)

16. Kovalevskaya V.A. Rice blast in Primorskiy region. Sbornik trudov SO VASKhNIL [Collection of works of the Siberian Branch of the Russian Academy of Agricultural Sciences]. Novosibirsk: PrimNIISH Publ., 1990;69-72. (in Russian)

17. Kratkiy otchet o nauchno-issledovatel’skoy rabote VNII risa za 1967–1970 gg. [Report on ARRRI Scientific Work for 1967-1970]. Krasnodar, 1971. (in Russian)

18. Lyakhovkin A.G. Ecogeographical groups of O. sativa L. and the global varietal diversity. Ris. Mirovoe proizvodstvo i genofond [Rice. Global Production and Gene Pool]. St. Peterburg: Profi-Inform Publ., 2005. (in Russian)

19. Metodicheskie ukazaniya po izucheniyu mirovoy kollektsii risa i klassifikator roda Oryza L. [Guidelines on Studying the Global Rice Collection and Classifier of Oryza L.]. Leningrad: VIR Publ., 1982. (in Russian)

20. Metodicheskie ukazaniya po diagnostike, uchetu i otsenke vredonosnosti pirikulyarioza risa [Methodical Guidelines for the Diagnosis, Accounting, and Severity Evaluation of Rice Blast]. Moscow: All-Union Research Institute of Phytopathology Publ., 1988. (in Russian)

21. Pandey S. Screening of rice cultivars for quantification of apparent infection rate of leaf blast. Middle East J. Agric. Res. 2016;5(4):430-434. Available at: https://www.researchgate.net/publication/312136188.

22. Romanova T.S., Averiyanov A.A., Pasechnik T.D., Lapikova V.P., Beiker K.J. Rice resistance to blast caused by superficial moistening of leaves before infection. Fiziologiya rasteniy = Plant Physiology (Moscow). 2009;56(3):431-436. (in Russian)

23. Rysbekova A.V., Kazkeev D.T., Usenbekov B.N., Zhanbyrbaev E.A., Moshan B.I., Sartbaeva I.A. Development of starting material in breeding exclusive rice variteies in Kazakhstan. Molodoy uchenyy = Young Scientist. 2015;9.2:59-60. (in Russian)

24. Sanin S.S., Nazarova L.N. Phytosanitary situation in wheat crops in the Russian Federation (1991–2008). Zashchita i Karantin Rasteniy = Plant Protection and Quarantine. 2010;2. (in Russian)

25. Smetanin A.P., Dzyuba V.A., Aprod A.I. Metodiki opytnykh rabot po selektsii, semenovodstvu, semenovedeniyu i kontrolyu za kachestvom semyan risa [Experimental Methods in Breeding, Seed Production, Seed Studies, and Rice Seed Quality Control]. Krasnodar, 1972. (in Russian)

26. Sokolova I.I. On the systematics of Oryza L. Trudy po prikladnoj botanike, genetike i selekcii (kukuruza i krupyanye kultury) = Works on applied botany, genetics and breeding (maize and cereals). 1969; XLI(2):117147. (in Russian)

27. Suprun I.I., Kovalev V.S. Methodical diagram of multiplex DNA-marker identification of genes for rice blast resistance Pi-40, Pi-b and Pi-ta. Vestnik rossiyskoy selskokhozyaystvennoy nauki = Vestnik of the Russian Agricultural Science. 2015;3:16-18. (in Russian)

28. Tanweer F.A., Rafii M.Y., Sijam K., Rahim H.A., Ahmed F., Latif M.A. Current advance methods for the identification of blast resistance genes in rice. Biologies. 2015;338(5):321-340. DOI 10.1016/j.crvi2015.03.001.

29. Telebanco-Yanoria M.J.T., Ohsawa R., Senoo S., Kobayashi N., Fukuta Y. Diversity analysis for resistance of rice (Oryza sativa L.) to blast disease [Magnaporthe grisea (Hebert) Barr.] using differential isolates from the Philippines. Plant Breeding. 2008;127:355-363.

30. Vavilov N.I. Centers of origin of cultural plants. Trudy po prikladnoy botanike, genetike i selektsii = Proceedings on Applied Botany, Genetics, and Breeding. Leningrad, 1926;1-2:248. (in Russian)

31. Volkova S.А., Mukhina Zh.M. Study of biodiversity of the rice blast agent by phytopathological and molecular methods. Risowodstvo = Rice Growing. 2004;4:101-104. (in Russian)

32. Witcombe J.R., Hash C.T. Resistance gene deployment strategies in cereal hybrids using marker-assisted selection: gene pyramiding, three-way hybrids, and synthetic parent populations. Euphytica. 2000;112:175-186.

33. Zelenskiy G.L. History of rice breeding in Russia. Part 1. Risowodstvo = Rice Growing. 2011;18:84-89. (in Russian)

34. Zelenskiy G.L. Control of Rice Blast by Developing Resistant Varieties. Krasnodar: KubGAU Publ., 2013. (in Russian)

35. Zelenskiy G.L. Rice: Biological Bases of Breeding and Agricultural Techniques. Krasnodar: KubGAU Publ., 2016. (in Russian)

36. Zelenskiy G.L., Shatalova M.V. New starting material for breeding for increasing performance. Politematicheskij setevoj ehlektronnyj nauchnyj zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Polythematic online scientific journal of Kuban State Agrarian University, 2013;89(05):1025-1041. (in Russian)