Оценка селекционных линий риса (Oryza sativa L.), содержащих ген Pi- 40, на устойчивость к краснодарской популяции возбудителя пирикуляриоза

Пирикуляриоз, вызываемый грибным патогеном Magnaporthe oryzae B.C. Couch, 2002, представляет одно из наиболее вредоносных заболеваний риса (Oryza sativa L.), поэтому создание устойчивых сортов является актуальным направлением в селекции данной культуры. Важным этапом при формировании селекционной программы является оценка эффективности генов устойчивости по отношению к местной популяции возбудителя данного заболевания. В ходе исследования проведена оценка степени устойчивости гибридных форм BC1F3, созданных на основе отечественного сорта Хазар и содержащих ген Pi-40, в отношении к краснодарской популяции возбудителя пирикуляриоза. В работе оценивали устойчивость растений, несущих доминантный аллель гена Pi-40 в гомозиготном состоянии. Для фитопатологического тестиро- вания была использована синтетическая популяция Magnaporthe oryzae, состоящая из шести штаммов патогена, отобранных в различных районах рисосеяния на территории Краснодарского края и Ростовской области в сезон с эпифитотийным развитием пирикуляриоза. Оценивали устойчивость к метельчатой форме заболевания. В результате фитопатологического тестирования было выявлено, что отечественные сорта риса Диамант, Кураж и Хазар поражались заболеванием на высоком уровне (индекс развития болезни, ИРБ: 74,4; 57,9 и 83,3 % соответственно). Гибридные растения из популяции BC1F3 Хазар/ IR 83260-2-10-5-2-1-B, несущие целевой ген, проявили высокий уровень устойчивости (ИРБ = 7,6 %). Они представляют ценность для селекции устойчивых к пирикуляриозу отечественных сортов риса. Полученные данные подтверждают широкий спектр устойчивости, определяемый геном Pi-40, и свидетельствуют о перспективности его использования в селекционных программах при создании сортов, устойчивых к популяции Magnaporthe oryzae, распространенной на территории Краснодарского края.

рис, селекция на устойчивость к пирикуляриозу, фитопатологическое тестирование, Magnaporthe oryzae, ген Pi-40, маркер-вспомогательная селекция

1. Deng Y., Zhu X., Shen Y., He Z. Genetic characterization and fine mapping of the blast resistance locus Pigm(t) tightly linked to Pi2 and Pi9 in a broad-spectrum resistant Chinese variety. Theor. Appl. Genet. 2006;113:705-713. DOI 10.1007/s00122-006-0338-7

2. Jena K.K., Moon H.P., Mackill D.J. Marker assisted selection-a new paradigm in plant breeding. Korean J. Breed. Sci. 2003;35:133-140.

3. Jeung J.U., Kim B.R., Cho Y.C., Han S.S., Moon H.P., Lee Y.T., Jena K.K. A novel gene, Pi-40(t), linked to the DNA markers derived from NBS-LRR motifs confers broad spectrum of blast resistance in rice. Theor. Appl. Genet. 2007;115:1163-1177. DOI 10.1007/s00122-007-0642-x

4. Jun W., Yanjun K., Jiandong B., Li Y., Tang M., Zhu X., Ponaya A., Xiao G., Li J., Li C., Song M.-Y., Cumagun C.J., Deng Q., Lu G., Jeon J.-S., Naqvi N.I., Zhou B. Comparative genomics identifies the Magnaporthe oryzae avirulence effector AvrPi9 that triggers Pi9-mediated blast resistance in rice. New Phytologist. 2015. DOI 10.1111/nph.13310

5. Kovalenko E.D., Gorbunova Yu.V., Kovaleva A.A. Metodicheskie ukazaniya po otsenke ustoychivosti sortov risa k vozbuditelyu pirikulyarioza [Guidelines for Evaluating the Resistance of Rice Varieties to the Blast Agent]. Moscow, All-Russia Research Institute of Plant Pathology, All-Russia Academy of Agricultural Sciences, 1988.

6. Leach J.E., Davidson R., Liu B., Manosalva P., Mauleon R., Carrillo G., Bruce M., Stephens J., Diaz M.G., Nelson R., Vera Cruz C., Leung H. Understanding broad-spectrum durable resistance in rice. Rice Genet. Eds D.S. Brar, D.J. Mackill, B. Hardy. IRRI, World Science Press, 2007.

7. Sasova N.A. Blast is a threat for rice yield! Zashchita i Karantin Rasteniy = Plant Protection and Quarantine. 2014;6:48-49.

8. Sistema risovodstva Krasnodarskogo kraya: Rekomendatsii. Pod red. E.M. Kharitonova [System of Rice Growing in the Krasnodar Krai: Recommendations. Ed. E.M. Kharitonov]. Krasnodar, All-Russia Research Institute of Rice, 2005.

9. Suh J.P., Roh J.H., Cho Y.C., Han S.S., Kim Y.G., Jena K.K. The Pi40 gene for durable resistance to rice blast and molecular analysis of Pi40-advanced backcross breeding lines. Phytopathology. 2009;99(3):243-250. DOI 10.1094/PHYTO-99-3-0243

10. Suprun I.I., Kovalev V.S., Shilovskij V.N. Development of rice breeding lines carrying the Pi-40 gene for wide-range blast resistance by using DNA markers. Politematicheskij Setevoj Jelektronnyj Nauchnyj Zhurnal Kubanskogo Gosudarstvennogo Agrarnogo Universiteta = Multidisciplinary Online Scientific Journal of the Kuban State Agrarian University. 2013;86:511-521.

11. Suprun I., Kovalev V., Shilovsky V., Mukhina Zh. Marker assisted breeding for rice blast resistance in south region of Russian. Proc. of the 4th Intern. Rice Congr. Bangkok. Thailand. 27 Oct.– 1 Nov. 2014.

12. Zelenskiy G.L. Borba s pirikulyariozom risa putem sozdaniya ustoychivykh sortov [Rice Blast Control by Release of Resistant Varieties]. Krasnodar, Kuban State Agrarian University, 2013.