Ідентифікація гена стійкості до бурої іржі Lr34/Yr18/Sr57/Pm38/Bdv1 в сортах м’якої пшениці
Анотація
Мета. Аналіз алельного складу локуса csLV34 та мікросателітного локуса Xgwm295 для виявлення гена Lr34/Yr18/Sr57/Pm38/Bdv1, який зумовлює стійкість сучасних сортів пшениці вітчизняної селекції до бурої іржі, борошнистої роси та інших хвороб. Методи. Молекулярно-генетичні (виділення ДНК, полімеразна ланцюгова реакція, електрофорез продуктів ампліфікації) та фітопатологічні. Результати. Проведено вивчення сортів м’якої пшениці української селекції. Виявлено два алелі csLV34a та csLV34b, які пов’язують з відсутністю та присутністю гена Lr34/Yr18/Sr57/Pm38/Bdv1. Встановлено, що 17,6 % досліджуваних сортів мають алель csLV34b, який пов’язують з присутністю гена Lr34/Yr18/Sr57/Pm38/Bdv1, що надає стійкості до бурої іржі. Висновки. За допомогою ПЛР виявлено шість сортів м’якої пшениці, які містять алель csLV34b, який пов’язують з присутністю гена Lr34/Yr18/Sr57/Pm38/Bdv1. Отримана інформація може бути використана в селекційних програмах при створенні нових сортів, стійких до хвороб.
Ключові слова: бура іржа, борошниста роса, м’яка пшениця, полімеразна ланцюгова реакція, сорти, стійкість.
Посилання
Singh R. Breeding durable adult plant resistance to stem rust in spring wheat: Progress made in a decade since the launch of the Borlaug Global Rust Initiative. BGRI Technical Workshop. Sydney, 2015.
Lagudah E.S., McFadden H., Singh R.P. Molecular genetic characterization of the Lr34/Yr18 slow rusting resistance gene region in wheat. Theor.Appl.Genet. 2006. Vol. 114. P. 21–30. doi: 10.1007/s00122-006-0406-z
Nenaidenko G.N., Mitin I.A. Fertilizer, fertility, productivity: Problems and prospects of development of agricultural science and agriculture in modern conditions. Ivanovo, 2003. P. 6–20. [in Russian].
Novohatka V.G. Creation of the source material for the selection of winter wheat resistant to powdery mildew. Sat scien-tific Proceedings of Mironov. Institute of Wheat. Mironovka, 1983. P. 116–126. [in Russian]
Krivchenko V.I. Study of the resistance of cereal crops to powdery mildew: method. directions. Leningrad, 1980. P. 78. [in Russian]
Peresipkin V.F. Atlas of twigs of Polish cultures. Kiev: Harvest, 1976. P. 102. [in Russian]
Lagudah E.S., McFadden H., Singh R.P. et al. Molecular genetic characterization of the Lr34/Yr18 slow rusting resistance gene region in wheat. Theor. Appl. Genet. 2006. 114. P. 21–30. doi: 10.1007/s00122-006-0406-z
Singh D., Park R.F., McIntosh R.A. Characterisation of wheat leaf rust resistance gene Lr34 in Australian wheats using components of partial resistance and molecular markers. Aust. J. Agric. Res. 2007. 58. P. 1106–1114. doi: 10.1071/AR07002
Kolmer J.A., Singh R.P., Garvin D.F. et al. Analysis of the Lr34/Yr18 rust resistance region in wheat germplasm. Crop Sci. 2008. 48. P. 1841–1852. doi: 10.2135/cropsci2007.08.0474
McCallum B.D., Somers D.J., Humphreys D.G., Cloutier S. Molecular marker analysis of Lr34 in Canada Western Red Spring wheat cultivars. Proc. 11th Int. genet. symp. Brisbane, 2008. P. 137–140.
Babayants L.T., Meshterkhazi A., Wechter F. Methods of selection and assessment of the resistance of wheat and barley to diseases in the CMEA member countries. Praga, 1988. P. 321. [in Russian]
Stewart C.N., Via L.E. A rapid CTAB DNA isolation technique useful for RAPD fingerprinting and other PCR applications. Bio. Techniques. 1993. 14 (5). P. 748–749.
Lagudah E.S., Krattinger S.G., Herrera-Foessel S. et al. Gene-specific markers for the wheat gene Lr34/Yr18/ Pm38 which confers resistance to multiple fungal pathogens. Theor. Appl. Genetics. 2009. Vol. 119. P. 889–898. doi: 10.1007/s00122-009-1097-z
Dyck P.L. Genetics of leaf rust reaction in three introductions of common wheat. Can. J. Genet. Cytol. 1977. Vol. 19. P. 711–716. doi: 10.1139/g77-077
Spielmeyer W, Singh R.P., McFadden H. et al. Fine scale genetic and physical mapping using interstitial deletion mutants of Lr34/ Yr18: a disease resistance locus eVective against multiple pathogens in wheat. Theor. Appl. Genetics. 2008. Vol. 116. P. 481–490. doi: 10.1007/s00122-007-0684-0
McIntosh R.A. Close genetic linkage of genes conferring adult-plant resistance to leaf rust and stripe rust in wheat. Plant Pathol. 1992. Vol. 41. P. 523–527. doi: 10.1111/j.1365-3059.1992.tb02450.x
Singh R.P. Genetic association of leaf rust resistance gene Lr34 with adult plant resistance to stripe rust in bread wheat. Phytopathology. 1992. Vol. 82. P. 835–838. doi: 10.1094/Phyto-82-835
Krattinger S.G., Lagudah E.S., Spielmeyer W. et al. A putative ABC transporter confers durable resistance to multiple fungal pathogens in wheat. Science. 2009. Vol. 323. P. 1360–1363. doi: 10.1126/science.1166453
Schnurbusch T., Paillard S., Schori A. et al. Dissection of quantitative and durable leaf rust resistance in Swiss winter wheat revealsa major resistance QTL in the Lr34 chromosomal region. Theor. Appl. Genetics. 2004. Vol. 108. P. 477–484. doi: 10.1007/s00122-003-1444-4
Suenaga K., Singh R.P., Huerta-Espino J., William H.M. Microsatellite markers for genes Lr34/Yr18 and other quantita-tive trait loci for leaf rust and stripe rust resistance in bread wheat. Phytopathology. 2003. Vol. 93. P. 881–890. doi: 10.1094/PHYTO.2003.93.7.881
Roder M.S., Korzun V., Wendehake K. et al. A microsatellite map of wheat. Genetics. 1998. Vol. 149. P. 2007–2023.
Radchenko O.M., Tishchenko O.M. Determination of the Lr 34 leaf rust resistance gene in common wheat varieties using a microsatellite marker. The Bulletin of Ukrainian Society of Geneticists and Breeders. Kiev, 2010. P. 41–45. [in Russian]
Galaev O.V., Syvolap Y.V. Characterization of wheat varieties of soft Ukrainian and Russian breeding by alleles of the csLV34 locus, linked to the multipathogenic resistance gene Lr34/ Yr18/Pm38. Cytology and genetics. 2015. Vol. 49, No. 1. P. 18–25. [in Ukrainian] doi: 10.3103/S0095452715010041
