Ідентифікація молекулярних маркерів зчеплених з геном стійкості до бурої листкової іржі Lr13 пшениці

  • О. В. Галаєв Селекційно-генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення, Україна, 65036, м. Одеса, вул. Овідіопольска дорога, 3 https://orcid.org/0000-0001-7247-2910
  • М. В. Галаєва Селекційно-генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення, Україна, 65036, м. Одеса, вул. Овідіопольска дорога, 3 https://orcid.org/0000-0001-8133-5184
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v34.1616
Ключові слова: пшениця м’яка (Triticum aestivum L.), ізогенні лінії, бура листкова іржа, Lr13, мікросателітні маркери

Анотація

Мета. Виявлення кодомінантних молекулярних маркерів щільно зчеплених з геном стійкості до бурої листкової іржі Lr13. Методи. ПЛР з детекцією у поліакриламідному гелі. Гібридологічний аналіз. Фітопатологічна оцінка. Статистичний аналіз. Результати. Проведено ПЛР-аналіз сортів-носіїв гена Lr13 і майже ізогенних ліній сорту Thatcher з генами стійкості до бурої листкової іржі Lr13 (TcLr13), Lr16 (TcLr16) й Lr23 (TcLr23) та популяції F2 TcLr13 х TcLr34 за мікросателітними локусами Xbarc13, Xbarc55, Xgwm148, Xwmc261, Xgwm271, Xwmc272, Xwmc344, Xbarc361, Xgwm410, Xwmc474, Xwmc477 і Xgwm630. Для перевірки двох мікросателітних локусів Xgwm148 і Xwmc344 як кандидати маркери до гена Lr13 використовували популяцію F2, яка отримана від схрещування двох майже ізогених ліній сорту Thatcher з генами стійкості до листкової іржі Lr13 (TcLr13) і Lr34 (TcLr34). Висновки. При порівнянні даних генотипування гібридів F2 і фенотипового прояву стійкості до бурої листкової іржі визначили, що мікросателітний локус Xwmc344 є близько зчепленим з геном Lr13.

Посилання

Golosna L., Afanasieva O., Lisova G., Kucherova L. Isolation of sources of resistance of winter wheat samples to the group of pathogens as a component of immunological protection of plants. Interdepartmental Thematic Scientific Collection of Phytosanitary Safety. 2017. (63). P. 42–50. doi: 10.36495/1606-9773.2017.63.42-50.

McDonald B. A., Linde C. C. Pathogen population genetics, evolutionary potential, and durable resistance. Annual Review of Phytopathology. 2002. Vol. 40 (1). P. 349–379. doi: 10.1146/annurev.phyto.40.120501.101443.

Lillemo M., Singh R. P., William M., Lagudah E. S. Multiple rust resistance and gene additivity in wheat: lessons from multi-location case studies in the cultivars Parula and Saar. Global Rust Initiative Meeting, St. Paul. 2011. P. 111–120.

Kolmer J. A. Genetics of resistance to wheat leaf rust. Annu. Rev. Phytopathol. 1996. Vol. 34. P. 435–455. doi: 10.1146/annurev.phyto.34.1.435.

Rajaram S., Singh R. P., Torres E. Current approaches in breeding wheat for rust resistance. In: Symmonds, N.W. and Rajaram, S., Eds., Breeding Strategies for Resistance to Rusts of Wheat, CIMMYT, Mexico. 1988. P. 101–118.

Babayants L., Gorash A., Vasilev A., Traskovetskaya V., Galaev A. Physiologic specialization of Puccinia triticina Erikss. and effectiveness of Lr-genes in the south of Ukraine during 2013-2014. Chilean Journal of agricultural research. 2015. Vol. 75(4). P. 443–450. doi: 10.4067/S0718-58392015000500009.

Lisova H. Effectiveness of known wheat resistance genes Triticum aestivum L. to Puccinia triticina Eriks. leaf rust of wheat in 2019-2020. NaUKMA Research Papers. Biology and Ecology. 2023. Vol. 6. P. 17–26. doi: 10.18523/2617-4529.2023.6.17-26. [in Ukrainian]

Singh R. P., Rajaram S. Resistance to Puccinnia recondita f. sp. tritici in 50 Mexican bread wheat cultivars. Crop Science. 1991. Vol. 31. P. 1472–1479.

Yuan H. J., Chen W. Q. Estimate on the Effectiveness of Main Resistant Genes for Leaf Rust in Chinese Wheat. Journal of Triticeae Crops. 2011. Vol. 31. P. 994–999. doi: 10.1016/S2095-3119(14)60964-3.

Kloppers F. J., Pretorius Z. A. Effects of combinations amongst genes Lr13, Lr34 and Lr37 on components of resistance in wheat to leaf rust. British Society for Plant Pathology. 2009. Vol. 46(5). P. 737–750. doi: 10.1046/j.1365-3059.1997.d01-58.x.

Galaev A. V., Sivolap Yu. M. Description of the bread wheat varieties of Ukrainian and Russian breeding by alleles of locus csLV34 closely linked with multipathogen resistance gene Lr34/Yr18/Pm38. Cytology and Genetics. Vol. 49. P. 12–18. doi: 10.3103/S0095452715010041.

Seyfarth R., Feuillet C., Schachermayr G., Messmer M., Winzeler M., Keller B. Molecular mapping of the adult-plant rust resistance gene Lr13 in wheat (Triticum aestivum L.). J Genet Breeding. 2000. Vol. 54. P. 193–198.

Zhang P., Hiebert C. W., McIntosh R. A., McCallum B. D., Thomas J. B., Hoxha S. The relationship of leaf rust resistance gene Lr13 and hybrid necrosis gene Ne2m on wheat chromosome 2BS. Theor. Appl. Genet. 2016. Vol. 129. P. 485–493. doi: 10.1007/s00122-015-2642-6.

Сhu C.-G., Faris J. D., Friesen T. L., Xu S. S. Molecular mapping of hybrid necrosis genes Ne1 and Ne2 in hexaploid wheat using microsatellite markers. Theor. Appl. Genet. 2006. Vol. 112. P. 1374–1381. doi: 10.1007/s00122-006-0239-9.

Galaiev O. V. Identification and distribution of alleles of hybrid necrosis gene Ne2 in soft wheat cultivars (Triticum aestivum L.). Agricultural Science and Practice. 2016. Vol. 3(3). P. 22–27. doi: 10.15407/agrisp3.03.022.