Поліморфізм генів стійкості до грибних захворювань у сортів пшениці м’якої української селекції - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття вченого ступеня кандидата біологічних наукЗахист відбудеться «10» грудня 2015 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.254.01 ДУ «Інститут харчової біотехнології і геноміки НАН України», 04123, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці ДУ «Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України», 04123, м. With use of polymerase chain reaction and primers flanking molecular markers cssfr5, SNP12 and ISBP1 of the Lr34/Yr18/Sr57/Pm38/Bdv1 gene, CSSR2 - of the Sr2/Lr27/Pbc gene that confer resistance against biotrophic phytopathogens and markers fcp623 and fcp394 of the Tsn1 gene, BE444541 - of the Tsc2 gene and INDEL1 of the TDF_076_2D gene that confer resistance against necrotrophic phytopathogens 282 samples of common spring and winter wheat cultivars developed in different climatic zones of Ukraine and on different years were studied. It was found out that 53.5% of the common winter wheat cultivars developed in the Steppe zone of Ukraine, 42.5% of the winter wheat cultivars developed in the Forrest Steppe zone of Ukraine and 10.5% of the spring wheat cultivars developed in different climatic zones carried the resistant allele of the Lr34/Yr18/Sr57/Pm38/Bdv1 gene. The percentages of the common wheat cultivars with the allele of insensitivity to the toxin B of the Tsc2 gene made up 48% for the common winter wheat cultivars developed in the Steppe zone of Ukraine, 28% for the winter wheat cultivars developed in the Forrest Steppe zone of Ukraine and 24% for the spring wheat cultivars developed in different climatic zones.У світі широко використовується «пірамідування» цих генів - накопичення факторів помірної стійкості в окремих сортах чи лініях пшениці, що, по-перше, забезпечує сумарну стійкість до багатьох фітопатогенів на значному рівні а, по-друге, не впливає на показники урожайності та хлібопекарські якості (Boskovic et al., 2001; Ellis et al., 2014). Саме тому для дослідження було обрано гени Lr34/Yr18/Sr57/Pm38/Bdv1 та Sr2/Lr27/Pbc, що забезпечують помірну горизонтальну стійкість пшениці до групи біотрофних фітопатогенів (Krattinger et al., 2009; Mago et al., 2011). & Germano (Faris et al., 2010; Abeysekara et al., 2010) та подібний до NPR1 ген TDF_076_2D, який забезпечує помірну стійкість за типом ІІ до фузаріозу колоса (Diethelm et al., 2014). фітопатоген пшениця селекція Звязок із науковими програмами Робота виконувалась в межах науково-технічних інноваційних проектів ДУ «Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України» «Впровадження методів, що базуються на проведенні полімеразної ланцюгової реакції, для виявлення генів стійкості до бурої іржі у пшениці» (2010 р., № держреєстрації 0110U003338) та «Впровадження молекулярно-генетичних методів виявлення генів стійкості до стеблової іржі у пшениці» (2011 р., № держреєстрації 0111U002784) а також бюджетних тем лабораторії екологічної генетики рослин та біотехнології Інституту захисту рослин НААН «Визначення впливу на фенотип інтрогресій в геномі мякої пшениці та дослідження за маркерними локусами диких родичів пшениці як потенційного джерела генів стійкості» (2006-10 р.р., № держреєстрації 0106U002708), «Ефекти присутності інтрогресій в геномі пшениці та її різноманіття за маркерними локусами та генами стійкості» (2011-2015 р.р., № держреєстрації 0111U004582). дослідити поліморфізм генів стійкості до біотрофних фітопатогенів Lr34/Yr18/Sr57/Pm38/Bdv1 та Sr2/Lr27/Bdv1 у вибірках сортів пшениці мякої української селекції, створених у різних кліматичних зонах та з різними типами розвитку;В якості контролів для генів Tsn1 та Tsc2 використовували сорти Chinese Spring (алелі нечутливості генів) та Katepwa (алелі чутливості генів). Для гена TDF_076_2D використовували сорт Chinese Spring (алель нестійкості) та сорт Миронівська 808 (алель стійкості). В результаті ПЛР із праймерами, що фланкують маркер cssfr5 гена Lr34/Yr18/Sr57/Pm38/Bdv1, отримували фрагменти довжиною 751 п.н. у випадку алеля стійкості (далі - Lr34 ), і фрагменти довжиною 523 п.н. у випадку алеля нестійкості (далі - Lr34-) (Lagudah et al., 2009) (рис. Співвідношення кількості сортів пшениці мякої з різними алелями гена Lr34/Yr18/Sr57/Pm38/Bdv1 за вибірками: а - для озимих сортів Степової зони; б - для озимих сортів Лісостепової зони; в - для озимих сортів різних кліматичних зон; в - для ярих сортів різних кліматичних зон; 1 - фрагменти діаграм, що відповідають сортам із алелем Lr34 гена; 2 - поліморфним сортам; 3 - сортам із алелем Lr34-гена. Співвідношення кількості сортів пшениці мякої з різними алелями маркера CSSR2 за вибірками сортів: а - для озимих сортів Степової зони; б - для озимих сортів Лісостепової зони; в - для ярих сортів різних кліматичних зон; 1 - фрагменти діаграм, що відповідають сортам із алелем Hope гена; 2 - сортам із алелем Marquis; 3 - сортам із нуль-алелем.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ