| Аннотация |
Пшеница (Triticum spp.) - одна из важнейших зерновых культур. Заболевания, вызываемые фитопатогенными
грибами, вызывают значительные потери урожая. В условиях меняющегося климата и появления новых
вирулентных патотипов патогенов, опережающая селекция на устойчивость имеет первостепенное значение.
Её стратегия включает как изучение патогена по признаку вирулентности, отслеживание новых патотипов,
путей миграции, определение эффективных генов устойчивости; так и анализ устойчивости сортов и линий,
идентификация известных генов устойчивости, поиск новых генов и введение эффективных генов устойчивости
в адаптированную зародышевую плазму. Проект направлен на решение важнейшей задачи - генетической
защиты пшеницы на территории Поволжья от стеблевой и бурой ржавчины, желтой пятнистости и мучнистой
росы на основе 20 селекционных линий Татарского НИИСХ – ФИЦ КазНЦ РАН и 145 интрогрессивных линий с чужеродным генетическим материалом из Федерального Аграрного Научного Центра Юго-Востока. Также в
анализ будут включены 90 сортов яровой и 70 сортов озимой мягкой пшеницы и 22 сорта твердой пшеницы,
возделывающиеся на территории Поволжья.
В ходе реализации проекта будут проведены экспедиции по Среднему и Нижнему Поволжью, проведен сбор
образцов возбудителей четырех болезней маршрутными методами. Будет создана коллекция монопустульных
и моноконидиальных изолятов грибов, проведен анализ популяций патогенов по признаку вирулентности и SSR
локусам, выявлена динамика изменений популяций грибов по генам вирулентности, определен расовый
состав. Будут определены эффективные для Среднего и Нижнего Поволжья Sr, Lr и Pm гены устойчивости. Будет
определена генетическая дифференциация популяций грибов по SSR локусам, сделаны выводы о
микроэволюционных процессах в популяциях (расширение ареала и генный поток). Такие исследования
популяций Blumeria graminis f. sp. tritici будут проводиться впервые в России. Впервые будет определена
генетическая структура поволжских популяций Pyrenophora tritici-repentis по ToxA и ToxB локусам, что
позволит выявить преобладающие в популяции гены-эффекторы. Будет проведено мультилокусное
секвенирование у 20 вирулентных изолятов P. graminis f. sp. tritici и сравнение нуклеотидных
последовательностей локусов ITS, EF1α, COI и гена β- тубулина в базе данных GenBank с референсными
последовательностями P. graminis, построено консенсусное дерево. Будет проведен мониторинг возможного
заноса рас стеблевой ржавчины - Ug99(TTKSK) и ее биотипов, расы TKHBK, а также возможных новых рас
гриба, вирулентных к гену Sr31. Впервые будут получены картирующие популяции F2 от скрещивания
устойчивых к стеблевой ржавчине линий 995/2/21 и 2034/3-2 и восприимчивого сорта Саратовская 68,
которые будут фенотипированы по признаку устойчивости к стеблевой ржавчине и генотипированы с
использованием LP-WGS генотипирования. Будут разработаны SNP маркеры на обнаруженные интрогрессии,
с целью изучения ассоциации устойчивости к стеблевой ржавчине и интрогрессий. Будет определена
ювенильная и возрастная устойчивость к возбудителям стеблевой и бурой ржавчинам, желтой пятнистости и
мучнистой росы всех взятых в анализ сортов и селекционных линий пшеницы. С использованием молекулярных
маркеров, в них будут идентифицированы гены Sr, Lr, Pm, Tsn1 и Tsr7. Будут отобраны устойчивые сорта
пшеницы и интрогрессивные линии с идентифицированными генами устойчивости, определено
цитогенетическое состояние интрогрессивных фрагментов у устойчивых линий. Сделаны выводы о влиянии
генотипа сортов на формирование популяций патогенов и выводы о взаимодействии генов устойчивости и
перспективных для селекции сочетаниях генов. Впервые будет определена селекционная ценность устойчивых
к группе патогенов интрогрессивных линий по комплексу хозяйственно-полезных признаков, и будут выделены
линии, перспективные для селекции. Таким образом, в рамках стратегии опережающей селекции на
устойчивость будут получены линии - кандидаты в сорта с групповой устойчивостью к четырем опасным
патогенам пшеницы.
|
