doi: 10.15389/agrobiology.2016.3.310rus

УДК 632.4:633.521:575.113

 

ОБРАЗЦЫ ПРЯДИЛЬНОГО И МАСЛИЧНОГО ЛЬНА
(Linum usitatissimum L.) — ИСТОЧНИКИ ЭФФЕКТИВНЫХ ГЕНОВ УСТОЙЧИВОСТИ К ФУЗАРИОЗНОМУ УВЯДАНИЮ И ЕЕ ЗАВИСИМОСТЬ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ

Т.А. РОЖМИНА, Н.И. ЛОШАКОВА

Фузариозное увядание льна, вызываемое преимущественно грибом Fusarium oxysporum f. lini, — одно из наиболее вредоносных и распространенных заболеваний культуры. Для повышения эффективности селекции прядильного и масличного льна на устойчивость к патогену необходим достаточный запас источников, обладающих эффективными R-генами. Создание моногенных по признаку устойчивости к заболеванию сортов льна позволит сократить срок их выведения и обеспечит существенное подавление болезни. В настоящем исследовании мы провели оценку образцов мирового генофонда Linum usitatissimum L. на устойчивость к высокоагрессивным моноизолятам Fusarium oxysporum f. lini, а также изучили влияние температурного фактора на экспрессивность R-генов устойчивости к фузариозному увяданию. Исследования проводили в 2006-2010 годах на 28 коллекционных образцах прядильного и масличного льна, характеризующихся высокой устойчивостью к популяции гриба F. oxysporum f. lini. В работе использовали высокоагрессивные моноизоляты и наиболее распространенные расы возбудителя. Для идентификации генов устойчивости был выполнен анализ гибридов F2 от скрещиваний изучаемых образцов с линиями, обладающими известными R-генами, на фоне с моноизолятом № 39 F. oxysporum f. lini. Закладку питомников и оценку материала осуществляли в естественных условиях вегетационного опыта (посев в ящики) и при регулируемом температурном режиме в климатической камере. Степень поражения растений льна фузариозным увяданием подсчитывали в фазу ранней желтой спелости. Проводили ранжирование сортов и коллекционных образцов по устойчивости к фузариозному увяданию. Было выделено 16 образцов прядильного и масличного льна, обладающих эффективными генами устойчивости к фузариозному увяданию. Реакция остальных 12 образцов на заражение различными изолятами указывала на недостаточную эффективность генов устойчивости к патогену, причем в зависимости от условий года наблюдалось усиление агрессивности отдельных рас возбудителя. Результаты гибридологического анализа подтвердили данные фитопатологического тестирования, указывающие на генетические различия образцов № 3896, л. 6 (Россия); Siciliana 285, л. 4 (Италия) и Honkej 21, л. 4 (Китай), устойчивость которых к фузариозному увяданию детерминировалась эффективными генами — соответственно Fu 4,Fu 7 и Fu 8. Установлено, что при температуре воздуха 26-28 °Cв период всходы—«елочка» экспрессивность генов устойчивости к заболеванию может снижаться вследствие повышения агрессивности отдельных рас возбудителя. Экспрессивность гена Fu 7 былав значительной мереподвержена влиянию повышенных температур воздуха. При этом эффективность R-генов образца к-5657 (Minnesota, США) не зависела от температурного фактора. Использование в селекционном процессе прядильного и масличного льна новых источников, обладающих различными генами устойчивости к фузариозному увяданию, позволит избежать эпифитотий этого заболевания, а также будет способствовать стабилизации и дальнейшему росту урожайности и качества продукции льна.

Ключевые слова: мягкая пшеница (Triticum aestivum L.), сорт, патоген, Puccinia triticina, Puccinia graminis, Blumeria graminis, Septoria tritici, Stagonospora nodorum, селекция, расоспецифическая, частичная, возрастная устойчивость.

 

Полный текст

    

NEW SOURCES OF EFFECTIVE RESISTANCE GENES TO FUSARIUM WILT IN FLAX (Linum usitatissimum L.) DEPENDING ON TEMPERATURE

T.A. Rozhmina, N.I. Loshakova

Fusarium wilt caused mainly by fungus Fusarium oxysporum f. lini,is one of the most harmful and widespread diseases in flax. To increase the efficiency of breeding faber and oil flax plants resistant to the pathogen, the sufficient set of the parent plants possessing effective R-genes is necessary. Development of monogene-based resistant varieties will allow to reduce the time required fro breeding, and provide essential suppression of disease. In the present research we tested the resistance of world Linum usitatissimum L. gene pool specimens to highly aggressive Fusarium oxysporum f. lini monoisolates, and also studied haw the expressivity of R-genes was influenced by the temperature. The study was conducted in 2006-2010 using 28 collection flax specimens characterized by high resistance to F. oxysporum f. lini population. Also highly aggressive monoisolates and the most widespread races of the pathogen were used. To identify R-genes, the F2 plants from crossing studied specimens with the lines possessing known R-genes were tasted withmonoisolate ¹ 39 Fusarium oxysporum f. lini.To rank the specimens on fusarium wilt resistance, the tests were conducted in the nurseries and a climatic chamber at optimal temperature (26-28 °С), and the plant damage was estimated at early yellow ripeness or early development, respectively. A total of 16 specimens were shown to possess effective resistance genes. The other 12 specimens, when tested with different monoilolates, seemed not to be effectively resistant, moreover, their resistance decreased depending on an increased aggressiveness of some races of the pathogen due to weather conditions of the year. Hybridological analysis data were in line with phytopathological tests specifying genetic distinctions of specimens ¹ 3896, l. 6 (Russia); Siciliana 285, l. 4 (Italy) and Honkej 21, l. 4 (China) with effective resistance genes Fu 4, Fu 7 and Fu 8, respectively. It was shown that at 26-28 °C during the seedlings—«herringbone» period an expressivity of resistance genes can decrease owing to increased aggressiveness of some races of the pathogen. At that, the effectiveness of Fu 7 gene was significantly influenced by the raised temperatures, whereas the effect of R-genes in the k-5657 (Minnesota, the USA) did not depend on the temperature. The found sources possessing various R-genes against fusarium wilt, when used in breeding, will help to avoid epiphytoty and to provide a sustainable flax production.

Keywords: fibre-flax, linseed, resistance, fusarial wilt, genetic sources, the temperature factor.

 

ФГБНУ Всероссийский НИИ льна,
172002 Россия, Тверская обл., г. Торжок,
ул. Луначарского, 35,
e-mail: vniil@mail.ru

Поступила в редакцию
19 марта 2015 года

 

Оформление электронного оттиска

назад в начало