CC BY
6«Эколого-генетические основы современных агротехнологий». СПб, 27-29 апреля 2016 г.
75
Тырышкин Л.Г. Темно-бурая листовая пятнистость. Устойчивость гене- Mains Е.В., Jackson H.S. Physiological specialization in leaf rust of wheat, тических ресурсов зерновых культур к вредным организмам. Методи- Puccinia triticina Erikss. Phytopathology. 1926. Vol. 16. P. 89-120.
ческое пособие. М.: РАСХН, 2008. С. 112-120.
Plant Protection News, 2016, 3(89), p. 74-75
RESISTANCE TO FUNGAL DISEASES IN NEW SPRING BREAD WHEAT ACCESSIONS
OF VIR COLLECTION E.V. Zuev, T.V. Lebedeva, M.M. Kovaleva, A.N. Brykova, L.G. Tyryshkin N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources, tyryshkinlev@rambler.ru
The general aim of the work was to search and identify new sources of bread wheat resistance to four wide-spread and harmful fungal diseases: leaf rust, dark-brown leaf spot blotch, powdery mildew and Fusarium head blight. Two hundred and 84 samples comprising new entries of spring wheat in VIR collection from 29 countries (kk- 64975-65024; 65084-65154; 65240-65289; 65433-65482; 65554-65603; 65657-65670) have been studied. In seedling stage 12 samples were resistant to leaf rust, 7 ones to powdery mildew; accessions resistant to dark-brown leaf spot blotch have not been identified. According to field experiments results 3 and 34 samples were resistant and moderately resistant to head blight respectively. Nine entries were resistant to more than one disease. The identified samples could be valuable material in bread wheat breeding for resistance to above-mentioned diseases.
УДК 579.64:575.22:579.26
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КЛУБЕНЬКОВЫХ БАКТЕРИЙ БОБОВЫХ РАСТЕНИЙ LUPINASTER SP.
Е.С. Иванова, Р.С. Гуменко, Г.М. Саргалиева, Ан.Х. Баймиев
Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН, Уфа, Россия, molgen@anrb.ru
Цель: исследование генетического разнообразия и филогении клубеньковых бактерий дикорастущих бобовых растений рода Lupinaster, как мало изученных и перспективных для нужд сельского хозяйства. Методы: полимиразная цепная реакция (ПЦР) и ее модификации (RAPD, ПДРФ), секвенирование и анализ нуклеотидных последовательностей. Результаты. Было проанализировано 28 изолятов бактерий, выделенных из клубеньков растений рода Lupinaster. С помощью ПДРФ-анализа гена 16SрРНК исследуемые изоляты были сгруппированы в 6 гомогенных групп, которые в дальнейшем на основе сравнительных анализов последовательностей генов 16SрРНК и recA были отнесены к 2 группам клубеньковых бактерий: Mesorhizobium и Rhizobium. Филогенетический анализ на основе последовательностей симбиотических генов nifH и nodC показал их принадлежность только к роду Mesorhizobium. Область применения: сельское хозяйство. Выводы: впервые были выделены и исследованы микросимбионты бобовых растений Lupinaster sp.
Ключевые слова: бобово-ризобиальный симбиоз, гены «домашнего хозяйства», симбиотические гены, секвенирование.
Клубеньковые бактерии или ризобии - почвенные микроорганизмы, способные вступать в азотфиксирующий симбиоз с бобовыми растениями, обеспечивая их легкоусвояемой формой азота. Неотъемлемой составляющей геномов таких бактерий, являются симбиотические гены (sym-гены), характеризующиеся высокой мобильностью и подверженностью к горизонтальному переносу (ГПГ). Способность ризобий фиксировать атмосферный азот может значительно снижать зависимость сельского хозяйства от азотных удобрений. Природные популяции клубеньковых бактерий представляют собой ценный биоресурс при поиске бактериальных штаммов с полезными свойствами, инокуляция которыми позволит значительно повысить урожайность экономически важных сельскохозяйственных культур [Binde et al., 2009]. Поэтому исследования разнообразия и генетических характеристик природных популяций ризобий имеют несомненную практическую значимость, как для экологии, так и для сельского хозяйства.
Бобовые растения рода Lupinaster представляют для исследователей особый интерес, как с практической, так и с фундаментальной точек зрения. Они обладают ценными лекарственными, медоносными и декоративными свойствами. Кроме того представители данного рода характеризуются высокой зимостойкостью, малой осыпаемостью семян, а
также имеются сведения о хорошей поедаемости их крупным рогатым скотом, что делает их перспективными для использования в качестве кормовой культуры [Калинки-на, 2013]. Но, несмотря на ряд положительных качеств, люпинник мало изучен и имеет сложное и весьма спорное систематическое положение [Павлова, 1989, 2006]. На сегодняшний день нет сведений и о микросимбионтах растений рассматриваемого рода, от которых напрямую зависит продуктивность бобового растения и которые благодаря своей тесной взаимосвязи со своим макросимбионтом являются важным генетическим признаком в систематике бобовых. Поэтому целью данной работы стало исследование генетического разнообразия и филогении ризобий, полученных из клубеньков бобовых растений рода Lupinaster.
Вначале был проведен общий анализ генетического разнообразия выделенных изолятов методом RAPD с использованием нескольких произвольных праймеров. Это позволило сократить количество образцов, за счет объединения микроорганизмов с идентичными RAPD-профилями в гомогенные группы, из которых в дальнейшем в работу брали только по одному образцу. На следующем этапе проводили предварительные филогенетические исследования методом ПДРФ-анализа гена 168рРНК с использованием мелкощепящих рестриктаз (BsuRI, Sse9I, HpaII). Данный
76
Вестник защиты растений 3(89) - 2016. Материалы международной конференции
этап позволил сгруппировать штаммы по филогенетически однородным группам. Для определения филогенетического положения исследуемых штаммов были секвенированы нуклеотидные последовательности фрагментов генов «домашнего хозяйства»: 16SрРНК размером около 1400 п.н. и recA размером около 500 п.н. и проведен их сравнительный анализ с уже известными аналогичными последовательностями из базы данных GenBank. Также были секвенированы последовательности «уда-генов (nifH и nodC), кодирующих коровые части молекул, активно участвующих в становлении азотфиксирующего симбиоза.
В ходе работы было проанализировано 28 изолятов, полученных из клубеньков растений рода Lupinaster. Установлено, что они отличаются высоким полиморфизмом последовательности ДНК (13 гомогенных групп), хотя по ПДРФ-профилю гена 16SрРНК достаточно однородны (6
гомогенных групп). Определение филогенетического положения штаммов показало, что по последовательностям генов 16SрРНК и гесА они делятся на 2 группы клубеньковых бактерий: Mesorhizobium и Rhizobium. В тоже время филогенетический анализ штаммов на основе последовательностей симбиотических генов т^Н и nodC выявил, что все исследуемые микроорганизмы, являются родственными с бактериями рода Mesorhizobium. Такое несовпадение по филогении генов «домашнего хозяйства» и sym-генов можно объяснить широкой экспансией sym-генов в ассоциированных с растениями бактериальных сообществах посредством ГПГ, благодаря которой может происходить приобщение новых видов микроорганизмов к группе клубеньковых бактерий, а также формирование нетипичных для определенных видов бобовых растений штаммов ризобий.
Binde D.R, Menna P, Bangel E.V, Barcellos F.G, et al. Rep-PCR fngerprinting and taxonomy based on the sequencing of the 16S rRNA gene of 54 elite commercial rhizobial strains // Appl. Microbiol. Biotechnol, 2009. V. 83. P. 897-908.
Библиографический список (References)
Калинкина В.А. Морфо-биологические особенности проростков некоторых видов рода Trifolium L. // Modern Phytomorfology. 2013. P. 201-206.
Павлова Н.С. Сем. Бобовые - Fabaceae Lindl s.l. Сосудистые растения советского Дальнего Востока. М.: Наука, 1989. Т. 4. С. 191-339.
Павлова Н.С. Сем. Бобовые - Fabaceae Lindl s.l. Дополнения и изменения к изданию «Сосудистые растения советского Дальнего Востока» Владивосток: Дальнаука, 2006. Т. 1-8 (1985-1996). С. 173-174.
Plant Protection News, 2016, 3(89), p. 75-76
GENETIC CHARACTERISTIC OF RHIZOBIA ISOLATED FROM LUPINASTER SP. E.S. Ivanova, R.S. Gumenko, G.M. Sargaleeva, An.Kh. Baymiev
Institute of Biochemistry and Genetics Ufa Scientific Centre RAS, molgen@anrb.ru
The aim of this research: a study of genetic diversity and phylogeny of insufficiently explored and promising for agriculture rhizobia isolated from wild legumes Lupinaster sp. Metods: Polymerase chain reaction with modification (RAPD, PCR-RFLP), sequencing and analysis of the nucleotide sequences. Results: A total of 28 bacterial isolates from the root nodules of Lupinaster sp. were analyzed. These isolates were classifed into 6 types of 16S ribosomal DNA (rDNA) using PCR-RFLP analysis. They were grouped into 2 clades: Mesorhizobium и Rhizobium, when the phylogenies of 16S rDNA and recA genes were applied. Phylogenetic analysis of nifH and nodC genes showed that all isolates were identifed as Mesorhizobium. Aplication area: agriculture. Conclusions: The microsymbionts of legumes Lupinaster sp. were for the first time isolated and analyzed.
УДК 57.084.1
ОЦЕНКА ВОСПРИИМЧИВОСТИ GALLERIA MELLONELLA (LEPIDOPTERA: PYRALOIDEA) К ЗАРАЖЕНИЮ ЭНТОМОПАТОГЕННЫМИ МИКРОСПОРИДИЯМИ
ПЯТИ ВИДОВ
А.Н. Игнатьева1, Я.Л. Воронцова2, О.Н. Ярославцева2, И.В. Грушевая1, Ю.С. Токарев1
'Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург, Пушкин, Россия, edino4estvo@mail.ru 2Институт систематики и экологии животных СО РАН, Новосибирск, Россия
Цель работы - оценить способность микроспоридий различных видов к заражению пчелиной огнёвки Galleria mellonella. Споры микроспоридий Vairimorpha ephestiae, Tubulinosema loxostegi и Nosema pyrausta из чешуекрылых насекомых оказались инфекционны в отношении гусениц пчелиной огнёвки. Свежевыделенные споры микроспоридии Nosema ceranae из перепончатокрылых и Paranosema locustae из прямокрылых насекомых не были инфекционны для данного хозяина. На основании результатов работы и литературных данных можно сделать вывод, что пчелиная огнёвка может служить хозяином для различных видов микроспоридий, приспособленных к заражению чешуекрылых насекомых.
Ключевые слова: пчелиная огнёвка, инфекционность, пероральное заражение, чешуекрылые насекомые.
Как лабораторный объект, Galleria mellonella представляет значительный интерес для патологии насекомых благодаря значительному количеству работ в области биохимии, физиологии и молекулярной генетики, включая ме-
ханизмы функционирования иммуногенетической системы на молекулярном и клеточном уровнях, выполненных к настоящему времени в отношении пчелиной огневки. Это позволяет проводить широкий спектр исследований
