CC BY
32УДК 582.285.2:633.11
ИДЕНТИФИКАЦИЯ ГЕНОВ УСТОЙЧИВОСТИ К БУРОЙ РЖАВЧИНЕ У ИНТРОГРЕССИВНЫХ СОРТОВ И ЛИНИЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ, СОЗДАННЫХ В НИИСХ ЮГО-ВОСТОКА Е.И. Гультяева*, О.В. Иванова**, Т.С. Маркелова**, С.Н. Сибикеев**
* Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург **Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока, Саратов
С использованием фитопатологических и молекулярных методов проведена идентификация генов устойчивости к бурой ржавчине у 26 устойчивых к этому заболеванию интрогрессивных линий и сортов селекции НИИСХ Юго-Востока, несущих чужеродные транслокации и их комбинации от Agropyron elongatum Host., Agropyron intermedium Host., Secale cereale L., Aegilops speltoides Tausch., Aegilops ventricosa Tausch., Aegilops umbellulata Zhuk., T.dicoccum Shuebl., T.dicoccoides Koern. ex Aschers. et Graen. Выявлены образцы с чужеродными генами Lr9, Lr19, Lr26, Lr35,, Lr37, их комбинациями Lr19+26, Lr19+37 и собственно пшеничными генами Lr10, Lr20, Lr34. Не подтверждено наличие генов Lr24 и Lr25 у линий, созданных с их участием.
Ключевые слова: пшеница, интрогрессивные линии, бурая ржавчина, Puccinia triticina, Lr-гены, ДНК-маркеры.
Одним из приоритетных направлений селекции на болезнеустойчивость в НИИСХ Юго-Востока является использование трансгрессии генов устойчивости от родственных видов мягкой пшеницы. В результате на основе различных источников генов устойчивости к бурой ржавчине (Ьт-генов), несущих чужеродный генетический материал от пырея удлиненного, пырея промежуточного, ржи посевной и твердой пшеницы, были созданы линии и сорта яровой и озимой пшеницы. К ним относятся яровые сорта Л503, Л505, Добрыня с транслокацией Т7Б8.7БЪ-7Ле#1Ъ (Ьт19/Sт25); сорт Прохо-ровка с транслокацией 1К8-1БЪ (Ьт26/^т31/Ут9/Рт8) и, предположительно, дополнительным геном Ьт23; сорта Белянка, Фаворит, Воевода с замещением 6Лд1(60) с неидентифицированным Ьт-геном; сорт Лебедушка с транслокацией Т708.70Ь-7Ле#1Ъ и замещением 6Лд1(6Ю). Из сортов озимой мягкой пшеницы наибольшее распространение получил сорт Смуглянка с геном Ьт23, переданным от сорта твердой пшеницы Гизик. Широкое распространение сортов Л503, Л505, Смуглянка привело к преодолению генов Ьт19 и Ьт23 (Б1Ъ1кееу et а1., 1995; 1996). Тем не менее, остаточный эффект генов Ьт19 и Ьт23 достаточно высокий. Пирамидирование их с другими Ьт-генами обеспечивает высокий уровень защиты от патогена в полевых условиях. Примером могут служить комбинации гена Ьт19 с Ьт25 и Ьт26. В целом успех селекции на устойчивость к патогенам в большой ме-
ре зависит от разнообразия эффективных генов устойчивости (или их комбинаций), а также их селекционной ценности, которая выявляется пребридинговыми исследованиями.
Традиционными методами идентификации Lr-генов служат гибридологический анализ, фитопатологический тест (использование изолятов, маркированных вирулентностью к определенному гену) и анализ родословной, который позволяет выявить используемый источник устойчивости. Принципиально новые возможности появились с начала 1990-х годов с развитием ДНК-технологий, что позволило значительно ускорить процесс выявления Lr-генов и перейти на массовый генетический скрининг изучаемого материала. В мировой литературе к настоящему времени описаны молекулярные маркеры для 35 генов устойчивости к бурой ржавчине (Антонова, Гультяева, 2008). Для массового использования наибольшее значение приобрели STS, SCAR и SSR-маркеры, процедура использования которых менее трудоемка и не требует дополнительных этапов секвениро-вания, рестрикции и т.д.
В настоящее время молекулярный скрининг широко используется во всем мире. Для уточнения результатов молекулярного тестирования желательно включение в анализ фитопатологических и генетических методов, позволяющих более корректно оценить полученные результаты. Целью настоящей работы являлась идентификация генов устойчивости к бурой ржавчине
Вестник защиты растений, 1, 2012 у интрогрессивных сортов и линий мягкой пшеницы, созданных в НИИСХ Юго-Востока (г. Саратов), и источников устойчи-
Методика
Для исследований отобрано 26 интрогрессивных сортов и линий мягкой пшеницы, созданных в НИИСХ Юго-Востока, и 4 образца пшеницы из коллекции ВИР, выделенных по признаку устойчивости к возбудителю бурой ржавчины в полевых и лабораторных экспериментах (табл.). Для сопоставления результатов молекулярного скрининга все изучаемые образцы оценивали по устойчивости к бурой ржавчине с использованием бензимидазоль-ного метода Л.А. Михайловой и К.В. Квитко (1970). Для инокуляции использовали популяции гриба Puccinia triticina Erics, собранные в 2011 году в Саратовской области и Дагестане (Дербентский район). Дербентская популяция характеризовалась вирулентностью к линиям Тэтчер (Тс) с генами Lr2b, Lr2c, Lr3a, Lr3bg, Lr3ka, Lr10, Lr11, Lr12, Lr14a, Lr14b, Lr15, Lr16, Lr17, Lr18, Lr20, Lr21, Lr23, Lr26, Lr30 и была авирулентна к ТсLr1, Lr2a, Lr9, Lr19, Lr24, Lr25, Lr28, Lr29. Саратовская популяция отличалась от дербентской вирулентностью к ТсLr1 и Lr2a. Обе популяции имели смешанный тип реакции (Х) на линии с геном Lr44.
Идентификация генов Lr9 и Lr23 проведена при
Результаты
Идентификацию гена Lr9 проводили с использованием SCAR-маркера SCS5 (Gupta et al., 2005). Характерный фрагмент размером 550 bp выявлен у селекционных линий № 6, 7, сорта Clez Alta и контрольной линии ТсЬт9 (рис. 1). Результаты молекулярного скрининга для этих образцов согласуются с фитопатологическим тестом. У линии №11 ген Lr9 не идентифицирован несмотря на то, что он использовался при ее создании. Наряду с устойчивостью к бурой ржавчине, эта линия характеризуется устойчивостью к мучнистой росе, вероятно, переданной от образца Triticumpersicum Vav. ex Zhuk.
С использованием STS-маркера Gb Lr19 (Prins et al., 2001) характерный фрагмент амплификации (130 bp) выявлен у образцов № 16, 21, 23-30 (рис. 2). Полученные зуль-таты молекулярного скрининга согласуются для линий, созданных с использованием сортов с Lr19 (Л503, Л505, Добрыня), но являются противоречивыми для линий №21 и №28, у которых в родословных нет источников этого гена (табл.). Линия Л196, используемая при создании образца №21, по-
вости, выделенных из коллекции ВИР с использованием фитопатологического теста и молекулярных маркеров.
исследований
помощи фитопатологического теста с использованием набора вирулентных и авирулентных клонов.
Молекулярные маркеры использовали для идентификации 13 Lr-генов (Lr9, Lr10, Lr19, Lr20, Lr24, Lr25, Lr26, Lr29, Lr34, Lr35, Lr37, Lr39(41) Lr47). ДНК выделяли из двух-трех 5-7-дневных проростков пшеницы по методике Д.Б. Дорохова и Э.Клоке (1997). Амплификацию ДНК проводили в реакционной смеси по предложенным авторами протоколам и при необходимости модифицировали. Объем реакционной смеси для проведения ПЦР составлял 20 мкл и содержал геномную ДНК (50-100 нг), 10х реакционный буфер c MgCl2 (2 мкл), 25 mM хлористый магний (0.1 мкл), 2.5 mM смесь дезокси-рибонуклеотидфосфатов - dNTP's (1.6 мкл), прямой и обратный праймеры концентрацией 10 пкМ/мкл каждый (0.5-1 мкл), фермент Taq-полимеразу (5 ед/мкл) (0.2 мкл).
Амплифицированные фрагменты разделяли с помощью электрофореза в 1.5% агарозном геле в 1хТВЕ буфере. Гели окрашивали бромистым этиди-ем и фотографировали в ультрафиолетовом свете. Для оценки размера маркерных фрагментов использовали маркеры 50 п.о., 100 п.о. и 1кб Gene Ruler («Fermentas»).
исследований
лучена от скрещивания восприимчивого сорта яровой мягкой пшеницы Саратовская 58 и эммера T. dicoccum Shuebl. и характеризуется устойчивостью к патотипам гриба, вирулентным к Lr19 (Сибикеев, Крупнов, 2005). С использованием гибридологического анализа у нее показано наличие двух доминантных комплементарных генов. У линии Л222 (образец №28) ген устойчивости интрогрессирован от пырея промежуточного, наследуется доминатно-моногенно и локализован на 6D хромосоме (Sibikeev et al., 1995).
Тем не менее, данная линия восприимчива к патотипам вирулентным к гену Lr19 (Sibikeev et al., 1996). Массовое возделывание сортов с Lr19 в Поволжье, как уже отмечалось, с середины 1990-х годов привело к утрате его эффективности. Внастоящее время вирулентность к Lr19 регистрируется как в регионах возделывания гомогенных по Lr19 сортов, так и за их пределами, например, Центральном, ЗападноСибирском и Северо-Западном (Коваленко и др., 2003).
■ ■
И И I t А *
ти: 1 2 JE 4 ? * ? XVI* II II 11 IJ I* 16 1" IH
-
Рис. 1. Идентификация гена Lr9 с использованием маркера SCS5
*М- маркер молекулярного веса 100bp (Fermentas). 1-30 - сорта и линии пшеницы по нумерации в таблице.
м :■ Ы :л и li xi J- ís i* и + -J Lit?
Рис. 2. Идентификация гена Lr19 с использованием маркера Gb
Таблица. Lr-гены, идентифицированные с использованием ДНК-маркеров
№ пп Образцы пшеницы 9 t-J 0 L 9 L 0 L 5 9 M ai 6 2 r L 9 a 6 2 r L 4 CO L 5 CO L 7 CO L
1 Сар 29/T. persicum// Tr. dic. + +
2 Сар 55// T dic./ Ae. speitoides +
3 4 Сар 55// T. dic./ Ae. speitoides Сар 29//T persicum/3/ T. dic. / Ae. speitoides + + +
5 Сар 29// T. dic./ Ae. speitoides +
6 Сар 29/T. persicum//Lr 9 +
7 Сар 29/T. persicum//Lr 9 +
8 Сар 29/T. persicum// T dic. / Ae. speitoides +
9 Сар 55// T. dic./ Ae. speitoides +
10 Сар 55// T. dic./ Ae. speitoides +
11 Сар 29/T. persicum//Lr 9 +
12 Сар 29/T. persicum// T dic. / Ae. speitoides +
13 Сар 55// T. dic./ Ae. speitoides +
14 "15' Сар 29/T. persicum// Tr. dic. / Ae. speitoides Ciéz Alta......................................... + +
16 K-34612 Сл. гибр., СИММИТ +
17 W464//VEE/KOEL/3/PEG // MRL/ВиС + + + +
18 СИОС-1/AE SQUARROSA (205) //KAUZ/3/ATTILA + +
19 Смуглянка
20 Рубин 96
21 Л 196 = С 58*4/ T. dic-m + +
22 С 55* 5/T. dic-s
23 Добрыня*4/Tc Lr 24 +
24 Добрыня*4/Tc Lr 25 +
25 Л 503 Lr 26+19 + + + +
26 Л 503 Lr 19 Lr 26 + + + +
27 Л 505*3//Л2075/Л503 + + + +
28 Л 222 (Агро 139) +
29 Л505*2//Croc/Aesquar(224)// Yaco + + +
30 Milan/ Prinia//*4 Добрыня + +
Для идентификации гена Lr24 использовали три маркера (J09, Sr24/12, SCS73) и в результате получены идентичные результаты (Schachermayr et al, 1995; Mago et al., 2005; Prabhu et al., 2004). Характерные фрагменты амплификации 310 bp, 500 bp, 719 bp, соответственно, были выявлены только у контрольной линии Тэтчер Lr24. Таким образом, предположение о наличие гена Lr24 у сорта Рубин 96, а также линии №23, созданной с участием Lr24, не подтверждено при использовании молекулярных маркеров. STS-маркер J09 является одним из широко применяемых при скрининге пшеницы. Ген Lr24 до настоящего времени сохраняет свою эффективность во всех регионах России, в т.ч. Поволжье, и может быть использован в селекции. C использованием молекулярных маркеров генов Lr25, Lr29, Lr39 (Lr41), Lr47, Lr50 ( http://maswheat.uсdavis. edu/ ) контрольные фрагменты амплификации выявлены только у контрольных линий - носителей этих генов.
Полученные результаты согласуются c информацией об ограничении использования в селекции данных чужеродных генов, описанной в каталоге R.A.McIntosh и соавторов (1995). Однако имеется несогласованность результатов молекулярного анализа для линии №24, имеющей в родословной ген Lr25.
Согласно «Каталогу генных символов» к группе возрастных генов относятся Lr12, Lr13, Lr22a, Lr22b, Lr34, Lr35, Lr37, Lr46, Lr48,, Lr67 и LrTb (Mcintosh et al., 2010). Эти гены обеспе-
Вестник защиты растений, 1, 2012 чивают защиту от болезни на более поздних этапах онтогенеза пшеницы, но различаются по механизму действия. Гены Lr12, Lr13, Lr22, Lr35, Lr37 относятся к расоспецифическим, а гены Lr34 и Lr46 - частичной устойчивости (partial resistance), которая характеризуется показателями горизонтальной устойчивости. Молекулярные маркеры предложены для идентификации 4 возрастных генов Lr34, Lr35, Lr37 Lr46 ( http://maswheat. ^davis.edu/).
С использованием STS-маркера csLV34 гена Lr34 характерный фрагмент амплификации размером 150 bp выявлен у источника устойчивости к бурой ржавчине №17, выделенного из коллекции ВИР, и контрольной линии Тэтчер. Несмотря на то что устойчивость гена Lr34 в России утеряна, показано, что комбинация его с другими расоспецифическими генами, например Lr13, значительно повышает уровень полевой устойчивости (Kolmer, 2002). Можно предположить, что устойчивость образца №17 в фазе взрослых растений обеспечена комбинацией Lr34 с Lr26, Lr10 и другими неидентифи-цированными генами.
С использованием праймеров VENTRIUP и LN2, предложенных для идентификации гена Lr37, маркерный компонент размером 262 bp выявлен у образца №30 и контрольной линии TcLr37 (рис. 3). Полученные данные согласуются с анализом родословной. Линия яровой мягкой пшеницы Milan селекции CIMMYT, используемая при создании образца №30, являлась источником гена Lr37. Ген Lr37 передан в мягкую пшеницу от Aegilops ventricosum. Фрагмент хромосомы 2MV#1 Ae. ventricosum (25-38 cM), несущий гены устойчивости Lr37, Yr17 и Sr38, был перенесен в хромосому 2AS сорта пшеницы VPM1 (Friebe et al., 2000). До недавнего времени ген Lr37 относился к группе высокоэффективных во многих странах (Mcintosh et al., 1995). Широкое использование сорта VPM1 в селекции ржавчиноустойчи-вых сортов в Европе привело к массово-
му распространению данной транслокации в европейских сортах мягкой пшеницы, в результате чего ген утратил свою эффективность в конце 2000-х годов ( Serfling et al., 2011). Тем не менее, линия №30 в течение последних пяти лет при заражении саратовской популяцией возбудителя бурой ржавчины показывает тип реакции 0; 1 как при искусственном заражении, так и в полевых условиях. Это позволяет сделать заключение о высокой эффективности комбинации генов Lr19+37.
При использовании маркера Sr39#22 гена Lr35 характерный фрагмент амплификации размером 487 п.о. выявлен у линий №1-5 и 8-14 (табл.; рис. 4). Ген Lr35 локализован на коротком плече 2В хромосомы и находится в одной транслокации с ювенильным геном Sr39, который защищает от расы Puccinia graminis Pers. Ug99 (TTKS) (Singh et al., 2008). Источником этой транслокации является диплоидный вид Aegilops speltoides. При использовании маркера PS10 гена Lr47, также переданного от Ae. speltoides, не выявлено образцов его носителей. Несмотря на то что ген Lr35 является потенциальным для селекции ржавчиноустойчивых сортов, до настоящего времени в мировой литературе не описано примеров его использования на практике (Mcintosh et al., 1995; Mago et al., 2009; Serfling et al., 2011). В России удачным примером интрогресси Lr/Sr-генов от вида A. speltoides является набор линий ((T. dicoccum x Ae. speltoides) * 5// Саратовская 29), созданных в ВИРе (Одинцова и др., 1991).
Эти линии получили широкое распространение во многих селекцентрах СССР, в т.ч. в НИИСХ Юго-Востока. Таким образом, наличие транслокации в родословных линий №1-5 и № 8-14 объяснимо. Важным дополнением к характеристике этих линий является их устойчивость к расе P. graminis Pers. Ug99+Lr24 (TTKST) (Сибикеев и др., 2011). Устойчивость к бурой и стеблевой ржавчине, обусловленная, по-видимому, сцеплением Lr и Sr- генов, дает основание предположить наличие Lr35/Sr39-генов у линий №1-5 и 8-14.
Рис. 3. Идентификация гена Ьт37 с использованием праймеров VENTRIUP и LN2
При идентификации гена Ьт10 с использованием праймеров F12245 и Lr10-6/г2 (Schachermayr et al., 1997) ампликон с молекулярным весом 310 bp выявлен у образцов 3, 17, 21, 25, 26 и 27 (рис.5). Ьт10 в настоящее время относится к группе генов с преодоленной эффективностью, что, скорее всего, обусловлено его массовым использованием в селекции как в России, так и за рубежом. Однако, по данным R.A.McIntosh и соавторов (1995), он может повышать уровень устойчивости при комбинировании с другими малоэффективными генами.
С использованием праймеров STS638-L и STS638-R гена Ьт20 (Neu et al., 2002) маркерный компонент размером 540 bp выявлялся у образца №1 и контрольной линии Тhatcher с Ьт20 фис. 6). В настоящее время ген Ьт20 утратил свою эффективность практически повсеместно et al., 1995; Khan et al., 2005).
Рис. 4. Идентификация гена Lr35 с использованием STS-маркера Sr39#22
Для идентификации гена Lr26 использовали два маркера: SCM9 (Mago et al., 2002) и iag95 (Weng et al., 2007). Характерный компонент размером 207 п.о. при использовании SCM9 маркера и приблизительно 1000 п.о. при использовании iag95 маркера идентифицирован у образцов № 17, 18, 25, 26, 27, 29 (рис. 7, 8 ), что вполне согла суется с их родословной, а также с элек-трофоретическим анализом на наличие глиадинов Secl у линий №25-27, 29 (Сиби-кеев и др, 2010).
Массовое использование гена Lr26 в селекции в конце 1960-х гг. прошлого века и последующее возделывание однородных по этому гену сортов на больших площадях привело к формированию мощного селективного фона для накопления вирулентных клонов. В настоящее время вирулентные к гену Lr26 клоны гриба широко распространены во всех регионах России.
Рис. 5. Идентификация гена Lr10 с использованием праймеров F12245 и Lri^-ö^
Рис. 6. Идентификация гена Lr20 с использованием маркера STS623
Рис. 7. Идентификация гена Lr26 с использованием маркера iag95
Тем не менее, следует отметить, что 1BL.1RS транслокация несет (кроме генов устойчивости) гены, повышающие урожайность зерна и засухоустойчивость за счет увеличения массы корней (Kim еt al., 2004). В связи с этим селекционеры ищут эффективные комбинации гена Lr26 с другими Lr-генами. Одним из положительных примеров является использование комбинации Lr19+26, которая не только высокоэффективна к саратовской популяции бурой ржавчины, но и позволяет из-за сцепления генов Lr19 и Sr25 эффективно защищать от расы Ug 99+ Sr24 (TTKST) стеблевой ржавчины (Си-бикеев и др., 2011).
Литература
Рис. 8. Идентификация гена Ьт26 с использованием маркера SCM9
Таким образом, с использованием фи-топатологических и молекулярных методов, а также анализа родословных установлены Ьт- гены и их комбинации у 25 интрогрессивных линий и сортов яровой мягкой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока. Для определения гена(ов) устойчивости к бурой ржавчине у линии № 22 требуются дополнительные исследования. Полученные результаты имеют большое значение для программ использования конкретных Ьт-генов и их комбинаций в практической селекции.
*Исследования выполнены при частичной поддержке гранта РФФИ 11-04-90786
Антонова О.Ю., Гультяева Е.И. Молекулярная идентификация генов устойчивости // Изучение генетических ресурсов зерновых культур по устойчивости к вредным организмам. Методическое пособие. М., 2008, с.151-184.
Дорохов Д.Б., Клоке Э. Быстрая и экономичная технология RAPD анализа растительных геномов // Молекулярная генетика, 1997, 3, 4, с. 443-450.
Коваленко Е.Д., Макаров А.А., Жемчужина М.И. и др. Современная стратегия иммуногенетической защиты зерновых культур от болезней // Современные системы защиты растений от болезней и перспективы использования достижений биотехнологии и генной инженерии. Голицыно, 2003, с. 52-54.
Михайлова Л.А., Квитко К.В. Лабораторные методы культивирования возбудителя бурой ржавчины пшеницы Puccinia recóndita Rob. ex Desm. f. sp. tritici // Микология и фитопатология, 1970, 4, 3, с. 269-273.
Одинцова И.Г., Агафонова Н.А., Богуславский Р.Л. Интрогрессивные линии мягкой пшеницы с устойчивостью к бурой ржавчине, переданной от Aegilops speltoides // Исходный материал и проблемы селекции пшеницы и тритикале: Сб. науч. трудов по прикл. ботанике, генетике и селекции. ВИР, Л., 1991, 142, с. 106-110.
Сибикеев С.Н., Крупнов В.А. Чужеродные гены для улучшения мягкой пшеницы // Идентифицированный генофонд растений и селекция. СПб, ВИР, под ред. Ригина Б.В., Гаевской Е.И., 2005, с. 740-758.
Сибикеев С.Н., Маркелова Т.С., Дружин А.Е. и др. Оценка набора интрогрессивных линий яровой мягкой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока на устойчивость к расе стеблевой ржавчине Ug99+Sr24 (TTKST) // Доклады РАСХН, 2011, 2, с. 3-5 .
Сибикеев С.Н., Панин В.М., Фадеева И.Ю., Дружин А.Е. Скрининг набора интрогрессивных линий яровой мягкой пшеницы на наличие чужеродных транслокаций и замещений хромосом пшеницы // Аграрный вестник Юго-Востока, 2010, 3, 4, 6, 7, с. 41-44.
Cherukuri D.P., Gupta S.K, Charpe A. et al. Identification of a molecular marker linked to an Agropyron elongatum-derived gene Lr19 for leaf rust resistance in wheat // Plant Breeding, 2003, 122, р. 204-208.
Friebe B., Raupp W.J., Gill B.S. Wheat - alien translocation lines // Annual Wheat Newsletter. Kansas State University, USA, 2000, 46, р. 18-182.
Gupta S.K., Charpe A., Koul S. et al. Development and validation of molecular markers linked to an Aegilops umbellu-lata-derived leaf rust- resistance gene, Lr9, for marker-assisted selection in bread wheat // Genome, 2005, 48, 5, р. 823-830.
Khan R.R., Bariana H.S., Dholakia B.B. et al. Molecular mapping of stem and leaf rust resistance in wheat // Theor. Appl. Genet., 2005, 111, 5, р. 846-850.
Kim W., Jonson P.S., Baenziger P.S. et al. Agronomic effect of wheat-rye translocation carrying rye chromatin (1R) from different sources // Crop Sci. 2004, 44, p. 1254-1258.
Kolmer J.A. Virulence phenotypes of Puccinia triticina in South Atlantic States in 1999 // Plant Diseases, 2002, 88, 3, p. 228-291.
Mago R, Zhang P., Bariana H.S. et al. Development of wheat lines carrying stem rust resistance gene Sr39 with reduced Aegilops speltoides chromatin and simple PCR markers for marker-assisted selection // Theor. Appl. Genet., 2009, 124, p. 65-70.
Mago R., Bariana H.S., Dundas I.S. et al. Development of PCR markers for the selection of wheat stem rust resistance genes Sr24 and Sr26 in diverse wheat germplasm // Theor. Appl. Genet., 2005, 111, 3, p. 496-504.
Mago R., Spielmeyer W., Lawrence G. et al. Identification and mapping of molecular markers linked to rust resistance genes located on chromosome 1RS of rye using wheat-rye translocation lines // Theor. Appl. Genet., 2002, 104, p. 131-1324.
Mcintosh R.A., Wellings C.R., Park R.F. Wheat rusts: an atlas of resistance genes. CSIRO, Australia, and Kluwer Academic Publishers, Dortrecht, 1995, 200 p.
Mcintosh R.A., Yamazaki Y., Dubcovsky J. et al. Catalogue of Gene Symbols. 2010 http://www.shigen.nig.ac.jp/wheat/komugi/genes/download.jsp
Prabhu K.V., Gupta S.K., Charpe A., Koul S. SCAR marker tagged to the alien leaf rust resistance gene Lr19 uniquely marking the Agropyron elongatum-derived gene Lr24 in wheat: a revision // Plant Breeding, 2004, 123, p. 417-420.
Prins R., Groenewald J., Marais G. et al. AFLP and STS tagging of Lr19, a gene conferring resistance to leaf rust in wheat// Theor. Appl. Genet., 2001, 103, 6, p. 618-624.
Schachermayr G., Feuillet C., Keller B. Molecular mark-
ers or the detection of the wheat leaf rust resistance gene Lr 10 in diverse genetic backgrounds // Mol. Breed., 1997, 3, p. 65-74.
Schachermayr G., Messemer M., Feuillet C. et al. Identification of molecular markers linked to the Agropyron elonga-tum-derived leaf rust resistance gene Lr24 in wheat // Theor. Appl. Genet., 1995, 90, p. 982-990.
Serfling A., Kramer I., Lind V. et al. Diagnostic value of molecular markers for Lr genes and characterization of leaf rust resistance of German winter wheat cultivars with regard to the stability of vertical resistance // European Journal of Plant Pathology, 2011, 130, 4, p. 559-575.
Sibikeev S.N., Krupnov V.A., Voronina S.A. et al. Virulence of leaf rust in bread wheat to Lr19 // Annual Wheat Newsletter/ Kansas State University (USA), 1995, 41, p. 123.
Sibikeev S.N., Krupnov V.A., Voronina S.A., Elesin V.A. First report of leaf rust pathotypes virulent to highly effective Lr- genes transferred from Agropyron species to bread wheat // Plant Breeding, 1996, 115, p. 276-278.
Sibikeev S.N., Voronina S.A., Krupnov V.A. Genetic control for resistance to leaf rust in wheat-Agropyron lines: Agro 139 and Agro 58 // Theor. Appl. Genet. 1995,90, 5, p. 618-620.
Singh R.P, Hodson D.P, Huerta-Espino J. et al. Will stem rust destroy the world's wheat crop? // Adv. Agron., 2008, 98 p.310.
Weng Y., Azhaguvel P., Devkota R. N., Rudd J. C. PCR-based markers for detection of different sources 1AL. 1RS and 1BL.1RS wheat-rye translocations in wheat background // Plant Breeding, 2007, 126, p. 482-486.
IDENTIFICATION OF LEAF RUST RESISTANCE GENES AT THE INTROGRESSION BREAD WHEAT CULTIVARS AND LINES PRODUCED IN THE AGRICULTURAL RESEARCH INSTITUTE FOR SOUTH-EAST REGIONS OF RUSSIA BY PHYTOPATHOLOGIC TEST AND MOLECULAR MARKERS E.I.Gultyaeva, O.V.Ivanova, T.S.Markelova, S.N.Sibikeev By phytopathologic and molecular analyses Lr-genes were identified on 26 introgres-sion bread wheat cultivars and lines resistant to leaf rust breeding in the ARISER Russia. These cultivars and lines carry wheat-alien translocations and their combinations transferred from Agropyron elongatum Host., Agropyron intermedium Host., Secale cereale L., Aegilops speltoides Tausch., Aegilops ventricosa Tausch., Aegilops umbellulata Zhuk., T.dicoccum Shuebl., T.dicoccoides Koern. ex Aschers. et Graen. The translocations, carrying Lr9, Lr19, Lr26, Lr35,, Lr37 genes, and also their combinations Lr19+26, Lr19+37 were detected. Furthermore the actually wheaten genes Lr10, Lr20, Lr34 were determined. The presence of translocations with Lr24 and Lr25 genes is not confirmed.
Key words: introgression bread wheat lines, leaf rust, Puccinia triticina, Lr-genes, DNA-markers.
E.M.ry^bT^eBa, K.6.H., gullena@rambler.ru O.B.MBaHOBa, h.c., raiser_saratov@mail.ru T.C.MapKe^oBa, fl.c.-x-H., raiser_saratov@mail.ru C.H.Cw6wKeeB, A.6.H., raiser_saratov@mail.ru
