CC BY
11«Эколого-генетические основы современных агротехнологий». СПб, 27-29 апреля 2016 г.
85
УДК 632.937
ВИРУЛЕНТНОСТЬ КЫРГЫЗСТАНСКИХ ПРИРОДНЫХ ИЗОЛЯТОВ АНАМОРФНЫХ АСКОМИЦЕТОВ В ОТНОШЕНИИ ЛИЧИНОК КОЛОРАДСКОГО ЖУКА
Д.С. Конурова1, М.В. Левченко2, К.Т. Тургунбаев1, Ш.Б. Смагулова3,
А.М. Успанов3, Г.Р. Леднёв2
1Кыргызский национальный аграрный университет им. К.И. Скрябина, Бишкек, Кыргызстан, konurova.74@mail.ru 2Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург, Пушкин, Россия 3Казахский НИИ защиты и карантина растений, Алматы, Казахстан
В предгорьях внутреннего Тянь-Шаня выявлено два вида энтомопатогенных анаморфных аскомицетов - Beauveria bassiana и Isaria farinosa, при существенном доминировании первого из них. По признаку вирулентности на личинках колорадского жука среди изолированных культур доминировали средневирулентные формы.
Ключевые слова: Изолят, анаморфные аскомцеты, микоинсектициды, вирулентность, колорадский жук.
Использование биопрепаратов на основе энтомопатогенных микроорганизмов для снижения численности вредных членистоногих становится все более насущной проблемой в защите растений в связи с необходимостью экологизации земледелия.
К одной из наиболее перспективных групп энтомо-патогенов, с точки зрения разработки биологических инсектицидов относятся грибы из анаморфных родов (Ascomycota: Hypocreales). В Кыргызстане до недавнего времени исследования, посвященные разработке микоин-сектицидов, практически не проводились. В связи с этим нами в 2010 году были инициированы работы по созданию коллекции энтомопатогенных грибов местного происхождения и скринингу изолированных культур по признаку вирулентности на наиболее значимых для республики вредителях с/х культур.
В результате проведенных исследований из биологического материала, собранного в Ошской области (внутренний Тянь-Шань) было выделено в чистую культуру 57 природный изолята анаморфных аскомицетов, из которых 61.5 % был отнесен к Beauveria bassiana s.l. и 33 % к Isaria farinosa. На следующем этапе исследований в лабораторных условиях была проведена первичная оценка вирулентности тридцати одного, рендомизирова-но отобранного, изолята грибов (21 - В. bassiana и 10 -I. farinosa) на личинках старших возрастов колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata Say). Насекомых заражали водной суспензией конидий с титром 107 спор/мл.
Проведённые наблюдения показали, что смертность тест-насекомых практически во всех вариантах опыта был существенно выше по сравнению с контролем. При этом выявлена значительная вариабельность изолятов по этому показателю. Итоговый уровень смертности (13-е сутки после заражения) варьировал в пределах от 28.6 до 100 %. При этом по всей выборке культур существенно доминировали средневерулентные формы (уровень смертности 60-90 %), доля которых превышала 51 %. Удельный вес
высоковирулентных штаммов составил 25.8 %. При этом в этой группе культур лучшими по скорости гибели личинок вредителя было четыре штамма (BCu113-11, Bm312-11, BLe48-11 и PCoc410-11). Для них уже через неделю после инокуляции уровень смертности варьировал в пределах от 92.5 до 100 %.
Сравнительный анализ данных по вирулентности В. bassiana s.l. и грибов рода I. farinosa показал, что изоля-ты первой группы обладают более высокой биологической активностью в сравнении со второй. Так, если в первом случае доли высоко- и низковирулентных форм составили 33.3 и 9.6 % соответственно, то во втором наблюдалась обратная картина - 10 % и 40 % (рис.).
N=21 N=10
□ 90-100%
□ 60-90%
□ менее 60%
А ^^^^ Б
Рисунок. Соотношение культур анаморфных аскомицетов по
признаку вирулентности на личинках колорадского жука А - В. bassiana s.l.; Б - I. farinosa
Здесь особо следует отметить, что большинство эн-томопатогенных анаморфных аскомицетов являются не специализированными видами [Гештофт, 2002]. Поэтому с большой долей вероятности можно говорить о том, что если конкретный штамм проявляет высокую биологическую активность на одном виде вредителя, то он будет высоквирулентным и к другим видам фитофагов [Крюков и др., 2009].
Таким образом, в качестве перспективных штаммов-продуцентов новых микоинсектицидов для контроля численности колорадского жука можно рекомендовать четыре штамма - BCu113-11, Bm312-11, BLe48-11 и PCoc410-11.
Библиографический список (References)
Гештовт Н.Ю. Энтомопатогенные грибы. Биотехнологические аспекты. Алматы, 2002. 288 с.
Крюков В.Ю., Ярославцева О.Н., Левченко М.В., Леднев Г.Р., Глупов В.В. Фенотипическая изменчивость природных изолятов энтомопатогенно-го гриба Beauveria bassiana. //Микология и фитопатология. 2009. Т. 43. N 6. С. 514-521.
86
Вестник защиты растений 3(89) - 2016. Материалы международной конференции
Plant Protection News, 2016, 3(89), p. 85-86
VIRULENCE OF KYRGYZSTAN NATURAL ISOLATES OF ANAMORPHIC ASCOMITES
FOR LARVAE OF THE COLORADO POTATO BEETLE D.S. Konurova1, M.V. Levchenko2, K.T. Turgunbayev1, Sh.B. Smagulova3, A.M. Uspanov3, G.R. Lednev2
'K.I. Skryabin Kyrgyz National Agrarian University, konurova.74@mail.ru 2All-Russian Institute of Plant Protection 3Kazakh Research Institute for Plant Protection and Quarantine
In the foothills of internal Tien-Shan two species of entomopathogenic anamorphous ascomycetes - Beauveria bassiana and Isaria farinosa are revealed, at essential domination of the first of them. On the basis of virulence on larvae of the Colorado potato beetle among the isolated cultures middle-virulence forms dominated.
УДК 632.938.1
ПОВЫШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ РИСА К ПИРИКУЛЯРИИ ПУТЕМ ПИРАМИДИРОВАНИЯ НЕСКОЛЬКИХ ГЕНОВ С МАРКЕРНЫМ КОНТРОЛЕМ
П.И. Костылев1, Е.В. Краснова1, А.А. Редькин1, Ж.М. Мухина2, Е.В. Дубина2
'Всероссийский НИИ зерновых культур им. И.Г. Калиненко, Зерноград, Россия, vniizk30@mail.ru 2Всероссийский НИИ риса, Краснодар, Россия
Рис может значительно снизить урожайность зерна при поражении опасным заболеванием - пирикуляриозом. Поэтому актуальным является создание урожайных резистентных сортов риса, имеющих в одном генотипе несколько генов со своим вкладом. Использование молекулярных маркеров, сцепленных с генами устойчивости, облегчает селекционную работу. Цель работы - создание линий риса с пятью генами устойчивости к пирикуляриозу. Донорами генов устойчивости послужили линии зарубежной селекции, реципиентов - отечественные сорта. В работе использованы микросателлитные маркеры. На первом этапе работы получены 6 гибридов от скрещивания сортов Боярин и Вираж с донорами генов Pi-l, Pi-2, Pi-33. На втором этапе работы в процессе пирамидирования получены формы с тремя генами вместе. На третьем этапе добавлены гены Pi-ta и Pi-b. В результате с помощью маркерной селекции и ПЦР-анализа получены линии риса, совмещающие в своем генотипе пять эффективных генов устойчивости к этому патогену.
Ключевые слова: рис, донор, гибрид, пирикуляриоз, резистентность, селекция, ПЦР-анализ, маркер.
Болезни могут значительно снизить производство риса. Самой опасной из них является пирикуляриоз, вызывающий потери урожая в годы эпифитотий до 100 %. Поэтому нужно выводить устойчивые сорта, имеющих в общем генотипе несколько генов со своим вкладом. Линии, совмещающие в себе несколько генов Pi, показывают значительное увеличение степени устойчивости к пирикуляриозу и представляют большую ценность при создании сортов. Резистентность к патогену представляет собой классическую систему ген-на-ген, где главный ген устойчивости эффективен против штаммов Magnaporthe grisea, содержащих соответствующий ген авирулентности [Silue et al., 1992]. Генетическими исследованиями было идентифицировано много генов устойчивости [Mackill, Bonman et al., 1992; Inukai et al., 1994]. Использование молекулярных маркеров, сцепленных с генами, обеспечивающими устойчивость растений к этому патогену, значительно облегчает селекционную работу в данном направлении. Методы ДНК-генотипирования и молекулярного маркерования позволяют ускорить перенос хозяйственно ценных генов в процессе селекции и обеспечить создание новых сортов с комплексом заданных свойств [Jena et al., 2003]. Поэтому актуальным является создание с помощью молекулярного маркирования урожайных сортов риса, резистентных к пи-рикуляриозу.
Целью работы являлось создание линий риса с 5-ю генами устойчивости к пирикуляриозу: Pi-l, Pi-2, Pi-33, Pi-ta, Pi-b с помощью метода молекулярного маркирования.
Материал и методы. В качестве доноров генов устойчивости (материнская форма) использовали линии зарубежной селекции C104-Lac (Pi-1), C101-A-51 (Pi-2), C101-Lac
(Рь1, Рь33), ГЯ-58 (РЯа), Мороберекан (РьЬ), реципиентов - отечественные сорта Боярин и Вираж. В работе использованы микросателлитные маркеры генов устойчивости.
Результаты. В процессе исследований на первом этапе работы в 2005 году были получены шесть гибридных комбинаций от скрещивания сортов Боярин и Вираж с тремя донорами устойчивости к пирикуляриозу, несущими гены РЯ, Рь2, Рь33. Гибриды первого поколения были позднеспелыми и в значительной степени стерильными (9095 %), что указывает на большие генетические различия родительских форм из разных подвидов: индика и японика.
Во втором поколении из огромного спектра расщепления по многим признакам было отобрано по 22-30 растений, совмещающих в себе скороспелость, низкорослость, неосыпаемость и фертильность колосков. После ДНК-анализа среди 62 лучших линий во ВНИИ риса выделены гомозиготные формы по доминантным аллелям устойчивости. В третьем поколении гибридов удалось отобрать значительное количество гомозиготных образцов с доминантными генами устойчивости, в том числе и совмещающие два гена. На втором этапе работы (2008 г) после скрещивания между собой гибридов (РМ+33 х Боярин) и (Рь2 х Боярин) удалось получить формы с тремя пирамидиро-ванными генами одновременно: Рь1, Рь2, Рь33 в гомозиготном состоянии. Это линии Ил.13, Ил.14 и Ил.28. Однако они не были пригодны для использования в качестве сортов, т.к. были позднеспелыми и недостаточно продуктивными. Их использовали для дальнейших скрещиваний. На третьем этапе работы (2010 г), когда появились доноры генов РЯа (Ш.58 х Кубань 3) и РьЬ (Аметист х Мороберекан), проведена гибридизация с ними для объединения 5 генов.
