By this author

Structure of Russian Populations of Yellow Rust Pathogen for Virulence and SSR Markers in 2023

Issue number 4 from 15.05.2025

В последние десятилетия во всем мире отмечается нарастание вредоносности желтой ржавчины пшеницы (возбудитель - f. sp. ). Цель данной работы - характеристика вирулентности и молекулярного полиморфизма российских популяций f. sp. в 2023 г. Листья с урединиопустулами собраны в Северо--Западном (Ленинградская обл.), Северокавказском (Дагестан, Краснодарский край) и Нижневолжском регионах (Саратовская обл.). Тестерами вирулентности служили 14 изогенных линий (AvocetNIL) и 15 сортов--дифференциаторов. В микросателлитном анализе использовали 20 маркеров, подобранных в Global Rust Research Center. Поиск инвазивных рас S1 и S2 проводили с помощью SCAR маркеров (SCP19M: 24a1, 24a2, 26a1, 26a2). Анализ вирулентности включал 70 изолятов: 34 дагестанских, 12 краснодарских, 6 саратовских и 18 ленинградских. Высокой эффективностью характеризовались гены и . Отмечено нарастание вирулентности к ранее эффективному в России гену . Для остальных Yr-генов не выявлено существенных изменений в частотах вирулентности. Региональные популяции Pst в 2023 г., как и в 2019-2022 гг., характеризовались высоким фенотипическим разнообразием. В них обнаружено 43 фенотипа (расы) (23 в дагестанской, 3 в краснодарской, 2 в саратовской и 17 в ленинградской). Два общих фенотипа вирулентности отмечены в краснодарской и ленинградской коллекциях. Согласно индексу высоким сходством характеризовались дагестанская, краснодарская и ленинградская популяция; саратовская дифференцировались от них умеренно. Микросателлитный анализ выполнен для 55 изолятов (28 дагестанских, 18 ленинградских, 6 краснодарских, 3 саратовских). Полиморфизм отмечен для 10 из 20 изученных локусов, в которых выявлено по два аллеля. Значительные отклонения от равновесия Харди-Вайнберга отмечены для 11 локусов. Генотипическое разнообразие географических популяций по микросателитным локусам было ниже, чем по признаку вирулентности. Изученная коллекция представлена 20 мультилокусными генотипами (MGs) (дагестанская - 14, ленинградская - 7, краснодарская 2, саратовская - 1). Общие MGs обнаружены в дагестанской, краснодарской и ленинградской Pst коллекциях (MG_1); в дагестанской и ленинградской (MG_2); в дагестанской и саратовской (MG_3) изолятах. Три MGs (№ 4-6) были представлены двумя и более изолятами, остальные - одним изолятом. Как и при анализе вирулентности, высоким сходством по SSR маркерам (индекс Fst) характеризовались дагестанская, краснодарская и ленинградская популяции; саратовская отличалась от них умеренно. Согласно тесту Мантеля, отмечается высокая корреляция результатов изучения структуры популяций по вирулентности и микросателлитам ( = 0.93). С использованием SCAR-маркеров, как и в предыдущие годы, определены единичные изоляты PstS2 в ленинградской и дагестанской популяциях. Проведенный комплексный анализ указывает на высокую изменчивость популяций возбудителя желтой ржавчины в России, что обуславливает необходимость проведения ежегодного анализа их полиморфизма по вирулентности и SSR локусам. Доноры высокоэффективных -генов могут быть рекомендованы для использования в селекции на устойчивость к желтой ржавчине. Отсутствие дифференциации между северокавказскими и северо--западными образцами Pst указывает на существование единой популяции на данных территориях.

30 0