Отправить статью по E-mail Скрининг генов устойчивости к пирикуляриозу у селекционных образцов риса
- Авторы: Вожжова Н.Н.1, Жогалева О.С.1, Купрейшвили Н.Т.1, Дубина А.Ю.1, Костылев П.И.1
-
Учреждения:
- Аграрный научный центр «Донской»
- Выпуск: Том 16, № 4 (2021)
- Страницы: 326-336
- Раздел: Защита растений
- URL: https://journal-vniispk.ru/2312-797X/article/view/315438
- DOI: https://doi.org/10.22363/2312-797X-2021-16-4-326-336
- ID: 315438
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Рис - одна из наиболее распространенных сельскохозяйственных культур в мире. Для решения проблемы продовольственной безопасности России необходимо увеличивать урожайность сельскохозяйственных культур или расширять их посевные площади. В связи с невозможностью в настоящее время расширения посевных площадей риса в Ростовской области и необходимостью поддержания и увеличения его урожайности, необходимо создавать новые, устойчивые к болезням сорта. Генотипы риса, имеющие несколько генов устойчивости к пирикуляриозу, избегают значительных потерь урожая. Так как пирамидирование и отбор генов устойчивости в одном генотипе традиционными методами селекции осложнен, актуальным является поиск гомозиготных образцов методами маркер-вспомогательной селекции. Цель исследования - идентификация генов устойчивости к пирикуляриозу Pi-1, Pi-2, Pi-33 и Pi-ta у селекционных образцов риса методами MAS. В исследовании использовались CTAB-метод выделения ДНК, ПЦР, электрофорез на агарозных и полиакриламидных гелях. Полученные гели окрашивались в растворе этидиум бромида и фотографировались в ультрафиолете. В качестве контроля наличия генов устойчивости к пирикуляриозу использовали следующие родительские сорта: C104-LAC - для генов Pi-1 и Pi-33, C101-A-51 - для гена Pi-2, IR36 - для гена Pi-ta; Новатор и Боярин как контроли не функциональных аллелей всех изучаемых генов. Анализировалось 446 селекционных образцов седьмого поколения F7. Выявлено 127 образцов риса, сочетающих 2 или 3 различных гена устойчивости к пирикуляриозу. У 43 образцов (1128/1, 1149/3, 1171/2, 1177/3, 1177/4, 1186/4 и др.) идентифицировано соче- тание генов Pi-2 и Pi-33. Наиболее интересны для отбора и дальнейшей селекционной работы образцы с 3 генами устойчивости. Рекомендуем использовать образцы риса с сочетаниями генов устойчивости Pi-1+Pi-2+Pi-33 (1197/1, 1226/2, 1271/1, 1272/2), Pi-1+Pi-2+Pi-ta (1197/4, 1304/2, 1304/3, 1482/3, 1482/4, 1486/1) и Pi-2+Pi-33+Pi-ta (1064/1, 1064/3, 1281/2, 1281/3, 1281/4, 1282/2, 1283/1, 1283/2, 1284/3) для создания новых устойчивых к пирикуляриозу сортов.
Ключевые слова
Об авторах
Наталия Николаевна Вожжова
Аграрный научный центр «Донской»
Автор, ответственный за переписку.
Email: nvozhzh@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-2046-4000
кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории маркерной селекции
347740, Российская Федерация, Ростовская обл., г. Зерноград, Научный городок, д. 3Ольга Сергеевна Жогалева
Аграрный научный центр «Донской»
Email: os.zogaleva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1477-3285
младший научный сотрудник лаборатории маркерной селекции
347740, Российская Федерация, Ростовская обл., г. Зерноград, Научный городок, д. 3Натия Темуриевна Купрейшвили
Аграрный научный центр «Донской»
Email: kupreyshvilin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1726-4390
техник-исследователь лаборатории маркерной селекции
347740, Российская Федерация, Ростовская обл., г. Зерноград, Научный городок, д. 3Ангелина Юрьевна Дубина
Аграрный научный центр «Донской»
Email: angel.myshastaja@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1432-7616
техник-исследователь лаборатории маркерной селекции
347740, Российская Федерация, Ростовская обл., г. Зерноград, Научный городок, д. 3Павел Иванович Костылев
Аграрный научный центр «Донской»
Email: p-kostylev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4371-6848
доктор сельскохозяйственных наук, руководитель центра фундаментальных научных исследований
347740, Российская Федерация, Ростовская обл., г. Зерноград, Научный городок, д. 3Список литературы
- Wang F, Wang F, Hu J, Xie L, Yao X. Rice yield estimation based on an NPP model with a changing harvest index. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing. 2020; 13:2953—2959. doi: 10.1109/JSTARS.2020.2993905
- Asibi AE, Chai Q, Coulter JA. Rice Blast: a disease with implications for global food security. Agronomy. 2019; 9(8):451. doi: 10.3390/agronomy9080451
- Yulensri Y. Efektifitas Formulasi Cair Konsorsium Bakteri sebagai Pengendali Hama dan Penyakit pada Padi Sawah Organik. Jurnal Ilmiah Inovasi. 2020; 20(3):35—40. doi: 10.25047/jii.v20i3.2366
- El-Abbasi IH, Khalil AA, Awad HM, Shoala T. Nano-diagnostic technique for detection of rice pathogenic fungus Pyricularia oryzae. Indian Phytopathology. 2020; 73:673—682. doi: 10.1007/s42360-020-00254-7
- Hannum S, Hasibuan U, Sinaga R, Wahyuningsih H. Identification of blast resistance genes in fifteen rice accessions (Oryza sativa L.) from North-Sumatera. In: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Volume 305. IOP Publishing; 2019. p.012076. doi: 10.1088/1755-1315/305/1/012076
- Nickolas H, Jayalekshmy VG, Yamini Varma CK, Vighneswaran V. Molecular and field level screening for blast resistance gene donors among traditional rice varieties of Kerala. Journal of Tropical Agriculture. 2018; 56(2):93—98.
- Pandian BA, Joel J, Nachimuthu VV, Swaminathan M, Govintharaj P, Tannidi S, Sabariappan R. Markeraided selection and validation of various Pi gene combinations for rice blast resistance in elite rice variety ADT43. Journal of Genetics. 2018; 97(4):945—952. doi: 10/1007/s12041-018-0988-7
- Guan H, Hou X, Jiang Y, Srivastava V, Mao D, Pan R, et al. Feature of blast resistant near-isogenic lines using an elite maintainer line II-32B by marker-assisted selection. Journal of Plant Pathology. 2019; 101(3):491—501. doi: 10.1007/s42161-018-00222-1
- Correa-Victoria FJ, Tharreau D, Martinez C, Vales M, Escobar F, Prado G, et al. Gene combination for durable blast resistance in Colombia. Fitopatol. Colomb. 2002; 26: 47—54. Available from: http://ciat-library. ciat.cgiar.org/Articulos_Ciat/poster_riceblast.pdf
- Noenplab A, Vanavichit A, Toojinda T, Sirithunya P, Tragoonrung S, Sriprakhon S, et al. QTL mapping for leaf and neck blast resistance in Khao Dawk Mali105 and Jao Horn Nin recombinant inbred lines. ScienceAsia. 2006; 32(2):133—142. doi: 10.2306/scienceasia1513-1874.2006.32.133
- Jamaloddin M, Durga Rani CV, Swathi G, Anuradha C, Vanisri S, Rajan CPD, et al. Marker Assisted Gene Pyramiding (MAGP) for bacterial blight and blast resistance into mega rice variety «Tellahamsa». PLoS ONE. 2020; 15(6): e0234088. doi: 10.1371/journal.pone.0234088
- Murray MG, Thompson WF. Rapid isolation of high molecular weight plant DNA. Nucleic Acids Res. 1980; 8(19):4321—4325. doi: 10.1093/nar/8.19.4321
- Ware D, Jaiswal P, Ni J, Pan X, Chang K, Clark K, et al. Gramene: A resource for comparative grass genomics. Nucleic Acids Res. 2002; 30(1):103—105. doi: 10.1093/nar/30.1.103
- Sharma RC, Shrestha SM, Pandey MP. Inheritance of blast resistance and associated microsatellite markers in rice cultivar «Laxmi». Journal of Phytopatology. 2007; 155(11–12):749–753. doi: 10.1111/j.14390434.2007.01298.x.
- Mukhina ZМ, Myagkikh YА, Bogomaz D, Matveeva TV, Tokmakov SV. Creation of a codominant molecular PCR marker for identification of the gene of race-specific resistance to rice blast infection Pi-ta. Rice growing. 2008; (7):3—4.
Дополнительные файлы
