Sintetice hexaploide primare Noi surse de rezistență la boli de grâu
Vladimir Șamanin
și Universitatea Agrară de Stat Omsk, Omsk, 644008, Rusia
Serghei Shepelev
și Universitatea Agrară de Stat Omsk, Omsk, 644008, Rusia
Violetta Pozherukova
și Universitatea Agrară de Stat Omsk, Omsk, 644008, Rusia
Elena Gultyaeva
b Institutul all-rus pentru protecția plantelor, Pușkin, 196608, Rusia
Tamara Kolomiets
c Institutul de Fitopatologie All-Russian, Reg. Moscova, 143050, Rusia
Elena Pakholkova
c Institutul de Fitopatologie All-Russian, Reg. Moscova, 143050, Rusia
Alexey Morgounov
d CIMMYT, Ankara, 06511, Turcia
Date asociate
Abstract
Schimbările climatice conduc la apariția crescută a bolilor de grâu și la pierderea acestora. Gestionarea acestor boli prin introducerea unor gene de rezistență noi, eficiente și diverse în soiuri reprezintă o componentă importantă a producției durabile de grâu. În 2016 și 2017 a fost studiat un set de grâu sintetic primar hexaploid sub presiune ridicată a bolii: făinare, rugină a frunzelor și tulpinilor în Omsk; Septoria tritici și S. nodorum la Moscova. Un total de 28 sintetice (19 sintetice CIMMYT și 9 sintetice japoneze) au fost selectate ca având rezistență combinată la cel puțin două boli în ambii ani de testare. Două materiale sintetice (intrările 13 și 18) provenite din încrucișări între grâul dur de iarnă Ukrainka odesskaya-1530.94 și diverse accesări Aegilopes taushii și patru materiale sintetice (intrările 20, 21, 23 și 24) din încrucișarea grâului dur canadian Langdon și Ae. taushii au fost rezistenți la toți cei patru agenți patogeni. Evaluarea markerilor patologici și moleculari a rezistenței sugerează prezența unor gene noi și a diferitelor tipuri de rezistență. Noile surse genetice de rezistență la boli identificate în acest studiu pot fi utilizate cu succes în reproducerea grâului.
Grâul este o cultură alimentară de bază și oferă aproximativ 20 la sută din proteine și calorii consumate pe cap de locuitor (CRP WHEAT, 2016). Se cultivă pe aproximativ 225 de milioane de hectare în întreaga lume, cu o porțiune semnificativă produsă ca cultură de sezon scurt plantată în aprilie - mai și recoltată în august - septembrie în regiuni cu latitudine înaltă peste 45 ° N. Regiunea vestică a Siberiei din Rusia și nordul Kazahstanului cultivă 17-18 milioane ha de grâu de primăvară. Această regiune joacă un rol important în securitatea alimentară regională și globală, deoarece majoritatea cerealelor produse sunt comercializate. Mediul de producție a grâului, stresurile biotice și abiotice, sistemul de reproducere și soiurile cultivate în regiune au fost descrise de Morgounov și colab. (2000).
Rugina frunzelor este istoric cea mai mare boală a grâului din această zonă și apare aproape în fiecare an. Cu toate acestea, în ultimii cinci până la șapte ani, prevalența ruginii stem a crescut și a provocat epidemii de peste 1-2 milioane de ha în 2015-2017, cu pierderi estimate de recoltă de 20-30 la sută. Septoria spp. produce, de asemenea, daune în creștere grâului pe măsură ce tehnologiile de prelucrare zero devin mai populare. Din păcate, majoritatea soiurilor sunt susceptibile la boli dominante și există o diversitate genetică limitată a genelor de rezistență disponibile pentru utilizare în programele de reproducere (Shamanin și colab., 2016). Prin urmare, acest studiu își propune să identifice și să caracterizeze surse noi de rezistență a grâului de primăvară la agenții patogeni majori.