Czembor, Paweł Cz.

Mańkowski, Dariusz

Piaskowska, Dominika

Słowacki, Piotr

Polish

Czasopisma Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin

NR 286 BIULETYN INSTYTUTU HODOWLI I AKLIMATYZACJI ROŚLIN 2019   e-ISSN 2657-8913 3  PAWEŁ CZ. CZEMBOR DARIUSZ MAŃKOWSKI PIOTR SŁOWACKI DOMINIKA PIASKOWSKA Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — Państwowy Instytut Badawczy, Radzików Kierownik Tematu: dr hab. Paweł Cz. Czembor prof. Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — Państwowy Instytut Badawczy, Radzików, 05-870 Błonie, Zakład Genetyki i Hodowli Roślin, tel. 22 7334555, p.czembor@ihar.edu.pl   Prace zostały wykonane w ramach badań podstawowych na rzecz postępu biologicznego w produkcji roślinnej na podstawie decyzji Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi nr HOR.hn.802.19.2018, Zadanie 4. Mapowanie asocjacyjne genów odporności na rdzę brunatną (Puccinia triticina) i septoriozę paskowaną liści (Septoria tritici) w pszenicy Association mapping for resistance genes to leaf rust (Puccinia triticina) and Septoria tritici blotch (Septoria tritici) in wheat Słowa kluczowe: mapowanie, markery molekularne, odporność, pszenica ozima, Puccinia triticina, Septoria tritici CEL PODJĘTEGO TEMATU I PROWADZONYCH BADAŃ Jednymi z ważniejszych chorób, mogących powodować znaczne straty plonu ziarna w uprawie pszenicy są rdza brunatna (czynnik sprawczy Puccinia triticina) i septorioza paskowana liści (ang. Septoria Tritici Blotch, STB) (czynnik sprawczy Septoria tritici) (Orton i in., 2011; Kolmer, 2013). Do tej pory zidentyfikowano ponad 70 genów odporności na P. triticina (McIntosh i in., 2008) i blisko 20 genów głównych Stb (Orton i in., 2011; Tabib Ghaffary i in., 2012). W celu lepszego wykorzystania genów odporności w programach hodowlanych, konieczna jest znajomość ich występowania w obecnie uprawianych odmianach europejskich. Klasyczną metodą, która z dużym prawdopodobieństwem pozwala wnioskować o ich występowaniu w odmianach jest tzw. metoda postulowania genów oparta na ogólnie znanym modelu interakcji gen-na-gen Flor (1956). Obecność rasowo specyficznych genów odporności może być postulowana na podstawie jego wzoru ekspresji fenotypowej w postaci tzw. typu infekcyjnego (ang. Infection Type, IT) przy użyciu zestawu izolatów patogenu. Pszenica 4 W tym roku celem zadania było określenie reakcji fenotypowej 200 odmian/linii pszenicy ozimej na zakażenie izolatem S. tritici oraz założenie doświadczenia dla określenia reakcji fenotypowej kolejnych 200 odmian/linii pszenicy ozimej na zaka-żenie izolatem S. tritici, co będzie miało miejsce w roku 2019. Zadanie realizowano w ramach dwóch tematów badawczych: 1. Ocena porażenia odmian/linii pszenicy ozimej w stadium rośliny dorosłej przez izolaty Septoria tritici (test St-4); 2. Ocena porażenia odmian/linii pszenicy ozimej w stadium rośliny dorosłej przez izolaty Septoria tritici (test St-5), kontynuacja w roku 2019. OPIS WYNIKÓW Do badań wykorzystano 175 odmian/linii pszenicy ozimej zarówno krajowych, jak i zarejestrowanych w innych krajach europejskich, oraz 25 odmian/lnii różnicujących, które wysiano w układzie dwóch losowych bloków, w rządkach jednometrowych. Rośliny z rozwiniętym w pełni liściem flagowym zakażano izolatem S. tritici IPO86036. Po około trzech tygodniach przeprowadzono ocenę reakcji fenotypowej każdego obiektu określając dwa parametry chorobowe przy użyciu komputerowej analizy obrazu porażonych liści: procent powierzchni liścia pokryty nekrozą (NEC) oraz piknidiami (PYC) (WinCam 2010, Regent Instruments Inc., Kanada). W celu wyróżnienia odmian charakteryzujących się podobną reakcją fenotypową (NEC i PYC) zastosowano analizę skupień aglomeracyjnego grupowania hierarchicznego (ang. agglomerative hierarchical clustering, AHC – program komputerowy XLSTAT). W wyniku analizy otrzymano 4 klasy obiektów. Najodporniejszą, a zarazem najmniej liczną, okazała się klasa czwarta. Klasę tę stanowiły 3 obiekty: TE9111, Capone i KWS Livius, których procent pokrycia powierzchni liścia (NEC) wynosił odpowiednio 44,4%, 50,4% i 52,2%. W kolejnej pod względem odporności klasie trzeciej zanotowano 13 odmian o zakresie NEC w granicach 57,6–84,7%, natomiast klasa pierwsza zawierała 86 obiektów o zakresie NEC wynoszącym od 57,3 do 98,9%. Najbardziej podatna, ale i najliczniejsza, klasa druga zawierała 98 obiektów charakteryzujących się zakresem NEC w granicach 78,4–98,8%. Wśród nich znalazły się m.in. Famulus, Waxy, Bombus, Avalon (W 2564) i Rywalka. Podział roślin na klasy obrazuje załączony dendrogram (rys. 1). Pszenica 5  Pszenica 6  Rys. 1. Analiza skupień dla procentowej powierzchni liści pokrytej nekrozą i piknidiami liści flagowych odmian/linii pszenicy ozimej po inokulacji izolatem Septoria tritici IPO86036 Pszenica 7 WNIOSKI Z PROWADZONYCH BADAŃ W badaniach prowadzonych w poprzednich latach (Czembor i in., 2011) nad spektrum wirulencji izolatów S. tritici,  izolat IPO86036 był awirulentny do odmian: Arina (Stb15+6), Tadinia (Stb4+6) i Liwilla (odporność ilościowa). W tegorocznym doświadczeniu odmiany te nie wykazały jednak tak wysokiej odporności — odmiany Arina i Liwilla zostały przypisane do klasy pierwszej (trzeciej pod względem odporności) m.in. razem z odmianą Veranopolis, w stosunku do której (odnosząc się do wcześniej wspomnianych doświadczeń wykonanych na siewkach) izolat IPO86036 powinien być odpowiednio zdecydowanie bardziej wirulentny. Do wyników uzyskanych w tegorocznym doświadczeniu należy odnosić się z dużą ostrożnością, ponieważ wysokie temperatury panujące w czasie trwania doświadczenia (średnia temperatura dobowa 19,5°C, maksymalna 33,8°C — dane ze stacji meteorologicznej — IHAR Radzików) przyspieszyły znacząco starzenie się roślin, co prawdopodobnie nie pozwoliło na właściwe rozwinięcie się objawów chorobowych. LITERATURA COBORU. 2013. Strona internetowa: http://www.coboru.pl/Polska/Rejestr/gat_w_rej.aspx (wersja 10.01.2013). Czembor P. Cz., Radecka-Janusik M., Mańkowski D. 2011. Virulence spectrum of Mycosphaerella graminicola isolates on wheat genotypes carrying known resistance genes to septoria tritici blotch. Journal of Phytopathology 159: 146 — 154. Flor H. H. 1956. The complementary genic systems in flax and flax rust. Adv. Genet. 8: 29 — 54. Kolmer J. 2013. Leaf rust of wheat: pathogen biology, variation and host resistance. Forests 4: 7 — 84. McIntosh R.A., Yamazaki Y., Dubcovsky J., Rogers J., Morris C., Somers D. J., Appels R., Devos K. M. 2008. Catalogue of Gene Symbols for Wheat. Strona internetowa: http://wheat.pw.usda. gov/GG2/Triticum/wgc/2008. Orton E.S., Deller S., Brown J. K. 2011. Mycosphaerella graminicola: from genomics to disease control. Molecular Plant Pathology 12: 413 — 424. Tabib Ghaffary S. M., Faris J. D., Friesen T. L., Visser R. G. F, van der Lee T. A. J., Robert O., Kema G. H. J. 2012. New broad-spectrum resistance to septoria tritici blotch derived from synthetic hexaploid wheat. Theoretical and Applied Genetics 124: 125 — 142.   Pszenica 8      

Mapowanie asocjacyjne genów odporności na rdzę brunatną (Puccinia triticina) i septoriozę paskowaną liści (Septoria tritici) w pszenicy

https://ojs.ihar.edu.pl/index.php/biul/article/download/6/5

Mapowanie asocjacyjne genów odporności na rdzę brunatną (Puccinia triticina) i septoriozę paskowaną liści (Septoria tritici) w pszenicy

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Czasopisma Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin