Идентификация генов, ассоциированных с устойчивостью льна к пасмо

Актуальность. Пасмо (септориоз) льна, вызываемое патогенным грибом Septoria linicola (Speg.) Garass, представляет собой одно из наиболее экономически вредоносных заболеваний этой культуры. Болезнь наносит значительный ущерб, приводя к существенному снижению урожайности и ухудшению качества волокна и семян. Отсутствие в производстве устойчивых сортов обуславливает высокую актуальность поиска и молекулярной идентификации генов устойчивости для их последующего использования в селекционных программах. Материалы и методы. Объектом исследования служили 46 сортов льна Linum usitatissimum L., из которых 29 относились к льну-долгунцу и 17 ‒ ко льну масличному. В работе проводили ПЦР-скрининг на наличие двух генов-кандидатов устойчивости к пасмо: Lus10003106, кодирующего рецептор-подобную киназу, участвующую в индуцированном патогенами иммунитете (PTI), и Lus10022077, кодирующего белок семейства NBS-LRR, ключевой для эффектор-индуцированного иммунитета (ETI). Амплификацию целевых фрагментов проводили методом qPCR-RT со специфичными праймерами. Результаты. В результате ПЦР-анализа ген Lus10003106 был выявлен у 18 из 29 изученных сортов льна-долгунца. Ген Lus10022077 идентифицирован у 16 сортов льна-долгунца и 11 сортов льна масличного. Молекулярный анализ показал наличие обоих исследуемых генов у 13 образцов льна-долгунца. Заключение. Проведенный скрининг позволил выявить сорта льна, у которых обнаружены соответствующие гены, ассоциированные с различными типами иммунного ответа ‒ базовым (PTI) и специфичным (ETI). Наличие целевых генов у исследуемых образцов указывает на потенциальную устойчивость к пасмо, однако требует дальнейшего подтверждения в фитопатологических исследованиях с использованием штаммов из популяции льносеющих регионов России. Данные генотипы могут представлять потенциальную ценность в качестве доноров для селекционных программ, направленных на создание сортов льна с высокой устойчивостью к патогену.

1. Ali S.; Tyagi A.; Mir Z.A. Plant Immunity: At the crossroads of pathogen perception and defense response. Plants. 2024;13:1434. DOI: 10.3390/plants13111434

2. Akhmetshina A.O., Strygina K.V., Khlestkina E.K., Porokhovinova E.A., Brach N.B. High-throughput sequencing in flax genetics and breeding. Ecological Genetics. 2020;18(1):103-124. DOI: 10.17816/ecogen16126

3. Boller T., Felix G. A renaissance of elicitors: perception of microbe-associated molecular patterns and danger signals by pattern-recognition receptors. Annual Review of Plant Biology. 2009;60:379-406. DOI: 10.1146/annurev.arplant.57.032905.105346

4. Chen S., Yuan H., Yang X., Chen L., Chen J., Liu Y., Wu L., Hu Y., Huang W., Yao Y., Wu J., Kang Q., Song X., Jiang W., Sheng W., Wu G. Identification and analysis of flax resistance genes to Septoria Linicola (Speg.) Garassini. Journal of Natural Fibers. 2023;20(1):2163331. DOI: 10.1080/15440478.2022.2163331

5. Chen S., Yuan H., Wu G. Yang X., Liu D., Chen L., Chen J., Liu Y., Yin W., Zhang L. Cloning and functional validation of the candidate gene LuWRKY39 conferring resistance to Septoria linicola (Speg.) Garassini from Flax. Agriculture. 2025;15:1561. DOI: 10.3390/agriculture15141561

6. Дунченко И.П., Щуковская Г.Н., Дунченко Г.Н. Заболевание пасмо льна. Биологический метод идентификации Septoria linicola. Фитосанитария. Карантин растений. 2022;(2):25-38. DOI: 10.69536/k2355-2320-4825-k

7. He L., Xiao J., Rashid K.Y., Jia G., Li P., Yao Z., Wang X., Cloutier S., You F.M. Evaluation of genomic prediction for pasmo resistance in flax. International Journal of Molecular Sciences. 2019;20(2):359. DOI: 10.3390/ijms20020359

8. Jones J.D.G., Dangl J.L. The plant immune system. Nature. 2006;444(7117):323-329. DOI: 10.1038/nature05286

9. Колотов А.П., Пороховинова Е.А. Характеристика изученных в Свердловской области образцов льна (Linum usitatissimum L.) из коллекции ВИР. Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. 2025;(1):28-37. DOI: 10.48012/1817-5457_2025_1_28-37

10. Кудрявцева Л.П., Рожмина Т.А. Генотипы льна с горизонтальной устойчивостью к пасмо (септориозу) для целей селекции. Аграрная наука. 2023;370(5):78-82. DOI: 10.32634/0869-8155-2023-370-5-78-82

11. Кутузова С.Н., Пороховинова Е.А., Пендинен Г.И. Происхождение и эволюция Linum usitatissimum L. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2015;176(4):436-455. DOI: 10.30901/2227-8834-2015-4-436-455

12. Пороховинова Е.А., Кутузова С.Н., Павлов А.В., Бузовкина И.С., Брач Н.Б. Разнообразие морфологических признаков льна в генетической коллекции ВИР как результат его доместикации. Экологическая генетика. 2018;16(4):33-50. DOI: 10.17816/ecogen16433-50

13. Пороховинова Е.А., Кутузова С.Н., Павлов А.В., Слободкина А.А., Якушева Т.В., Брач Н.Б. Коллекция генетических ресурсов льна Всероссийского института генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова. Письма в Вавиловский журнал генетики и селекции. 2021;7(2):75-90. DOI: 10.18699/LettersVJ2021-7-09

14. Симагин А.Д., Ханбабаева О.Е., Попченко М.И., Кудрявцева Л.П. Оценка устойчивости сортообразцов льна-долгунца к фузариозному увяданию. Вестник КрасГАУ. 2023;(8):39-46. DOI: 10.36718/1819-4036-2023-8-39-46

15. Государственный реестр сортов и гибридов сельскохозяйственных растений, допущенных к использованию: официальное издание. Москва: Росинформагротех; 2024. URL: https://gossortrf.ru/ upload/iblock/00a/clri6obhudueqx6t1f6awcrsp6vm6psk.pdf [дата обращения: 20.03.2026].

16. You F.M., Jia G., Xiao J., Duguid S., Rashid K.Y., Booker H., Cloutier S. Genome-wide association study of pasmo resistance in flax (Linum usitatissimum L.). Frontiers in Plant Science. 2022;13:897456. DOI: 10.3389/fpls.2022.897456

17. Zipfel C. Plant pattern-recognition receptors. Trends in Immunology. 2014;35(7):345-351. DOI: 10.1016/j.it.2014.05.004