Актуальность. В результате глобального потепления, в настоящее время происходит изменение климата, влекущее за собой увеличение частоты и продолжительности засух. Поэтому первостепенное значение имеет создание новых сортов с повышенной засухоустойчивостью и адаптированных к определенным условиям. Цель данной работы – модификация экспресс-метода оценки засухоустойчивости гороха на раннем этапе роста и развития растений и диагностика данным методом 50 образцов из коллекции ВИР.

Материалы и методы. В изучение были взяты образцы овощного гороха различного эколого-географического происхождения, предварительно изученные в полевом опыте в условиях Краснодарского края в период с 2017 по 2019 год. Для диагностики ранней засухоустойчивости гороха использовали рулонный метод оценки. Модифицировали напряженность стрессового воздействия фона – концентрацию сахарозы в растворе, используемом для роста проростков гороха. Для подбора концентрации исследовали растворы с осмотическим давлением 0,5 и 0,7 МПа. Для диагностики ранней засухоустойчивости был выбран раствор с осмотическим давлением 0,5 МПа. Диагностическим критерием метода является индекс длины корня (ИДК) – отношение усредненной длины корешков проростков на провокационном фоне к контрольным значениям.

Результаты. Осмотически активный раствор (сахарозы) приводил к существенному снижению длины корней проростков гороха. Изученные образцы демонстрировали значительную генотипическую изменчивость по ранней засухоустойчивости, значение ИДК варьировало от 0,28 до 0,88. Выделены образцы - источники высокой засухоустойчивости в период роста проростков. Корреляционный анализ показал отсутствие достоверной связи между ИДК и показателями структуры урожая (коэффициенты корреляции от r = +0,17 до r = -0,24).

Заключение. Используя метод определения относительной засухоустойчивости на ранних этапах развития образцов гороха выделены один высокоустойчивый образец (к-9333 из Марокко) и 10 устойчивых (к-1495, к-9372, к-9401, к-9418, к-9733, к-9909, к-9934, к-9938, к-10072, к-10116.).

Актуальность. Бурая ржавчина (возбудитель Puccinia triticina Erikss.) является серьёзным заболеванием пшеницы во всех регионах Российской Федерации. Генетическое разнообразие выращиваемых сортов по типам устойчивости и генам, ее контролирующим, обеспечивает надежную защиту пшеницы от данного патогена. Цель работы – характеристика разнообразия новых российских сортов озимой и яровой мягкой пшеницы по генам устойчивости к бурой ржавчине (Lr-генам).

Материалы и методы. Изучены 43 сорта озимой и 25 сортов яровой пшеницы, включенные в Государственный реестр селекционных достижений РФ в 2018-2020-х годах. С использованием молекулярных маркеров нами была проведена идентификация 18 Lr-генов: Lr1, Lr3, Lr9, Lr10, Lr19, Lr20, Lr21, Lr24, Lr25, Lr26, Lr28, Lr29, Lr34, Lr35, Lr37, Lr41 (39), Lr47, Lr66. Фитопатологический тест был использован для уточнения результатов молекулярного анализа.

Результаты. У 93% изученных сортов пшеницы выявлены Lr-гены, которые встречались по отдельности или в разных сочетаниях. Это были высоко и частично эффективные гены Lr24, Lr9 и Lr19; гены устойчивости взрослых растений Lr34 и Lr37; малоэффективные гены Lr1, Lr3, Lr10, Lr20 и Lr26. Впервые у сортов российской селекции идентифицирован ген Lr24. Яровой сорт ‘Лидер 80’ с Lr24 рекомендован для возделывания в Западно-Сибирском и Восточно-Сибирском регионах. У высокоустойчивого к бурой ржавчине ярового сорта ‘Силач’ определено эффективное сочетание генов Lr9+Lr26, по отдельности не обеспечивающих устойчивости к патогену. Ген Lr9 выявлен у озимого сорта ‘Герда’, рекомендуемого для возделывания в Северо-Кавказском регионе. Ранее сорта с геном Lr9 на Северном Кавказе не выращивали. Среди сортов пшеницы, проходящих районирование, отмечается увеличение числа образцов, резистентных к бурой ржавчине, защищенных эффективным геном устойчивости взрослых растений Lr37. Гены Lr19, Lr24, Lr26, Lr34, Lr37 сцеплены с эффективными Sr-генами Sr25, Sr24, Sr31, Sr57 и Sr38, что дополнительно обеспечивает новым сортам пшеницы стабильную генетическую защиту от стеблевой ржавчины.

Заключение. Полученные сведения представленности Lr-генов в сортах пшеницы следует учитывать в региональных селекционных программах. Своевременная смена генетически защищенных сортов позволяет стабилизировать популяционный состав фитопатогенов и снизить вероятность эпифитотий.

Актуальность. Современное производство семян подсолнечника основано на возделывании высокопродуктивных гетерозисных гибридов F₁ от скрещиваний линий с цитоплазматической мужской стерильностью (ЦМС) РЕТ1-типа и линий-восстановителей фертильности пыльцы. Донором функционального аллеля ядерного гена Rf1, ответственного за восстановление фертильности пыльцы растений F₁, служит отцовская линия. Выявление носителей рецессивных и доминантных аллелей локуса Rf1 с помощью диагностических молекулярных маркеров позволяет ускорить процесс селекции материнских и отцовских родительских линий для создания гибридов.

Материалы и методы. Материалом для исследования служили 75 линий генетической коллекции подсолнечника ВИР различного происхождения, а также гибриды от скрещиваний стерильной линии ВИР 116А с фертильными линиями, различавшимися по типу цитоплазмы (фертильный или стерильный) и наличию молекулярных маркеров, большинство которых сцеплены с локусом Rf1. Для валидации маркеров использовали два подхода: 1) анализ ассоциаций между способностью линии к восстановлению фертильности пыльцы, либо к закреплению стерильности, и присутствием в генотипе молекулярных маркеров, а также 2) оценку частоты рекомбинации между локусом Rf1 и маркерными локусами в четырех расщепляющихся гибридных популяциях F₂.

Результаты. Ни один из маркеров не показал 100% эффективности при анализе изученной выборки генотипов. Чаще всего, среди линий, предположительно несущих доминантный аллель Rf1, отмечался маркер ORS511. Показатели фертильности пыльцы гибридов F₁ от межлинейных скрещиваний составили 89–99%. Расщепление растений F₂ по признаку фертильность/стерильность пыльцы было близко к теоретически ожидаемому 3:1 при моногенном контроле признака. Маркеры HRG01, HRG02, ORS511 наследовались сцепленно с признаком восстановления фертильности, при этом частота рекомбинации между локусом Rf1 и маркерами различалась в разных комбинациях скрещиваний. По данным анализа гибридов ВИР 116А × ВИР 740 и ВИР 116А × RIL 130, среди изученных маркерных локусов ближе всех к локусу Rf1 расположен маркер ORS511 (2,2 и 3,3%, соответственно). В скрещивании ВИР 116А × ВИР 210 частота рекомбинации между локусами Rf1 и ORS511 составила 7,5%, а в комбинации ВИР116 × ВИР195 –8,9%.

Заключение. Для идентификации аллелей гена Rf1 в коллекции генетических ресурсов подсолнечника и для маркер-опосредованного отбора в расщепляющихся гибридных популяциях, полученных с участием линий генетической коллекции ВИР, наиболее эффективны маркеры ORS511, HRG01 и HRG02.

Актуальность. Создание гетерозисных гибридов на основе цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС) является ведущей стратегией селекции сорго (Sorghum bicolor (L.) Moench). В контроле признака восстановления фертильности пыльцы форм с ЦМС А1 (milo), наиболее широко используемым в селекции, принимают участие не менее двух доминантных комплементарных генов, Rf1 и Rf2, а также ген Rf5. Разработка доступных молекулярных маркеров Rf генов сорго весьма актуальна для гибридной селекции, так как с их помощью можно значительно ускорить процесс создания материнских стерильных линий (А), линий – закрепителей стерильности (В) и восстановителей фертильности пыльцы (R) при создании гетерозисных гибридов F₁.

Материал и методы. Материалом исследования служили 36 образцов сорго из коллекции ВИР, различающихся по способности к восстановлению фертильности пыльцы при ЦМС А1-типа. Изучали нуклеотидный полиморфизм фрагментов длиной 935 пн PPR-генов Sobic.002G057050, Sobic.002G054100, Sobic.002G054200, расположенных на хромосоме 2.

Результаты. Полученные с помощью праймеров 2459403fw и 2459403 фрагменты длиной 935 пн включали участки трех генов: Sobic.002G057050, Sobic.002G054100, Sobic.002G054200. Для идентификации вариантной последовательности Sobic.002G057050-1090, ассоциированной с геном Rf2, была подобрана рестриктаза Tru9 I, позволяющая получить в суммарном спектре уникальный для исследованных R-линий фрагмент длиной 572 пн. В коллекции генетических ресурсов ВИР такой маркер был найден у 10 линий сорго из западного Китая и Киргизии, используемых селекционерами в качестве восстановителей. Ни у одной из трех линий со стерильной цитоплазмой и их фертильных аналогов, а также у 7 образцов кафрского сорго, не имеющих функциональных аллелей генов Rf, фрагмент не обнаружен.

Заключение. Показано, что маркер может быть использован для отбора и проверки чистоты R и В/А линий, а также применим в гибридной селекции при проверке гибридности семян F₁ и анализа гибридных популяций, полученных от скрещивания исследованных R-линий 924-4, 928-1, 929-3, 931-1, 933-1/6, 1237-3, 1243-2, 1251, 1150-1, F₁₀BC₂ и А линий Низкорослое 81с, А-83 и А-10598. Можно предположить, что у R-линий, не имеющих маркера CAPS-572, способность восстанавливать фертильность пыльцы определяется другим Rf геном. У исследованных R и А/В линий изученный фрагмент Sobic.002G057050 имеет 22 SNP на участке длиной 935 пн, следовательно, разработка CAPS-маркеров для их идентификации и дифференциации может быть перспективной.