Wykorzystanie genów odporności na rdzę brunatną Lr19, Lr21 i Lr35 w programach hodowlanych pszenicy zwyczajnej w Polsce

• Autorzy: Kowalczyk K. , Okon S. , Lesniowska-Nowak J. , Nowak M.

Warianty tytułu

EN

Lr19, Lr21 and Lr35 resistance genes against leaf rust used in common wheat breeding programes in Poland

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rdza brunatna powodowana przez grzyb Puccinia recondita ROB. ex DESM f. sp. tritici ERIKS. et HENN. jest jedną z najgroźniejszych chorób pszenicy. Najskuteczniejszą metodą kontrolowania i ograniczania skutków porażenia przez choroby grzybowe, jest wprowadzenie do uprawy odmian z genetycznie uwarunkowaną odpornością. Celem badań była identyfikacja za pomocą markerów DNA (STS, SCAR) genów odporności na rdzę brunatną Lr19, Lr21 i Lr35 w odmianach pszenicy zwyczajnej zrejonizowanych w Polsce oraz liniach hodowlanych. Wyizolowane DNA poddano amplifikacji z wykorzystaniem metod STS-PCR i SCAR. Po wykonaniu analiz DNA spośród badanych form, obecność genu odporności na rdzę brunatną Lr19 stwierdzono w jednej odmianie (Ostka Strzelecka) i 38 liniach hodowlanych. We wszystkich badanych odmianach i liniach stwierdzono produkty amplifikacji o wielkości 774 pz wskazujące na obecność allelu recesywnego lr21. Spośród analizowanych linii w 29 stwierdzono obecność genu Lr35. Uzyskane wyniki nie potwierdziły obecności tego genu w żadnej z badanych odmian pszenicy zwyczajnej.

EN

Leaf rust caused by Puccinia recondita ROB. ex DESM f. sp. tritici ERIKS, et HENN. Is one of the most important wheat disease. The most effective method of control and limitation of fungi diseases is introduction to agriculture cultivars with genetically determined resistant. The aim of the study was identification of Lr19, Lr21 and Lr35 resistance genes in breeding lines and wheat cultivars registered in Poland by means of STS-PCR and SCAR methods. Among analysed genotypes Lr19 resistant gene was present in Ostka Strzelecka cultivar and in 38 breeding lines. In all analyzed cultivars and breeding lines amplification product of 774 bp was observed what indicated on recessive lr21 allele presence. Among analyzed breeding lines Lr35 resistant gene was present in 29. Obtained results did not confirm presence of this gene in analyzed common wheat cultivars.

Słowa kluczowe

PL

gen Lr19; gen Lr21; gen Lr35; geny odpornosci; hodowla roslin; identyfikacja genetyczna; markery DNA; odpornosc na choroby; odpornosc roslin; program hodowlany; pszenica zwyczajna; rdza brunatna pszenicy

EN

Lr19 gene; Lr21 gene; Lr35 gene; resistance gene; plant breeding; genetic identification; DNA marker; disease resistance; plant resistance; breeding programme; common wheat; Triticum aestivum; brown rust; wheat; plant disease

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2009
• Tom: 542
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.255-260,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Kowalczyk K.

• Instytut Genetyki, Hodowli i Biotechnologii Roślin, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul.Akademicka 15, 20-950 Lublin

autor

Okon S.

autor

Lesniowska-Nowak J.

autor

Nowak M.

Bibliografia

• Doyle J.J., Doyle J.L. 1987. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. Phytochem. Bull. 19: 11-15.
• Feuillet C., Keller B. 1998. Molecular aspects of biotic stress resistance in wheat. Proc. 9th Int. Wheat Genet. Symp., Saskatoon, Saskatchewan, Canada, Oral Presentations, Vol. 1: 171-177.
• Friebe B., Jiang J., Raupp W.J., McIntosh R.A., Gill B.S. 1996. Characterization of wheat-alien translocations conferring resistance to diseases and pets. Current status. Euphytica 91: 59-87.
• Gold J., Harder D., Townley-Smith F., Aung T., Procunier J. 1999. Development of a molecular marker for rust resistance genes Sr39 and Lr35 in wheat breeding lines. Electronic J. of Biotechnology 2(1): 7-14.
• Hanušova R., Hsam S.L.K., Bartoš P., Zeller F.J. 1996. Suppression of powdery mildew resistance gene Pm8 in Triticum aestivum L. (common wheat) cultivars carrying wheat-rye translocation T1BL-1RS. Heredity 77: 383-387.
• Heun M., Fischbeck G. 1989. Inheritance of the Powdery Mildew Resistance Mlk in Wheat. Plant Breed. 103: 262-264.
• Huang L., Gill B.S. 2001. An RGA-like marker detects all known Lr21 leaf rust-resistance gene family members in Aegilops tauschii and wheat. Theor. Appl. Genet. 103: 1007-1013.
• Kerber E.R., Dyck P.L. 1969. Inheritance in hexaploid wheat of leaf rust resistance and other characters derived from Aegilops squarrosa. Can. J. Genet. Cytol. 11: 639-647.
• Kowalczyk K., Hsam S.L.K., Zeller F.J. 1998. Identification of powdery mildew resistance genes in common wheat (Triticum aestivum L. em. Thell.) XI. Cultivars grown in Poland. J. Appl. Genet. 39: 225-236.
• Kowalczyk K., Hsam S.L.K., Zeller F.J. 2000. Preliminary results of leaf rust resistance genes in Polish common wheat cultivars. Proc. Xth Conference „Microscopic Fungi”, March 23rd 2000, Poznań: 46-52.
• Kowalczyk K., Hsam S.L.K., Zeller F.J. 2007. Identyfikacja genu odporności na rdzę żółtą Yr9 za pomocą testu żywiciel-patogen i markerów DNA w polskich odmianach pszenicy zwyczajnej. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 517: 439-446.
• Paillard S., Goldringer I., Enjalbert J., Doussinault G., de Vallavielle-Pope C., Brabant P. 2000. Evolution of resistance against powdery mildew in winter wheat populations conducted under dynamic management. I- Is specific seedling resistance selected? Theor. Appl. Genet. 101: 449-456.
• Prins R., Groenewald J.Z., Marais G.F., Snape J.W., Koebner R.M.D. 2001. AFLP and STS tagging of Lr19, a gene conferring resistance to leaf rust in wheat. Theor. Appl. Genet. 103(4): 618-624.
• Seyfarth R., Feuillet C., Schachermayr G., Winzeler M., Keller B. 1999. Development of a molecular marker for the adult plant leaf rust resistance gene Lr35 in wheat. Theor. Appl. Genet. 99(3-4): 554-560.
• Singh R.P., Huerta-Espino J., Pfeiffer W., Figueroa-Lopez P. 2004. Occurrence and impact of a new leaf rust race on durum wheat in northwestern Mexico from 2001 to 2003. Plant Disease 88(7): 703-708.
• Talbert L.E., Blake N.K., Chee P.W., Blake T.K., Magyar G.M. 1994. Evaluation of "sequence-tagged-site" PCR products as molecular markers in wheat. Theor. Appl. Genet. 87(7): 789-794.
• Urbanovich O.Yu., Malyshev S.V., Dolmatovich T.V., Kartel N.A. 2006. Identification of leaf rust resistance genes in wheat (Triticum aestivum L.) cultivars using molecular markers. Russian Journal of Genetics 42(5): 546-554.
• Wiśniewska H., Stępień Ł., Kowalczyk K. 2003. Resistance of spring wheat cultivars and lines to leaf rust. J. of Applied Genetics 44(3): 361-368.
• Woźniak-Strzembicka A., Gajda Z. 1995. Struktura populacji rdzy brunatnej pszenicy (Puccinia recondita f. sp. tritici w Polsce. Biul. IHAR 194: 183-187.
• Zamorski C. 1995. Rozwój rdzy brunatnej oraz cechy diagnostyczne rdzy brunatnej (Puccinia recondita Rob. ex Desm) i rdzy źdźbłowej (Puccinia graminis Pers.) pszenicy. Biul. IHAR 194: 189-192.
• Zeller F.J., Hsam S.L.K. 1996. Chromosomal location of a gene suppressing powdety mildew resistance genes Pm8 and Pm17 in common wheat (Triticum aestivum L. em. Thell.). Theor. Appl. Genet. 93: 38-40.