<<<  Назад

2019 год, № 77

УДК: 632.4, 632.9
ГРНТИ: 68.37.07

БОЛЕЗНИ ЯЧМЕНЯ И УСТОЙЧИВОСТЬ К НИМ РАСТЕНИЯ-ХОЗЯИНА

Представлен обзор литературы о биологии, морфологии, распространении и вредоносности наиболее опасных болезней ячменя: карликовой ржавчины, мучнистой росы, сетчатой и темно-бурой пятнистостей. Значимость данных заболеваний за последние годы возрастает во всем мире. Потери урожая при сильном развитии могут составлять от 30 до 100%. В связи с этим, актуален поиск устойчивых образцов и форм. В статье рассмотрены вопросы изучения генофонда ячменя и типов его устойчивости к возбудителям опасных заболеваний.
Ключевые слова: Болезни ячменя, карликовая ржавчина, мучнистая роса, сетчатая пятнистость, темно-бурая пятнистость, вредоносность, устойчивость
DOI: 10.21515/1999-1703-77-74-84

Литература:

1. Афанасенко, О. С. Изменчивость популяций возбудителей гельминтоспориозных пятнистостей ячменя и генетический контроль устойчивости к Pyrenophora teres Drechs / О. С. Афанасенко. - Автореф. дис. … док. биол. наук. - Санкт-Петербург : Всероссийский НИИ защиты растений. - 1996. - 41 с.
2. Афонин, А. Н. Агроэкологический атлас России и сопредельных стран: экономически значимые растения, их вредители, болезни и сорные растения [DVD-версия] / А. Н. Афонин, С. Л. Грин, Н. И. Дзюбенко, А. Н. Фролов (ред.). - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: 2008 http://www.agroatlas.ru.
3. Данилова, А. В. Структура популяции возбудителя карликовой ржавчины ячменя по вирулентности на Северном Кавказе и генофонд устойчивости растения-хозяина / А. В. Данилова : дис.. канд. биол. наук. РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева, Москва. - 2018. - 155 с.
4. Кузнецова, Т. Е. Селекция ячменя на устойчивость к болезням / Т. Е. Кузнецова, Н. В. Серкин. - Краснодар. - 2006. - 287 с.
5. Лаптиев, А. Б. Создание исходного материала для селекции зерновых и зернобобовых культур с использованием искусственных инфекционных и провокационных фонов / А. Б. Лаптиев. - Методическое и практическое руководство. - Санкт-Петербург. - НИИСХ ЦЧП им. В. В. Докучаева РАСХН. - 2006. - 36 с.
6. Пересыпкин, В. Ф. Сельскохозяйственная фитопатология / В. Ф. Пересыпкин. - 4-е изд., перераб. и доп. - М. : Агропромиздат. - 1989. - 480 с.
7. Рогожина, Э. М. Развитие карликовой ржавчины ячменя в СССР / Э. М. Рогожина // Ржавчина хлебных злаков: Науч.тр. ВАСХНИЛ; отв. ред. А. Е. Чумаков. - М. : Колос. - 1975. - С. 135-136.
8. Танский, В. И. Защита зерновых культур от вредителей, болезней и сорняков в нечерноземной зоне России / В. И. Танский, В. И. Долженко, Н. Р. Гончаров, Т. И. Ишкова. - Санкт-Петербург : ВИЗР. - 2004. - 48 с.
9. Хасанов, Б. А. Несовершенные грибы как возбудители основных заболеваний злаков в Средней Азии и Казахстане / В. И. Танский, В. И. Долженко, Н. Р. Гончаров, Т. И. Ишкова. - Автореф. дисс.. докт. - М. - 1992. - 44 с.
10. Abu-Qamar, M. A region of barley chromosome 6H harbors multiple major genes associated with net blotch resistance / M. Abu-Qamar, Z. H. Liu, J. D. Faris et. al. // Theor. Appl. Genet. - 2008. - Vol. 117. - P. 1261-1270.
11. Afanasenko, O. Genetics of hostpathogen interactions in the Pyrenophora teres f. teres (net form) - barley (Hordeum vulgare) pathosystem / O. Afanasenko, N. Mironenko, O. Filatova et. al. // Eur. J. Plant. Pathol. - 2007. - Vol. 117. - P. 267-280. https://doi.org/10.1007/s10658-006-9093-5.
12. Arabi, M. I. E. Identification of Cochliobolus sativus (spot blotch) isolates expressing differential virulence on barley genotypes in Syria / M. I. E. Arabi, M. J. Jawhar // Phytopathol. - 2004. - Vol. 152. - P. 461-464.
13. Bettgenhaeuser, J. Nonhost resistance to rust pathogens - a continuation of continua / J. Bettgenhaeuser, B. Gilbert, M. Ayliffe et. al. // Frontiers in Plant Science. - 2014. - Vol. 5. doi:10.3389/fpls.2014.00664.
14. Bilgic, H. Molecular mapping of loci conferring resistance to diferent pathotypes of the spot blotch pathogen in barley / H. Bilgic, B. J. Stefenson, P. M. Hayes // Phytopathology. - 2006. - Vol. 96. - P. 699-708.
15. Both, M. Blumeria Graminis f. sp.Hordei, an Obligate Pathogen of Barley / M. Both, P. D. Spanu. - Annual Plant Reviews Online. - 2018. - P. 202-218. doi:10.1002/9781119312994.apr0108.
16. Büschges, R. Thebarley Mlo gene: A novel control element of plant pathogen resistance / R. Büschges, K. Hollricher, R. Panstrugaet. al. // Cell. - 1997. - Vol. 88. - P. 695-705.
17. Cotterill, P. J. Effects of leaf rust on selected Australian barleys / P. J. Cotterill, R. G. Rees, G. J. Platz et al. // Aust. J. Exp. Agric. - 1992. - Vol. 32. - P. 747-751.
18. Czembor, H. J. Leaf rust resistance in winter barley cultivars and breeding lines / H. J. Czembor, H. Czember // Plant Breed. Sci. - 2007. - Vol. 56. - P. 47-56.
19. Dreiseitl, A. Postulation of leaf-rust resistance genes in Czech and Slovak barley cultivars and breeding lines / A. Dreiseitl, B. J. Steffenson // Plant Breed. - 2000. - Vol. 119. - P. 211-214.
20. Dreiseitl, A. Differences in powdery mildew epidemics in spring and winter barley based on 30-year variety trials / A. Dreiseitl. - Annals of Applied Biology. - 2011. - Vol. 159. - P. 49-57. https://doi.org/10.1111/j.1744-7348.2011.00474.x.
21. Dreiseitl, A. High diversity of powdery mildew resistance in the ICARDA wild barley collection / A. Dreiseitl Crop & Pasture Science. - 2017. - Vol. 68. - P. 134-139. https://doi.org/10.1071/CP16221.
22. Dreiseitl, A. Great pathotype diversity and reduced virulence complexity in a Central European population of Blumeria graminis f. sp. hordei in 2015-2017 / A. Dreiseitl. - Eur. J. Plant Pathol. - 2019. - Vol. 153. - P. 190-209.
23. Ghazvini, H. Virulence diversity in the population of Bipolaris sorokiniana / H. Ghazvini, A. Tekauz // Plant Dis. - 2007. - Vol. 91. - P. 814-821.
24. Griffey, C. A. Yield losses in winter barley resulting from a new race of Puccinia hordei in North America / C. A. Griffey, M. K. Das, R. E. Baldwin et al. // Plant Dis. - 1994. - Vol. 78. - P. 256-260.
25. Gupta, S. Current virulence of Pyrenophora teres on barley in Western Australia / S. Gupta, R. Loughman // Plant Disease. - 2001. - Vol. 85. - P. 960-966.
26. Gyawali, S. Genome wide association studies (GWAS) of spot blotch resistance at the seedling and the adult plant stages in a collection of spring barley / S. Gyawali, S. Chao, S. S. Vaish et al. // Molecular breeding. - 2018. - Vol. 38. - P. 62.
27. Honecker, L. Beiträge zum Mehltauproblem bei der Gerste mit besonderer Berücksichtigung der züchterischen Seite (contributions to the mildew problem in barley with special reference to the selective aspect) / L. Honecker // Pflanzenbau, Pflanzenschitiz und Pflanzenzücht. - 1931. - Vol. 8. - P. 78-84, 89-106.
28. Jalli, M. Stable resistance in barley to Pyrenophora teres f. teres isolates from the Nordic-Baltic region after increase on standard host genotypes / M. Jalli, J. Robinson // Euphytica. - 1999. - Vol. 113. - P. 71-77.
29. Johnston, P. A. Rph22: mapping of a novel leaf rust resistance gene introgressed from the non-host Hordeum bulbosum L. into cultivated barley (Hordeum vulgare L.) / P. A. Johnston, R. E. Niks, V. Meiyalaghan et. al. // Theor Appl Genet. - 2013. - Vol. 126 (6). - P. 1613-1625.
30. Jørgensen, J. H. Genetics of powdery mildew resistance in barley / J. H. Jørgensen // Critical Reviews in Plant Sciences. - 1994. - Vol. 13. - P. 97-119.
31. Joshi, A. K. Wheat improvement in India: present status, emerging challenges and future prospects / A. K. Joshi, B. Mishra, R. Chatrath et. al. // Euphytica. - 2007. - Vol. 157. - P. 431-446.
32. Khan, T. N. Physiologic specialization in Drechslera teres / T. N. Khan, W. J. R. Boyd // Aust. J. Biol. Sci. - 1969. - Vol. 22. - P. 1229-1235.
33. King, J. E. Observations on the epidemiology and effect on grain yield of brown rust in spring barley / J. E. King, R. W. Polley // Plant Pathol. - 1976. - Vol. 25. - P. 63-73.
34. Komínková E. Genetic Diversity of Blumeria graminis f. sp. hordei in Central Europe and Its Comparison with Australian Population / E. Komínková, A. Dreiseitl, E. Malečková et. al. // Plos one. - 2016. - Vol. 11(11). doi:10.1371/journal.pone.0167099.
35. Liu, Z. Pyrenophora teres: profile of an increasingly damaging barley pathogen / S. R. Ellwood, R. P. Oliver, T. L. Friesen // Molecular Plant Pathology. - 2011. - Vol. 12. - P. 1-19.
36. Marcel, T. C. Isolate specifcity of quantitative trait loci for partial resistance of barley to Puccinia hordei confrmed in mapping populations and near-isogenic lines / T. C. Marcel, B. Gorguet, M. T. Ta et. al. // New Phytol. - 2008. - Vol. 177. - P. 743-755.
37. Mathre, D. E. Compendium of barley diseases / D. E. Mathre // Am. Phytopathol. Soc. St. In Paul. USA: Minnesota. - 1982.
38. McLean, M. S. Epidemiology and control of spot form of net blotch (Pyrenophora teres f. maculata) of barley, a review / M. S. McLean, B. J. Howlett, G. J. Hollaway // Crop Pasture Sci. - 2009. - Vol. 60. - P. 303-315.
39. McLean, M. S. Spot form of net blotch suppression and yield of barley in response to fungicide application in the Wimmera region of Victoria, Australia / M. S. McLean, R. Weppler, B. J. Howlett et. al. // Australas Plant Pathol. - 2016. - Vol. 45 (1). - P. 37-43.
40. Meldrum, S. I. Pathotypes of Cochliobolus sativus on barley in Australia / S. I. Meldrum, G. J. Platz, H. J. Ogle // Aust Plant Pathol. - 2004. - Vol. 33. - P. 109-114.
41. Mode, C. J. Two additional factors for host resistance to net blotch in barley / C. J. Mode, C. W. Schaller // Agron. J. - 1958. - Vol. 50. - P. 15-18.
42. Murray, G. M. Estimating disease losses to the Australian barley industry / G. M. Murray, J. P. Brennan / Australasian Plant Pathology. - 2010. - Vol. 39. - P. 85-96. https://doi.org/ 10.1071/AP09064.
43. Park, R. F. Leaf Rust of Cultivated Barley: Pathology and Control / R. F. Park, P. G. Golegaonkar, L. Derevnina et. al. // Annual Review of Phytopathology. - 2015. - Vol. 53 (1). - P. 565-589. doi:10.1146/annurev-phyto-080614-120324.
44. Park, R. F. Pathogenic specialization and pathotype distribution of Puccinia hordei in Australia, 1992 to 2001 / R. F. Park // Plant Dis. - 2003. - Vol. 87. - P. 1311-1316.
45. Parlevliet, J. Durability of resistance against fungal, bacterial and viral pathogens; present situation / J. Parlevliet // Euphytica. - 2002. - Vol. 124(2). - P. 147-156.
46. Pickering, R. Recent progress in barley improvement using wild species of Hordeum / R. Pickering, P. A. Johnston // Cytogenetic and Genome Research. - 2005. - Vol. 109. - P. 344-349.
47. Qi, X. The evidence for abundance of QTLs for partial resistance to Puccinia hordei on the barley genome / X. Qi, F. Fufa, D. Sijtsma et. al. // Mol. Breed. - 2000. - Vol. 6. - P. 1-9.
48. Ragiba, M. Recessive genes controlling resistance to Helminthosporium leaf blight in synthetic hexaploid wheat / M. Ragiba, K. V. Prabhu, R. B. Singh / J. Plant Pathol. - 2004. - Vol. 93. - P. 251-262.
49. Roy, J. K. Association mapping of spot blotch resistance in wild barley / J. K. Roy, K. P. Smith, G. J. Muehlbauer et. al. // Mol. Breed. - 2010. - Vol. 26 (2). - P. 243-256.
50. Rsaliyev, A. Characterizing the pathotype structure of barley powdery mildew and effectiveness of resistance genes to this pathogen in Kazakhstan Zhazira Pahratdinova1 and Shynbolat / A. Rsaliyev, Z. Pahratdinova, S. Rsaliyev // Plant Biology. - 2017. - Vol. 17. - P. 39-49. Doi: 10.1186/s12870-017-1130-3.
51. Smit, G. Mature plant resistance of barley to barley leaf rust, another type of resistance / G. Smit, J. E. Parlevliet / Euphytica. - 1990. - Vol. 50 (2). - P. 159-162. Doi:10.1007/ bf00023640.
52. Sultana, S. K. Sexuality and compatibility of Bipolaris sorokiniana and segregation pattern in teleomorph (Cochliobolus sativus): geographic origin and segregation ratio / S. Sultana, S. K. Adhikary, S. M. Mahbubur Rahman et. al. // Indian Phytopathology. - 2018. - Vol. 71 (3). - P. 365-375. Doi:10.1007/s42360-018-0066-3.
53. Syme, R. A. Transposable Element Genomic Fissuring in Pyrenophora teres Is Associated With Genome Expansion and Dynamics of Host-Pathogen Genetic Interactions / R. A. Syme, A. Martin, N. A. Wyattet et. al. // Front. Genet. - 18 April 2018. https://doi.org/10.3389/fgene. 2018.00130.
54. Tekauz, A. Characterization and distribution of pathogenic variation in Pyrenophora teres f. teres and P. teres f. maculata from western Canada / A. Tekauz // Canadian Journal of Plant Pathology. - 1990. - Vol. 12. - P. 141-148.
55. Tuohy, J. M. Pathogenic variation in populations of Drechslera teres f. teres and D. teres f. maculata and differences in host cultivar responses / J. M. Tuohy, M. Jalli, B. M. Cooke et. al. // European Journal of Plant Pathology. - 2006. - Vol. 116. - P. 177-185. https://doi.org/ 10.1007/s10658-006-9001-z.
56. Valjavec-Gratian, M. Genetics of virulence in Cochliobolus sativus and resistance in barley / M. Valjavec-Gratian, B. J. Stefenson / Phytopathology. - 1997. - Vol. 87. - P. 1140-1143.
57. Van Niekerk, B. D. Occurrence and pathogenicity of Puccinia hordei on barley in South Africa / B. D. Van Niekerk, Z. A. Pretorius, W. H. P. Boshoff // Plant Dis. - 2001. - Vol. 85. - P. 713-717.
58. Woldeab, G. Virulence spectrum of Puccinia hordei in barley production systems in Ethiopia / G. Woldeab, C. Fininsa, H. Singh et al. // Plant Pathol. - 2006. - Vol. 55. - P. 351-357.
59. Yousfi, B. E. Net blotch in semi-arid regions of Morocco II. Yield and yield-loss modeling. Field / B. E. Yousfi, B. Ezzahiri / Crop Research. - 2002. - Vol. 73. - P. 81-93. https://doi.org/10.1016/S0378-4290(01)00189-7.
60. Yu, X. Genetic mapping of a barley leaf rust resistance gene Rph26 introgressed from Hordeum bulbosum / X. Yu, H. Y. Kong, V. Meiyalaghan et. al. // Theoretical and Applied Genetics. - 2018. doi:10.1007/s00122-018-3173-8.
61. Zhou, H. Genome-wide association mapping reveals genetic architecture of durable spot blotch resistance in US barley breeding germplasm / H. Zhou, B. Stefenson / Mol Breed. 2013. - Vol. 32. - P. 139-154.

Авторы:

1. Данилова Анастасия Валерьевна, канд. биол. наук, мл. науч. сотрудник; Лаборатория иммунитета зерновых культур к грибным болезням, Федеральное государственное бюджетное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений».
2. Волкова Галина Владимировна, д-р биол. наук, зав. лабораторией; Лаборатория иммунитета зерновых культур к грибным болезням, Федеральное государственное бюджетное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений».