Генетический полиморфизм яровой тритикале по устойчивости к патогенному комплексу возбудителей фузариоза колоса в условиях Московской области

• Автор: Дудников, Максим Васильевич
• Шифр специальности: 03.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Краткая характеристика яровой тритикале

1.2. Классификация тритикале

1.3. Краткая характеристика грибов рода Fusarium

1.3Л. Классификация рода Fusarium

1.3.2. Морфологические особенности грибов рода Fusarium

1.4. Болезни вызываемые грибами рода Fusarium

1.5. Микотоксины

1.5.1. Генетический контроль биосинтеза микотоксинов у грибов рода Fusarium

1.5.2. Хемотипы грибов рода Fusarium, их географическое распространение и токсичность
1.5.2. Методы выявления и количественного определения микотоксинов в зерне и зерновых продуктах
1.6. Фузариоз колоса (Fusarium graminearum Schwabe)
1.6.1. Фузариоз колоса, общая характеристика паталогического процесса
1.6.3. Комплекс мероприятий для снижения вредоносности фузариозов
1.6.3. Устойчивость зерновых культур к фузариозу колоса
1.6.4. Селекция на устойчивость к фузариозу колоса
1.6.5. Доноры устойчивости к фузариозу колоса
1.6.6. Методы селекции на устойчивость к фузариозу колоса
1.6.7. Связь устойчивости к фузариозу колоса с различными
признаками растений
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Почвенно-климатические условия
2.3. Растительный материал
2.4. Методы исследований
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Определение внутренней инфекции зерена за 2009 - 2011 гг
3.1.1 Кластерный анализ
3.2 Определение видового состава возбудителей
3.3 Оценка патогенности и фитотоксичности
3.3.1. Изучение морфолого-культуральных признаков
3.3.2. Изучение генетических признаков хемотипов Т1. graninearum и си1тогит
3.4. Оценка устойчивости образцов яровой тритикале на естественном инфекционном фоне
3.5. Выбор штамма для создания инфекционного фона
3.6. Изучение характера и уровня вредоносности фузариоза колоса яровой тритикале
3.7. Проявление устойчивости образцов яровой тритикале по годам исследования (на основе ЕНВ-индекса)
3.8. Оценка коллекции сортообразцов яровой тритикале по
признакам поражения фузариозом
3. 9 Взаимосвязи между изучаемыми признаками поражения
фузариозом
3.10. Проверка устойчивости коллекционных образцов к
фузариозу колоса в тепличных условиях
3.11 Генетический анализ устойчивости яровой тритикале к
фузариозу колоса
3. 12 Маркирование локуса устойчивости к фузариозу колоса

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК ИЛЛЮСТРАТИВНОГО МАТЕРИАЛА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Тритикале, будучи сравнительно новой зерновой культурой, сочетает в одном гибридном организме высокий потенциал продуктивности пшеницы и высокую устойчивость к экологическим стрессам и болезням ржи. Однако все чаще появляется информация о сильном поражении тритикале рядом болезней (ржавчина, фузариозы, мучнистая роса), ранее отсутствовавшими в посевах [1, 9, 10, 94, 95]. Одной из наиболее опасных и вредоносных из них является фузариоз колоса (Fusarium head blight). Впервые заболевание описано
H.A. Пальчевским в 1891 г., а далее детально изучено М.В. Ворониным в 1892 г. Работы A.A. Ячевского (1904), H.A. Наумова (1913) и И.И. Абрамова показали, что это заболевание является одним из наиболее распространённых у пшеницы, ржи, овса, ячменя в условиях теплого и влажного климата [3, 20]. Болезнь вызывает серьезные потери урожая и ухудшает хлебопекарные и кормовые качества. Фузариозы зерновых культур относятся к числу наиболее опасных заболеваний растений. Главная особенность грибов рода Fusarium заключается в их способности накапливать продукты жизнедеятельности, большинство из которых токсичны для теплокровных. Микотоксины образуются при заражении зерновых культур грибами в поле, в собранном урожае, при хранении, а также при переработке зерна. Среди них такие опасные для человека и животных трихотеценовые токсины, как дезоксиниваленол (ДОН), ниваленол, Т-2, НТ-2, диацетоксисцирпинол (ДАС), зеараленон, монилиформин, фумонизины и др. Интоксикация трихотеценовыми микотоксинами сопровождается поражением желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой и нервной систем [55, 60, 61, 62].
Лабораторные исследования на клеточных тканях животных показали, что низкие концентрации этой группы токсинов обладают мутагенным действием, индуцируют хромосомные изменения, влияют на биосинтез белка [32, 144, 145].
Иммунных к фузариозу сортов зерновых культур нет, наблюдаются различия только по степени устойчивости растений к патогенам [120, 121, 122].

Молекулярный скрининг (MAS) При молекулярном скрининге индикатором гена служит молекулярный маркер - фрагмент самого гена (если ген секвенирован и его разные аллели различаются по нуклеотидной последовательности) либо сцеплено с ним наследуемый фрагмент ДНК.
> Разработка маркера - выявление полиморфизма ДНК у форм с контрастным проявлением признака (или носителей разных аллелей) и последующий гибридологический анализ с идентификацией фрагмента, локализованного вблизи искомого гена.
> Широко используют маркеры, основанные на ПЦР. Для выявления маркерного фрагмента методом ПЦР необходимы праймеры - короткие, химически синтезированные олигонуклеотиды. Праймеры комплементарны концевым последовательностям маркерного фрагмента, и гибридизуются с ними в процессе ПЦР, а затем маркерный фрагмент копируется ДНК-полимеразой.
> Наиболее часто применяют специфичные STS-маркеры (Sequence Tagged Sites), SCAR-маркеры (Sequence-Characterized Amplified Regions), CAPS-маркеры (Cleaved Amplified Polymorphic Sequences).
> Молекулярные маркеры помогают отбирать генотипы, несущие ценные аллели генов или их сочетания - «Marker Assisted Selection» (MAS -«маркерная помощь отбору»).
В ходе исследований учеными было разработано и адаптировано большое количество генетических маркеров, связанных с устойчивостью к фузариозу колоса у пшеницы. Наиболее часто используемые маркеры для картирования генов устойчивости приведены в таблице 1.2.