Взаимосвязь вирулентности и RAPD-полиморфизма северокавказской популяции возбудителя бурой ржавчины пшеницы

• Автор: Кудинова, Ольга Александровна
• Шифр специальности: 06.01.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 155 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Распространенность возбудителя бурой ржавчины пшеницы
1.2 Исследования популяции РиссМа Мйста по признаку вирулентности
1.3 Использование ДНК-маркеров для анализа генетической изменчивости ржавчинных грибов
1.4 ЛАРИ-анализ Р. ИгШста
1.5 Корреляция методов исследования структуры
популяций патогенов
ГЛАВА 2. МЕСТО, УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Место и условия проведения исследований
2.2 Объекты исследований
2.3 Методы исследований
ГЛАВА 3. РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ И РАЗВИТИЕ ВОЗБУДИТЕЛЯ
БУРОЙ РЖАВЧИНЫ ПШЕНИЦЫ НА СЕВЕРНОМ КАВКАЗЕ
3.1 Развитие Р. ЫИс'та в различных агроклиматических зонах Северо-Кавказского региона
ГЛАВА 4. СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИИ ВОЗБУДИТЕЛЯ БУРОЙ РЖАВЧИНЫ ПШЕНИЦЫ ПО ПРИЗНАКУ ВИРУЛЕНТНОСТИ НА СЕВЕРНОМ КАВКАЗЕ
4.1 Характеристика северокавказской популяции
Р. МРста по генетической структуре и фенотипическому составу

4.2 Сравнение по вирулентности изолятов Р. triticina из Северного Кавказа и Ленинградской области
4.3 Сравнительная характеристика изолятов гриба из Северного Кавказа и Омской области
ГЛАВА 5. СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИИ ВОЗБУДИТЕЛЯ БУРОЙ
РЖАВЧИНЫ ПШЕНИЦЫ ПО RAPD-ПОЛИМОРФИЗМУ
5.1 Характеристика северокавказской популяции возбудителя бурой ржавчины по RAPD-фрагментам
и RAPD-фенотипам
5.2 Сравнительный ПЦР-анализ изолятов возбудителя бурой ржавчины из Северного Кавказа и Ленинградской области по RAPD-маркерам
ГЛАВА 6. ВЗАИМОСВЯЗЬ ВИРУЛЕНТНОСТИ И RAPD-ПОЛИМОР-ФИЗМА СЕВЕРОКАВКАЗСКОЙ ПОПУЛЯЦИИ ВОЗБУДИТЕЛЯ БУРОЙ РЖАВЧИНЫ ПШЕНИЦЫ
6.1 Взаимосвязь вирулентности и RAPD-полиморфизма северокавказской популяции возбудителя бурой
ржавчины пшеницы
ВЫВОДЫ
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ В

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследований
Бурая ржавчина (возбудитель - Puccinia triticina Rob. ex Desm f sp. tritici Erikss. et Henn.) - одна из самых распространенных и вредоносных болезней пшеницы. Потери урожая при раннем и сильном развитии патогена на восприимчивых сортах достигают 30-40 % (Лукьяненко, 1973; Lundin, 1973; Терехов и др., 1982; Орлюк, Гончарова, 1987). Возбудитель бурой ржавчины пшеницы Р. triticina обладает большой экологической пластичностью, поэтому болезнь распространена во всех регионах культивирования пшеницы, а Северный Кавказ является зоной высокой вредоносности и широкого распространения болезни. Северокавказская популяция патогена всегда отличалась генетическим разнообразием и большим количеством вирулентных изолятов (Панайотиди, 2004; Волкова с соавт., 2005). Защита растения-хозяина от возбудителя бурой ржавчины предполагает использование как химических, так и биологических методов, в первую очередь через выведение и использование устойчивых сортов. Успех селекции в этом направлении зависит от знаний закономерностей изменчивости популяции возбудителя болезни (особенно связанной с естественным отбором по вирулентности) и генофонда устойчивости пшеницы. Поэтому исследования структуры популяции гриба по вирулентности всегда остаются актуальными. Тем не менее, маркеры вирулентности представляют только малую часть общей генетической изменчивости в популяции. У ржавчинных грибов биохимические и молекулярные маркеры оценивают изменчивость независимо от селекции растения-хозяина (Chen et. al., 1993; Kolmer et al., 1995), и поэтому данные маркеры могут быть полезны для более полного анализа структуры популяций фитопатогенов.
В основном изучение структуры популяции возбудителя бурой
ржавчины пшеницы ведется с помощью классического фитопатологического
метода, включающего тестирование по генам вирулентности

2010; Abmassu et al., 2010). По сравнению с RAPD- и AFLP-праймерами, которые доминантны, SSR-праймеры являются кодоминантными и способны различать гетерозиготные и гомозиготные генотипы гриба. Для P. triticina данные праймеры стали доступны относительно недавно (Duan et al., 2003). Но в настоящее время этот метод с успехом применяют многие исследователи (Szabo, Kolmer, 2007; Ordonez, Kolmer, 2007; Ordonez, Kolmer, 2009; Kolmer, Ordonez, 2007; Mantovani et al., 2010).
В России методы молекулярной биологии активно применяются в популяционной биологии по отношению к различным объектам: животным (Богданов, Атопкин, Челомина, 2009), растениям (Рыжова, 2004; Горюнова, 2005), насекомым (Беседина, 2010), бактериям (Кряжевских, Лаптев, 2009) и другим. К ржавчинным грибам данные подходы практически не применяются. Возможно, это связано с трудностью выделения ДНК из спор гриба, трудоемкой наработкой биоматериала. RAPD-анализом популяции Р. graminis Pers. из различных регионов России занималась Е. С. Сколотнева (Сколотнева, 2008). Аналогичные работы по бурой ржавчине относительно недавно стал проводить ВНИИФ (Kurkova et al., 2010). Группа авторов исследовала популяционную изменчивость P. triticina и P. graminis на территории РФ по вирулентности и RAPD-паттернам. В результате установлена высокая степень различий по молекулярным маркерам популяций из Восточной Сибири, Западной Сибири и Волго-Вятского региона.
Анализируя вышеизложенные методы молекулярно-генетического
анализа фитопатогенных грибов, можно заключить, что наиболее часто к
ржавчинным грибам применяют такие методы как RFLP, RAPD, AFLP
последнее время многие исследователи перешли на SSR-праймеры, которые
являются кодоминантными и могут давать более полную информацию о
генетической изменчивости ржавчинных грибов. Но для их использования
нужно знать последовательность генома возбудителя. Самым доступным и
подходящим для нас является RAPD-анализ. Несмотря на его недотатки, он с