Comparative analysis of Agropyron intermedium (Host) Beauv 6Agi and 6Agi2 chromosomes in bread wheat cultivars and lines with wheat–wheatgrass substitutions

Sibikeev, S. N.; Бадаева, Е. Д.; Gultyaeva, E. I.; Druzhin, A. E.; Шишкіна, А. А.; Dragovich, A. Yu.; Kroupin, Pavel Yu.; Карлов, Г. И.; Khuat, Thi Mai Luong; Divashuk, Mikhail G.

doi:10.1134/s1022795417030115

Cited by 27 publications

(20 citation statements)

References 13 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…It should be noted that the substitution of 6Ag i (6D) from Ag. intermedium was previously identified in the cultivars Favorit and Voevoda, while the Lebyodushka cultivar had the genes Sr6Ag i + Lr19/Sr25 (combination of substitution 6Ag i (6D) and translocation 7DS-7DL-7Ae#1L) (Sibikeev et al, 2017a), and the translocation 7DS-7DL-7Ae#1L from tall wheatgrass with gene Sr25/ Lr19 was identified in the Dobrynya cultivar (Badaeva et al, 2018). The presence of the gene Sr25 in the Dobrynya and Lebyodushka cultivars is confirmed in this work (Table 1).…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…For cultivars with gene Sr31 (Prokhorovka), already in 2006, 0/3 single pustules reaction was observed (Sibikeev et al, 2008(Sibikeev et al, , 2009(Sibikeev et al, , 2017b. The fact that the field evaluation of these cultivars in 2016 and 2017 showed their susceptibility to the Saratov population of the pathogen, as well as to the Derbent and Lysogorsk populations of P. graminis in the laboratory conditions (see Table 1) shows the loss of efficiency of both the gene Sr6Ag i Molecular identification of the Sr genes in the introgression lines of spring bread wheat (Sibikeev et al, 2017a). from the Ag.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…Wild relatives of wheat are the valuable reservoir of genetic diversity (Wulff, Moscou, 2014). Studies of introgression lines and the use of their genetic potential in the breeding process are carried out both in Russia (Salina et al, 2015;Baranova et al, 2016;Lapochkina et al, 2017;Leonova, Budashkina, 2017;Sibikeev et al, 2017a) and abroad (Wulff, Moscou, 2014;Ali et al, 2016;Rakszegi et al, 2017). Molecular markers are widely used to identify alien introgression and loci for economically valuable traits, including resistance to disease genes (Miedaner, Korzun, 2012;Leonova, 2013;Yaniv et al, 2015;Ali et al, 2016).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

Molecular identification of the stem rust resistance genes in the introgression lines of spring bread wheat

2019

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

A total of 57 introgression lines and 11 cultivars of spring bread wheat developed by All-Russian Institute of Plant Protection and cultivated in the Volga Region were analyzed. The lines were obtained with the participation of CIMMYT synthetics, durum wheat cultivars, direct crossing with Agropyron elongatum (CI-7-57) and have introgressions from related species of bread wheat, namely translocations from Ag. elongatum (7DS-7DL-7Ae#1L), Aegilops speltoides (2D-2S), Ae. ventricosum (2AL-2AS-2MV#1), Secale cereale (1BL-1R#1S), 6Agi (6D) substitution from Ag. intermedium and triticale Satu. Cultivars and lines were assessed for resistance to Saratov, Lysogorsk, Derbent and Omsk stem rust pathogen populations (Puccinia graminis f. sp. tritici), and analyzed for the presence of the known Sr resistance genes using molecular markers. The analysis of the cultivars’ and lines’ resistance to the Saratov pathogen population in the field, as well as to Omsk, Derbent and Lysogorsk populations at the seedling stage, showed the loss of efficiency of the Sr25 and Sr6Agi genes. The Sr31 gene remained effective. Thirty one wheat lines out of 57 (54.4 % of samples) were resistant to all pathogen populations taken into analysis. The Sr31/Lr26, Sr25/Lr19, Sr28, Sr57/Lr34 and Sr38/Lr37 genes were identified in the introgression lines. The Sr31/Lr26 gene was identified in 19 lines (33.3 % of samples). All lines carrying the 1RS.1BL translocation (Sr31/Lr26) were resistant to all pathogen populations taken into analysis. The Sr25/Lr19 gene was identified in 49 lines (86 %). The gene combination Sr31/Lr26+ Sr25/Lr19 was identified in 15 lines (26.3 %). The gene combinations Sr38/Lr37+Sr25/Lr19, Sr57/Lr34+Sr25/Lr19 and Sr31/Lr26+Sr25/Lr19+Sr28 were identified in 3 introgression lines. These three lines were characterized by resistance to the pathogen populations studied in this work. The Sr2, Sr24, Sr26, Sr32, Sr36 and Sr39 genes were not detected in the analyzed wheat lines.

show abstract

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Molecular identification of the stem rust resistance genes in the introgression lines of spring bread wheat

2019

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…On the other hand, new aggressive races of stem rust that differ from Ug99 have appeared in the world including Europe and the Russian Federation. In the Russian Federation, the epiphytotic development of the disease was noted in 2015, 2016and 2018 In the Lower Volga Region the strong epiphytotics of stem rust was observed in 2004 and 2006 (the severity of disease development was 50-60 %), in 2016 in the Saratov Region the degree of disease development reached 80 %, the yield losses were more than 50 %, and the weight of 1000 seeds was at the level of 18-19 grams (Sibikeev et al, 2017;Sibikeev, unpublished data). Furthermore, in 2016, the spread of stem rust on spring bread wheat cultivars during earing was noted throughout the Republic of Tatarstan (Vasilova et al, 2017).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Resistance to stem rust and a molecular marker analysis of Sr genes in spring bread wheat introgression lines

2019

Plant Genetic Resources for Breeding and Producing Functional Nutraceutical Food

View full text Add to dashboard Cite

128 introgression lines of spring bread wheat developed by Agricultural Research Institute of the South-East Region and 11 cultivars cultivated in the Volga Region were analyzed for resistance to the Ug99 race group in Kenya (KARI). 10 immune lines (infection type 0) and 16 lines with moderate resistance (infection type MR) were identified. Cultivars and part of the lines (58 introgression lines) were assessed for resistance to Lysogorsk and Omsk stem rust pathogen populations and to stem rust isolates PgtZ1(TKSTF) and PgtF18.6 (TKSTF+Sr33) and also analyzed for the presence of the known Sr resistance genes (Sr22, Sr25, Sr26, Sr31, Sr35, Sr36, Sr38, Sr39) using molecular markers. The Sr31/Lr26, Sr25/Lr19, Sr22, Sr35 and Sr38/Lr37 genes were identified in the introgression lines. All lines carrying Sr31/Lr26 and Sr22 were resistant to all local pathogen populations taken into analysis. The Sr26, Sr36 and Sr39 genes were not detected in the wheat lines analyzed.

show abstract

“…Многие признаки впоследствии были успешно перенесены в геном пшеницы непосредственно из пырея или посредством октаплоидных амфидиплоидов в дисомно дополненные, дисомно замещенные и транслоцированные линии мягкой пшеницы, обладающие устойчивостью к болезням и новыми субъединицами белков (78)(79)(80). Важно отметить, что даже дисомно замещенные формы могут в итоге стать коммерчески успешными сортами; примером этого служат сорта Тулайковская и Белянка и их производные, в которых устойчивость к бурой ржавчине обеспечивается замещением хромосомы 6D хромосомой пырея среднего 6J различного происхождения (81,82). Показано, что гены хозяйственно полезных признаков локализованы на разных хромосомах пырея, которые могут быть успешно интрогрессированы в геном мягкой пшеницы посредством обмена участками между хромосомами (83).…”

unclassified

Использование Генетического Потенциала Многолетних Дикорастущих Злаков В Селекци-Онном Улучшении Пшеницы

Крупин¹,

Divashuk²,

Карлов³

2019

s-h. biol.

View full text Add to dashboard Cite

Большой проблемой в современной селекции пшеницы является снижение генетического разнообразия пшеницы, что связано, в первую очередь, с ограниченным числом сортов, используемых в родословных. Как следствие обеднения генетического пула пшеницы происходит преодоление ее устойчивости фитопатогенами, что в целом снижает стабильность агрофитоценоза. Одним из способов расширения генетического разнообразия пшеницы служит перенос в ее геном генов хозяйственно-ценных признаков от близкородственных родов и видов, объединенных в три генетических пула: первичный (сорта твердой и мягкой пшеницы), вторичный (различные виды Triticum и Aegilops), третичный (наиболее удаленные виды Triticeae). В настоящем обзоре представлены успехи в области переноса генов хозяйственно ценных признаков в геном пшеницы от её дикорастущих многолетних сородичей, относящихся к третичному генетическому пулу: Thinopyrum, Dasypyrum, Pseudoroegneria, Elymus, Agropyron. Представители данных видов имеют разный уровень плоидности (ди-, тетра, гека-и даже декаплоиды) и могут сочетать в себе геномы J (=E), St, W, Y, X, V, H, P, а также их различные варианты. Рассмотрены различные уровни переноса наследственного материала в геном пшеницы: амфидиплоиды, дополненные и замещенные линии, линии с транслокациями и мелкими интрогрессиями. Особое внимание в обзоре уделено амфидиплоидам, а именно пшенично-пырейным гибридам (ППГ), сочетающим в себе геном пшеницы и целый или часть генома пырея. Рассмотрена роль ППГ в селекции пшеницы как в качестве самостоятельного объекта возделывания, так и в качестве «селекционного мостика», то есть промежуточного этапа при переносе генов из пырея в пшеницу. Перенос крупных фрагментов хроматина, несущего целевой ген, часто связан с дополнительным переносом «генетического мусора», то есть генов дикорастущих сородичей, снижающих количество и ухудшающих качество конечной продукции пшеницы. В связи с этим наиболее ценными формами считаются интрогрессивные линии пшеницы, в которых имеется небольшая вставка хроматина чужеродного генома, несущая полезный ген. Поскольку геномы представителей третичного генетического пула наиболее удалены от геномов пшеницы, важной проблемой, рассмотренной в обзоре, является получение интрогрессий путем обмена участками гомеологичных хромосом. Перенос полезных генов в геном пшеницы от дикорастущих сородичей проиллюстрирован примерами интрогрессии генов устойчивости к грибным заболеваниям (листовая и стеблевая ржавчины, мучнистая роса, фузариоз, септориоз), вирусным (желтой карликовости, полосатой мозаики), колонизации клещом, толерантности к засухе, засолению и прорастанию на корню, запасных белков (глютенинов) и многолетнего образа жизни растения. Отмечается, что дикорастущие сородичи могут служить донорами не только генов, отвечающих за устойчивость к стрессовым факторам, но и повышающих урожайность за счет повышения фертильности, числа колосков и других элементов структуры урожайности, а также улучшающих качество конечной продукции благодаря новым вариантам запасных белков. молекулярных и молекулярно-цитоге...

show abstract

Comparative analysis of Agropyron intermedium (Host) Beauv 6Agi and 6Agi2 chromosomes in bread wheat cultivars and lines with wheat–wheatgrass substitutions

Cited by 27 publications

References 13 publications

Molecular identification of the stem rust resistance genes in the introgression lines of spring bread wheat

Molecular identification of the stem rust resistance genes in the introgression lines of spring bread wheat

Resistance to stem rust and a molecular marker analysis of Sr genes in spring bread wheat introgression lines

Использование Генетического Потенциала Многолетних Дикорастущих Злаков В Селекци-Онном Улучшении Пшеницы

Contact Info

Product

Resources

About