Population genetic structure of Chinese Puccinia triticina races based on multi-locus sequences

Abstract

Puccinia triticina, the causal agent of wheat leaf rust, is one of the most devastating rust fungi attacking wheat worldwide. Seventy-six isolates of the wheat leaf rust pathogen from Yunnan, Sichuan, Gansu and Henan provinces, China, were tested on wheat leaf rust differentials and the population structure was analyzed using four presumably neutral partial sequence markers such as elongation factor-1α (EF-1α), glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH), β-tubulin (TUB) and the second largest RNA polymerase subunit (RPB2). The phenotypic diversity of the Yunnan and Sichuan populations was higher than that of the Gansu and Henan populations. The four populations were separated into two clusters based on the pathogenic data. A total of 12 single nucleotide polymorphisms (SNPs) and 32 haplotypes were identified among the four sequences. The 32 haplotypes were divided into two clusters in a neighbor-joining tree. Bayesian analyses also identified two clusters. Pairwise F ST between populations in different regions were significantly different (P<0.05). AMOVA indicated that 68% of the total genetic variation was within populations.

Spatial and Temporal Genetic Diversity and Population Structure of Hemileia vastatrix from Peruvian Coffee Plantations

“… Santana et al (2018) also highlighted rDNA-ITS use to explain the population structure of H. vastatrix from Brazil. In this context, neutral markers could better reveal the genetic relationship between isolates, since the genetic variation of the virulent phenotype represents a small part of the genetic variation ( Liu et al, 2018 ).…”

Effective leaf rust resistance genes of wheat in Novosibirsk Province in connection with the variability of the <i>Puccinia triticina</i> population

“…В то же время, по данным Е. И. Гультяевои� с соавторами (Gultyaeva et al, 2015;Gultyaeva et al, 2018), вирулентность к образцам с геном Lr24 в регионах России не выявлена, то есть ген высокоэффективен против россии� ских популя-ции� P. triticina. Рассматривая популяции патогена в мире, можно отметить, что в Китаи� скои� Народнои� Республике не поражаются сорта и линии, несущие гены Lr9, Lr19, Lr28, Lr47, Lr51 и Lr53 (Gao et al, 2018). На территории государств Южнои� Африки эффективны гены Lr45, Lr47, Lr9, Lr19, Lr28, Lr29, Lr35, Lr25, Lr38, Lr51 и Lr52 (Boshoff et al, 2018).…”

“…Популяция гриба состоит из групп клонов, которые являются генетически однородными, могут достигать большои� численности и в результате высоких миграционных способностеи� занимать большие территории (Bianchin et al, 2012). Основными факторами возникновения внутрипопуляционнои� изменчивости гриба являются мутации и генетические рекомбинации, а миграции спор, генетические особенности возделываемых в производстве сортов и условия среды, в которых развивается популяция паразита, могут способствовать накоплению и широкому распространению некоторых рас (Liu et al, 2018).…”

ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ И ВИРУЛЕНТНОСТЬ ИЗОЛЯТОВ ВОЗБУДИТЕЛЯ БУРОЙ РЖАВЧИНЫ ПШЕНИЦЫ (Puccinia triticina Eriks.) ПРИ ДОЛГОСРОЧНОМ ХРАНЕНИИ

“…На основании изучения динамики и частоты встречаемости генов вирулентности определяется степень эффективности Lr-генов пшеницы в регионах России, устанавливается перспективность их включения в селекционный процесс. Информация о генофонде популяций патогена позволяет использовать необходимый материал для создания искусственных инфекционных фонов, а также для оценки генотипа устойчивости сортов пшеницы к возбудителю бурой ржавчины (12,13).…”