Применимость оценки структуры микробиома эндофитных грибов семенного материала в селекции мягкой яровой пшеницы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В работе представлены результаты изучения структуры сообщества эндофитных грибов семенного материала некоторых новых высокопродуктивных генотипов мягкой яровой пшеницы, созданных с применением комплексных селекционно-генетических методических подходов: гапло-биотехнологии, эколого-географический принцип подбора родительских форм при конструировании сложных ярово-озимых гибридов (экологические валенты), для раскрытия возможности проведения оценок селекционного материала при выведении новых коммерческих сортов.

Цель исследования - изучение сообщества эндофитных грибов (патогенных и непатогенных) в семенном материале пшеницы для определения возможности применимости такого рода оценки в селекции на устойчивость к грибным патогенам, а также для понимания их сложных взаимодействий с растениями и окружающей средой.

Материалы и методы. Генотипы мягкой яровой пшеницы, созданные с применением современных селекционно-генетических подходов (гапло-биотехнологии, эколого-географического метода подбора родительских пар при конструировании сложных ярово-озимых гибридов). Применен микробиологический метод (выделение возбудителя на питательную среду, получение чистой культуры), включая идентификацию морфологическим методом (микроскопия). Результаты первичной диагностики подтверждены применением полимеразной цепной реакции (ПЦР), основывающейся на использовании праймеров, разработанных на участок ITS-гена, с последующим секвенированием по Сэнгеру.

Результаты. Показаны различия в архитектуре сообществ эндофитных грибов семенного материала в зависимости от генотипа селекционных линий мягкой яровой пшеницы. Идентифицированы 7 видов грибов, относящихся к 5 родам. Среди них обнаружены как патогенные из родов Fusarium и Alternaria, так и непатогенные грибы из Trichoderma и Clonostachys.

Выводы и рекомендации. Результаты данного исследования являются частью комплексного подхода и способствуют изучению формирования полезных эндофитных сообществ для использования в сельскохозяйственных и селекционных целях (подбор устойчивых сортов пшеницы и сокращение использования пестицидов). Изучение таких грибов - перспективное направление в селекции мягкой пшеницы.

Об авторах

Ф. Дукси

Всероссийский центр карантина растений; Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы

Email: f.duksi@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-7353-7816
SPIN-код: 9937-6393

агроном испытательного лабораторного центра; аспирант аграрного факультета

Россия, 140150, Россия, Московская область, м.о. Раменский, р.п. Быково, ул. Пограничная, 32; 117198, Россия, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6

Г. Н. Бондаренко

Всероссийский центр карантина растений; Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы

Email: f.duksi@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-2172-7634
SPIN-код: 2631-5209

канд. биол. наук, стар. науч. сотр., начальник испытательного лабораторного центра; доцент

Россия, 140150, Россия, Московская область, м.о. Раменский, р.п. Быково, ул. Пограничная, 32; 117198, Россия, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6

В. А. Бурлуцкий

Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы; Калужский НИИСХ - филиал ФИЦ картофеля имени А. Г. Лорха

Email: burlutskiy-va@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0002-5072-4766
SPIN-код: 4167-4646

канд. с.-х. наук, ст. преподаватель 

Россия, 117198, Россия, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6; 249142, Россия, Калужская область, с. Калужская опытная сельскохозяйственная станция, ул. Центральная, 2

Ю. В. Цветкова

Всероссийский центр карантина растений

Email: f.duksi@gmail.com
SPIN-код: 2744-1123

науч. сотр. лаборатории микологии испытательного лабораторного центра

Россия, 140150, Россия, Московская область, м.о. Раменский, р.п. Быково, ул. Пограничная, 32

Г. О. Декин

Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы

Email: ghebrielokba@gmail.com
ORCID iD: 0009-0007-4460-1077

науч. сотр. лаборатории микологии испытательного лабораторного центра

Россия, 117198, Россия, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6

Н. В. Давыдова

Федеральный исследовательский центр "Немчиновка"

Автор, ответственный за переписку.
Email: f.duksi@gmail.com
SPIN-код: 5470-3052

д-р с.-х. наук, зав. лабораторией селекции и первичного семеноводства яровой пшеницы

Россия, 143026, Россия, Московская область, г.п. Одинцово, р.п. Новоивановское, ул. Агрохимиков, 6

Список литературы

  1. Шалаева Л. В. Мировой и российский рынок зерна: оценка тенденций и перспектив // Продовольственная политика и безопасность. 2023. Т. 10. No 2. С. 287-302. doi: 10.18334/ppib.10.2.117014
  2. Словарева О. Ю. Анализ производства и экспорта российского зерна и составление перечня регулируемых фитосанитарными требованиями стран-импортеров возбудителей бактериозов зерновых культур // Аграрный вестник Северного Кавказа. 2023. No 3(51). С. 47-54. doi: 10.31279/2949-4796-2023-3-51-47-54
  3. Мальчиков П. Н., Мясникова М. Г. Развитие селекции яровой твердой пшеницы в России (странах бывшего СССР), результаты и перспективы // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2023. Т. 27. No 6. С. 591-608. doi: 10.18699/VJGB-23-71
  4. Ген А. А., Бурлуцкий В. А., Грингоф И. Г. и др. Фотометрический и ультразвуковой методы оценки состояния посевов ячменя // Гидрометеорология и образование. 2025. No 1. С. 76-93. EDN: LBNGJM
  5. Gagkaeva T., Gavrilova O., Orina A. et al. Analysis of toxigenic fusarium species associated with wheat grain from three regions of Russia: Volga, Ural, and West Siberia. Toxins. 2019. Vol. 11. No. 5. P. 252. doi: 10.3390/toxins11050252
  6. Пигалов А. В., Соловьев А. А., Гарибян Ц. С. Влияния грибов рода Fusarium на урожайность и качество пшеницы и тритикале и возможности использования РНК-интерференции и малых РНК в борьбе с грибными заболеваниями // Международный конгресс "VIII Съезд Вавиловского общества генетиков и селекционеров, посвященный 300-летию российской науки и высшей школы". Сборник тезисов. Санкт-Петербург, 2024. С. 663.
  7. Чумаков А. Е., Минкевич И. И., Власов Ю. И., Гаврилова Е. А. Основные методы фитопатологических исследований. М.: Колос, ВНИИЗР, 1974. С. 131-139.
  8. EPPO Standard PM 7/86 (1). EPPO Bulletin. 2009. Vol. 39. Pp. 18-24. doi: 10.1111/j.1365-2338.2009.02245.x
  9. White T., Bruns T., Lee S., Taylor J. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. PCR Protocols, a Guide to Methods and Applications. San Diego: Academic Press. 1990. Pp. 315-322. doi: 10.1016/B978-0-12-372180-8.50042-1
  10. Кузнецова А. А., Цветкова Ю. В., Камченков А. В. Культурально-морфологические особенности возбудителя Diaporthe vaccinii в подкарантинной продукции - растениях клюквы // Фитосанитария. Карантин растений. 2021. No 2. С. 27-36. doi: 10.69536/FKR.2021.49.45.001
  11. Белкин Д. Л., Бондаренко Г. Н., Яремко А. Б., Уварова Д. А. Метод секвенирования по видам выявления карантинных вредных объектов // Карантин растений. Наука и практика. 2019. No 2(28). С. 31-34.
  12. Rauwane M.E., Ogugua U.V., Kalu C.M. et al. Pathogenicity and virulence factors of fusarium graminearum including factors discovered using next generation sequencing technologies and proteomics. Microorganisms. 2020. Vol. 8. No. 2. P. 305. doi: 10.3390/microorganisms8020305
  13. Bianchini A., Battilani P. Climate change and Fusarium mycotoxins: A review of trends and predictions. Food Additives & Contaminants: Part A. 2021. Vol. 38. No. 6. Pp. 943-954. doi: 10.1080/19440049.2021.1914864
  14. Gizachew H.R. Harnessing and sounding the alarm on fusarium head blight of wheat: current status, biology, detection and diagnosis method, mycotoxins, and integrated management options. Greener Journal of Agricultural Sciences. 2023. Vol. 13. No. 4. Pp. 227-243.
  15. Awuchi C.G., Ondari E.N., Ogbonna C.U. et al. Mycotoxins affecting animals, foods, humans, and plants: types, occurrence, toxicities, action mechanisms, prevention, and detoxification strategies - a revisit. Foods. 2021. Vol. 10. No. 6. P. 1279. doi: 10.3390/foods10061279
  16. Türkölmez Ş., Özer G., Derviş S. Clonostachys rosea Strain ST1140: An endophytic plant-growth-promoting fungus, and its potential use in seedbeds with wheat-grain substrate. Current Microbiology. 2022. Vol. 80. No. 1. P. 36. doi: 10.1007/s00284-022-03146-3
  17. Zin N.A., Badaluddin N.A. Biological functions of Trichoderma spp. for agriculture applications. Annals of Agricultural Sciences. 2020. Vol. 65. No. 2. Pp. 168-178. doi: 10.1016/j.aoas.2020.09.003
  18. Bernal S.P.F., Gritti M.A., Dos Santos V.P. et al. Pharmaceutical biotechnological potential of filamentous fungi isolated from textile industry. Archives of Microbiology. 2021. Vol. 203. No. 7. Pp. 3933-3944. doi: 10.1007/s00203-021-02379-3

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Дукси Ф., Бондаренко Г.Н., Бурлуцкий В.А., Цветкова Ю.В., Декин Г.О., Давыдова Н.В., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».