Поиск эффективных источников иммунитета пшеницы к распространенным в регионе заболеваниям и включение наиболее ценных доноров в селекционные программы -важнейшие составляющие стратегии создания устойчивых к фитопатогенам сортов. Заболевание черный зародыш, проявляющееся потемнением зерна в области зародыша, встречается во всех регионах возделывания Triticum durum Desf. В условиях Приобской лесостепи Алтайского края в 2014-2015 гг. проведено изучение 58 сортов и линий яровой твердой пшеницы различного географического происхождения по устойчивости к возбудителям черноты зародыша. Установлено широкое разнообразие генотипов по степени устойчивости к данному заболеванию. Условия вегетации вносят сопоставимый с генотипом вклад в проявление признака: доли влияния факторов «генотип» и «условия вегетации» составили 45,8 и 41,1% соответственно. Взаимодействие факторов статистически значимо и равнялось 13,1%. Выделены сортообразцы с наименьшей степенью поражения: Салют Алтая, Памяти Янченко, Алтайский янтарь, Солнечная 573, Ангел, Омский изумруд, 1480d-2, Луч 25, Харьковская 46, Донская элегия, Оренбургская 10, Divide. Сорта Алтайского НИИСХ, Оренбургского НИИСХ, Донского ЗНИИСХ и Сибирского НИИСХ характеризуются невысоким уровнем поражения (5,84 -7,36%). Выявленные источники устойчивости, согласно хозяйственно-биологической оценке, не имеют негативных признаков и свойств, препятствующих их использованию в программах на устойчивость к черному зародышу. The search for effective sources of wheat immunity to common diseases in the Altai Region and the inclusion of the most valuable donors in breeding programs are the most important components of a strategy to create new varieties resistant to pathogens. The black point disease causing the darkening the grain germ is found in all regions where Triticum durum Desf. is cultivated. We studied 58 varieties and lines of spring durum wheat of different geographic origin for resistance to black point in the Priobskaya (the Ob River) forest-steppe of the Altai Region. A wide range of genotypes on the resistance to the disease was revealed. Growing season conditions were comparable with genotype contribution to the manifestation of black point: the proportion of the influence of "genotype" and "growing conditions" factors accounted for 45.8 and 41.1%, respectively. Interaction of the factors was 13.1%. Accessions with the lowest development of infection have been identified. Varieties from Altai Research Institute of Agriculture, Orenburg Research Institute of Agriculture, Donۥ s Zonal Research Institute of Agriculture, Siberian Research Institute of Agriculture are characterized by a low level of black point damage (5.84 -7.36%). The sources of resistance, according to the economic and biological evaluation have no negative characteristics and properties that prevent their using in programs for resistance to black point.
The Allium test system is worldwide used for biological monitoring of environmental pollutants. We have studied toxic and mutagenic activity of water from the Chumysh River, which is one of the largest tributaries of the Upper Ob. Water samples were taken near industrial settlement Talmenka (Altai Territory of Russia) during the spring flood and low autumn water level in 2015. Root tips of Allium cepa L. was used as a biological model. There were examined 30 samples. Purified tap water of medium hardness served as a control sample. After the synchronizing the cell divisions, the onion bulbs with roots reaching a length of 2-3 mm were transferred to glass cups containing the selected samples of River water and cultured for several days at a temperature of +24 ± 1°C. After exposure, root tips were rinsed in distilled water and fixed in a cold mixture of ethanol and acetic acid (3:1). Fixed samples were used after 12-24 h or transferred to 70% alcohol and stored in refrigerator at a temperature of +4°C until required. The fixed materials were hydrolyzed in 1N HCl at 60°C for 5-8 min and squashed in aceto-orcein. Prepared slides were viewed under the microscope at a magnification of ×90. The mitotic index (MI), the phase indices, the frequency of abnormal mitosis, and chromosomal aberrations were determined by the examination of 500 cells per a replicate (100 cells per slide). We established that the decreased or increased levels of mitotic activity and the frequencies of pathological mitoses (up to 7.9%, P < 0.05) in onion root tips revealed the presence of mitotoxic and genotoxic agents in the Chumysh River water. We found that the most number of chromosomal abnormalities occurs at the stages of meta-or anaphase. The main abnormalities are chromosome laggings in meta-and anaphase, chromosome bridges, chromosome fragments and micronuclei. Their number increased in 5.0-10.8 times compared with the control value. It has been discovered the temporal and spatial distribution of compounds with different toxicity and genotoxicity within a stream. The greatest level of mitotic depression and the highest frequency of chromosomal mutations were observed in the tissues of the onion root tips germinated on the samples collected in low autumn water. The mechanisms of plant adaptation to unfavorable environmental factors are discussed.
Проведена оценка донорских способностей устойчивых к стеблевой ржавчине линий твердой пшеницы, созданных при гибридизации Triticum durum Desf. с T. timopheevii Zhuk. Материалом служили две интрогрессивные иммунные линии НТ-7 и НТ-10, прошедшие многолетнее испытание и подтвердившие свою устойчивость в полевых условиях Западной Сибири на фоне искусственной эпифитотии местной популяции наиболее агрессивных рас стеблевой ржавчины. Устойчивость к стеблевой ржавчине интрогрессивных линии, тетрапроизводных T. timopheevii, передается потомству при скрещивании с сортами твердой пшеницы как при самоопылении гибридов, так и программах ограниченных и непрерывных беккроссов. При каждом дополнительном возвратном скрещивании необходимо кратное увеличение объема выборки вследствие полигенного контроля признака. Наблюдаемые и ожидаемые частоты иммунных рекомбинантов приблизительно совпадали при заражении сборным и монорасовым инокулюмом патогена, что свидетельствует о приемлемости результатов генетического анализа при создании устойчивых сортов в конкретной селекционной программе. Изученные иммунные линии твердой пшеницы (НТ-7 и НТ-10) можно рассматривать в качестве доноров устойчивости к стеблевой ржавчине в селекции на иммунитет.
Изучены цитогенетические эффекты донных отложений (ДО) реки Чумыш в окрестностях населенного пункта Тальменка (Россия, Алтайский край). Установлено, что водные вытяжки донных отложений оказывают негативное цитотоксическое действие на тест-систему Allium cepa L., снижая в 1,7 раза митотическую активность клеток корневой меристемы. Уровень патологических митозов (14,01%), существенно превышающий фоновое значение (0,86%), указывает на присутствие в донных отложениях водоема факторов, обладающих суммарной мутагенной активностью (СМА). Согласно показателю «выраженность мутагенной активности», уровень СМА опытных проб классифицируется как «высокий». Основными нарушениями являются различные виды неравномерного расхождения хромосом. Доминирование в спектре аномалий патологий веретена деления дает основание полагать о химическом загрязнении донных отложений р. Чумыш. Стрессовые факторы, присутствующие в ДО, активизируют адаптационные механизмы клеток тест-объекта, направленные на сохранение их жизнеспособности и надёжности передачи генетической информации следующим клеточным поколениям. К числу таких адаптационных механизмов относятся формирование микроядер и полиплоидизация клеток. Barnaul, nnchernisheva@mail.ru; olga4ka_asu@mail.ru; tema_rid@mail.ru Cytogenetic effects of bottom sediments from Chumysh river near Talmenka (Russia, Altai Territory) were studied. It was found that the aqueous extracts of bottom sediments induced a strong cytotoxic effect reducing 1.7 times the mitotic activity in the apical root meristem in Allium cepa test system. The level of pathological mitoses (14.01%) was significantly higher than the background value (0.86%) and indicated the presence of factors with a total mutagenic activity in the bottom sediments of the river. This level is classified as high one. The different types of unequal chromosome segregation were the main violations during cell divisions. Dominance in the spectrum of anomalies metaphase spindle pathologies gave reason to believe about the chemical contamination of bottom sediments from Chumysh river. Stress factors of the sediments activate adaptive mechanisms of cells in test system to preserve their viability and reliability of the transmission of genetic information to future cell generations. The adaptive mechanisms are micronucleus and polyploidy cell formations.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.