Molecular markers for identification of drought tolerant wheat genotypes under climate change conditions (original) (raw)
Related papers
ScienceRise: Biological Science
Метою роботи було визначити посухостійкість сортів пшениці м'якої озимої лабораторним методом і в культурі in vitro та порівняти отримані результати Матеріали та методи. Об'єктом досліджень були сорти пшениці м'якої озимої різного екологогеографічного походження. У роботі застосовувалися методи культури тканин і органів in vitro, селекції in vitro, лабораторний та статистичного аналізу даних. Стійкість до водного дефіциту 15 сортів пшениці вивчали за схожістю насіння на осмотичному розчині та часткою живих калюсів на селективному середовищі з манітом. Результати. Проведено скринінг сортів пшениці м'якої озимої, створених у різних екологічних зонах, на посухостійкість та виділено джерела стійкості до водного дефіциту. Генотипова реакція на осмотичний стрес сортів виявлялась за різною часткою життєздатних калюсів та неоднаковим відсотком пророслого насіння за дії стресового чинника. Встановлено, що найбільшою стійкістю до водного дефіциту характеризувалися сорти Балада миронівська та Горлиця миронівська, у яких відсоток проростання насіння та рівень виживання калюсів на середовищах з осмотиком були найвищими. Сорти Овідій і Wenzell виявилися найчутливішими до дії водного дефіциту, оскільки за селективних умов вони мали найнижчі показники стійкості до осмотичного стресу. Виявлено достовірний кореляційний зв'язок (r = 0,86) між показниками посухостійкості, отриманими лабораторним методом та in vitro. Розроблено та запатентовано спосіб оцінки посухостійкості генотипів пшениці, який сприятиме створенню нових сортів з цінними практичними властивостями. Висновки. Показники стійкості, отримані на різних рівнях організації (клітини, проростки), в основному збігалися для більшості вивчених сортів, тому для оцінки селекційного матеріалу можна використовувати як in vitro, так і лабораторний методи оцінки. Показано можливість використання селективних систем з манітом для проведення скринінгу генотипів пшениці на стійкість до водного дефіциту. Сорти Балада миронівська та Горлиця миронівська можуть бути цінним вихідним матеріалом для подальшої селекції пшениці Ключові слова: пшениця м'яка озима, водний дефіцит, калюсні культури, насіння, маніт, стійкість
Methods for evaluation of wheat breeding material for drought tolerance
Visnyk of Lviv University. Biological series, 2020
Wheat is one of the most valuable cereals on the planet and plays a leading role in the food supply of mankind. The range of wheat is very large, since it is cultivated on five continents in most countries of the world. The genetic improvement of wheat is crucial because of its direct impact on the economic development, international grain trade and food security of the country, so the relevance of research in solving many genetic-breeding problems regarding this crop is growing and acquires a qualitatively new character. The increase in productivity is the most important criterion in the cultivation of any crops, in particular wheat. Drought is one of the main limiting environmental factors that reduce plant productivity. In order to guarantee agriculture from losses in dry years, it is necessary to have varieties tolerant to moisture deficiency. That is why one of the priority areas of wheat breeding is the creation of varieties tolerant to the action of water deficiency. The succ...
In vitro screening of the spring wheat F2 hybrids for water deficit resistance
ScienceRise: Biological Science
Методом прямого добору проведено скринінг in vitro гібридів F 2 пшениці м'якої та твердої ярої на стійкість до водного дефіциту з використанням низькомолекулярного маніту в якості стрес-чинника. Показано, що зі збільшенням концентрації маніту з 0,2 до 0,8 М у всіх генотипів відбувалося пр игнічення росту калюсної культури, що свідчить про токсичний вплив стресового чинника. Встановлено, що концентрація 0,6 М маніту дозволяє диференціювати генотипи пшениці ярої за стійкістю до во дного дефіциту. Виявлено, що найбільшою стійкістю до осмотичного стресу характеризувався гібрид F 2 Елегія миронівська / Краса Полісся, оскільки калюси цього генотипу за селективних умов відрізнялись підвищеним морфогенетичним потенціалом, мали найбільший рівень виживання і лише з експлантів ць ого гібриду після культивування на середовищі з манітом концентрацією 0,8 М було отримано р ослини-регенеранти. Гібрид F 2 Жізель / Лан виявився найчутливішим до осмотичного стресу, так як у його калюсів за селективних умов спостерігали масовий некроз та відсутність регенераційної здатності. У вивчених форм пшениці ярої відмічено генотипову залежність процесів морфогенезу у культурі in vitro. Формування рослин-регенерантів з калюсів пшениці відбувалося шляхом як геморизогенезу, так і соматичного ембріоїдогенезу. З індукованих калюсів отримано рослини-регенеранти, оптимізовано їх дорощування, укорінення та переведення в умови in vivo. Генотипова реакція на осмотичний стрес у калюсній культурі гібридів F 2 пшениці ярої виявлялась за різним рівнем виживання та різною регенераційною здатністю за дії стресового чинника. Гібрид F 2 Елегія миронівська / Краса Полісся може бути використаний як цінний матеріал для подальшої селекції пшениці ярої. Культуру тканин in vitro можна використовувати як тест-систему для проведення скринінгу генотипів пшениці на стійкість до осмотичного стресу. Оптимізований регламент отримання повноцінних рослин-регенерантів пшениці м'якої та твердої ярої в калюсній культурі in vitro може бути застосований у клітинній селекції та генно-інженерних експериментах Ключові слова: пшениця яра, водний дефіцит, калюсні культури, маніт, осмотичний стрес, стійкість
Agrarian science
The article discusses the dynamics of changes in the area of the assimilation surface of assimilation organs of different genotypes of durum and soft wheat as a result of drought, differing in the ripening period. As you know, under drought conditions, the water potential of the soil first decreases, and then the plants; at later stages, the turgor pressure decreases, stomata close and there is a sharp decrease in photosynthetic activity. This situation creates stress in organisms and various biochemical, physiological and molecular reactions arise to overcome and protect this stress, allowing plants to develop resistance mechanisms that allow them to adapt to the external environment. The study showed a wide range of changes in the surface area of assimilation to assimilate organs in ontogenesis, depending on the morphophysiological characteristics of genotypes and donor-acceptor relations. Expansion of these studies showed that chloroplasts of high-yielding genotypes are character...
Vavilov Journal of Genetics and Breeding, 2019
Pyrenophora tritici-repentis(Ptr) is the causative agent of tan spot, one of the yield limiting diseases of wheat, rapidly increasing in wheat growing countries including Kazakhstan. The aim of this study was the identifcation of wheat genotypes with resistance to Ptr race 1 and race 5 and their hostselective effectors (toxins) Ptr ToxA and Ptr ToxB. A common wheat collection of 41 accessions (38 experimental and 3 controls) was characterized using the molecular markersXfcp623andXBE444541, diagnostic for theTsn1andTsc2genes conferring sensitivity to fungal toxins. The coincidence of the markerXBE444541with resistance to race 5 was 92.11 %, and with Ptr ToxB, 97.37 %. Genotyping results using the markerXfcp623confrmed the expected response to Ptr ToxA; the presence/absence of the markerXfcp623completely (100 %) coincided with sensitivity/resistance to race 1 and Ptr ToxA. This demonstrates the reliability of the diagnostic markerXfcp623for identifying wheat genotypes with resistance ...
Alloplasmic lines of wheat. Photosynthesis and drought tolerance
IX Congress of society physiologists of plants of Russia "Plant physiology is the basis for creating plants of the future", 2019
Пленарные доклады 1Казанский институт биохимии и биофизики-обособленное структурное подразделение ФИЦ КазНЦ РАН, Казань, Россия 2Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия, 3Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН, Саратов, Россия, 4Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова-обособленное структурное подразделение ФИЦ КазНЦ РАН, Казань, Россия