Inheritance of resistance to mildew (Blumeria graminis F. sp. tritici Bgt.) hybrids of winter wheat of various ecological and genetic origin under irrigation
Abstract
The purpose of the article is to establish the nature ofthe inheritance of the trait “resistance (damage) to powderymildew” in hybrids of soft winter wheat, created with thehelp of late-maturing specimens of the Western Europeanecotype, and also to establish correlations of resistance topowdery mildew with the duration of the interphase period“flowering – grain ripeness” and grain yield of elite breedingfamilies. Methods. Field studies were conducted at theInstitute of Irrigated Agriculture of the National Academyof Agrarian Sciences of Ukraine in 2016–2021. The objectof research was modern varieties of winter wheat of theInstitute of Irrigated Agriculture of the National Academyof Agrarian Sciences of Ukraine, collection samples ofWestern European ecotype, which were introduced fromFrance (registration numbers Kf №…-16) and hybridscreated with their participation. Results. Resistanceto powdery mildew of the parent components of theintroduced samples ranged from 65,7 to 90,3%. Most of theintroduced cultivars were inferior to domestic ones in termsof resistance, which may be due to the longer vegetationperiod and the extension of the infectious load during this period. The greatest resistance to powdery mildewof Western European varieties was observed in Kf5-16,Kf2-16, which corresponded to the level of resistance ofdomestic varieties Ovid, Ledia. Among domestic varieties,the varieties Ovidіі and Ledia were characterized by thehighest resistance (91,2…91,3%), such varieties arecharacterized as “stable” (75…90%) and occupy the middleposition between “high resistance” (90…100%) and “weaksusceptibility” (60…75%). Hybrids of the first generation(F1) inherited the trait mainly by intermediate type anddominance of resistance. True heterosis was shown by2 combinations out of 12, and the degree of heterosis wasvery low (100,3…102,0%), which indicates a polygenic typeof heredity and no effect of cumulative action of resistancealleles and heterosis effect. Conclusions. Assessmentsof selected families for powdery mildew (resistance) topowdery mildew (Blumeria graminis F. sp. Tritici Bgt.)in hybrid populations of soft winter wheat, timing ofdevelopment phases and grain yield in breeding nurseriesallowed to determine the level of links between individualcharacteristics and identify the most important markers forselection and adjustment of the model variety.
References
2. Литвиненко М.А. Створення сортів пшениці м’якої озимої (Triticum aestivum L.), адаптованих до змін клімату на Півдні України. Збірник наукових праць Селекційно-генетичного інституту – Національного центру насіннєзнавства та сортовивчення. 2016. Bип. 27(67). С. 36–53.
3. Новый исходный материал для селекции пшеницы (Triticum aestivum L.) на групповую устойчивость к фитопатогенам / О.В. Бабаянц, Н.И. Сауляк, Л.Т. Бабаянц, К.П. Терновой, А.В. Галаев. Збірник наукових праць Селекційно-генетичного інституту – Національного центру насіннєзнавства та сортовивчення. 2016. Вып. 28(68). С. 68–75.
4. Multienvironmental evaluation of wheat (Triticum aestivum L.) germplasm identifies donors with multiple fungal disease resistance / S. Kumar, G. Singroha, S.C. Bhardwaj et al. Genetic Resources and Crop Evolution. 2019. Vol. 66. № 4. P. 797–808. DOI: 10.1007/s10722-019-00751-3.
5. The powdery mildew resistance gene Pm8 derived from ryeis suppressed by its wheat or tholog Pm3 / S. Hurni, S. Brunner, D. Stirnweis, G. Herren, D. Peditto, R.A. McIntosh, B. Keller. The Plant Journal. 2014. Vol. 79. № 6. P. 904–913. DOI: 10.1111/tpj.12593.
6. Tao Y., Vlasenko V., Wu L. Cloning and bioinformatics analysis of wheat powdery mildew resistance related gene TAGDSL. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія «Агрономія і біологія». 2021. № 2(44). С. 66–72. URL: https://doi.org/10.32845/agrobio.2021.2.9.
7. Catalogue of Gene Symbols for Wheat: 2009 Supplement / R.A. McIntosh, J. Dubcovsky, W.J. Rogers et al. Annual Wheat Newsletter. 2009. Vol. 55. P. 256–278.
8. Леонов О.Ю. Закономірності прояву ознаки стійкості до борошнистої роси серед зразків генофонду пшениці м’якої. Збірник наукових праць Селекційно-генетичного інституту – Національного центру насіннєзнавства та сортовивчення. 2010. Вип. 16(56). С. 208–220.
9. The relationship between yield and pathogens attack on the advanced breeding winter wheat lines assessed for adult plant resistance / G. Păunescu, M. Paraschivu, R.A. Păunescu, C.A. Roșculete. Scientific Papers Series “Management, Economic Engineering in Agriculture and Rural Development”. 2022. Vol. 22. Iss. 1. P. 493–501.
10. Моргун В.В., Топчій Т.В. Пошук нових джерел стійкості пшениці озимої до основних збудників грибних хвороб. Фізіологія рослин і генетика. 2016. Т. 48. № 5. С. 393–400. URL: https://doi.org/10.15407/frg2016.05.393.
11. Вихідний матеріал для селекції пшениці м’якої озимої на високу стійкість до хвороб в умовах Лісостепу України / О.А. Демидов, Г.Б. Вологдіна, С.І. Волощук, О.В. Гуменюк, В.В. Кириленко, С.О. Хоменко. Фактори експериментальної еволюції організмів. 2019. Т. 24. С. 63–69.
12. Хоменко Л.О., Сандецька Н.В. Джерела комплексної стійкості пшениці озимої (Triticum aestivum L.) у селекції на адаптивність. Plant Varieties Studying and Protection. 2018. Vol. 14. № 3. P. 270–275. URL: https://doi.ord/10.21498/2518-1017.14.3.2018.145289.
13. Орлюк А.П., Базалій Г.Г., Біляєва І.М. Особливості успадковування стійкості до фітопатогенів гібридами озимої пшениці при зрошенні. Зрошуване землеробство. 2007. Вип. 47. С. 134–139.
14. Селекція пшениці м’якої озимої за використання пшенично-житніх транслокацій в умовах центрального Лісостепу / В.В. Кириленко, Н.С. Дубовик, О.В. Гуменюк, Г.Б. Вологдіна, Р.М. Лось. Київ : Компрінт, 2021. 221 с.
15. Успадкування висоти рослин гібридами пшениці озимої різного еколого-генетичного походження в умовах зрошення / А.Ю. Жупина, Г.Г. Базалій, Л.О. Усик, Т.Ю. Марченко, Ю.О. Лавриненко. Аграрні інновації. 2021. № 10. С. 122–129. URL: https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2021.10.19.
16. Методика польових і лабораторних досліджень на зрошуваних землях / Р.А. Вожегова, М.П. Малярук та ін. Херсон : Грінь Д.С., 2014. 286 с.
17. Saari E.E., Prescott J.M. A scale for appraising the foliar intensity of wheat diseases. Plant Disease. 1975. № 59. P. 377–380.
18. Бабаянц О.В., Бабаянц Л.Т. Основы селекции и методология оценок устойчивости пшеницы к возбудителям болезней. Одесса : ВМВ, 2014. 401 с.
19. Методологія виділення форм польових культур за стійкістю до комплексу біо- та абіотичних чинників / В.П. Петренкова, І.Ю. Боровська, І.С. Лучна, Т.В. Сокол, І.М. Ниска, Є.Ю. Кучеренко, К.В. Компанець. Харків : ФОП Бровін, 2018. 242 с.
