Pleiotropic effects of resistance genes of common wheat (Triticum aestivum L.) to biotrophic fungal pathogens

unknown. Biotrophic fungal pathogens of wheat have high adaptive capacity and harmfulness. Successful breeding for resistance requires effective donors. Of particular interest are those genes which have resistance to a broad spectrum of diseases. The review describes epidemiological features of biotrophic fungal pathogens, their harmfulness, genes with pleiotropic effect on wheat resistance to disease, molecular markers to these genes. Pests and diseases destroy up to 40% of the potential crop yield, so it is necessary to produce varieties with genes that cause an acceptable level of resistance, which will allow obtaining environmentally friendly products. This is especially important for the protection of wheat, because in connection with global population growth it is necessary to increase the grain production of this crop, including the reducing the damage from diseases caused by biotrophic fungal pathogens. The best strategy is the selection for long-term resistance and usage in crosses of sources that have acceptable levels of resistance to a wide range of diseases (BSR, broadspectrum resistance). As the recipient varieties, the adapted recognized wheat varieties should be selected. To date, the following genes of T. aestivum are positively characterized: Lr34 / Yr18 / Sr57 / Pm38 / Bdv1 / Ltn1, Lr46 / Yr29 / Sr58 / Pm39 / Ltn2, Lr67 / Yr46 / Sr55 / Pm46 / Ltn3, Sr2 / Yr30 / Lr27 / Pbc1. They have been providing an acceptable level of field resistance to various diseases for many decades. It is promising to use genes of soft wheat and to create resistant to disease plants of other crops. Thus, transgenic barley with the Lr34 / Yr18 / Sr57 / Pm38 / Bdv1 / Ltn1 gene is characterized by a lesser degree of damage to the stem rust of wheat and has become resistant to specialized pathogens - pathogens of powdery mildew and leaf rust of barley, with strong juvenile resistance to leaf rust of barley without cold Treatment of sprouts.

Russian. Биотрофные грибные патогены пшеницы характеризуются высокими адаптационными способностями и вредоносностью. Для успешной селекции на устойчивость необходимы эффективные доноры. Особый интерес представляют те из них, которые обладают генами устойчивости к широкому спектру болезней. В статье рассматриваются эпидемиологические особенности биотрофных грибных патогенов, их вредоносность, гены с плейотрофным эффектом на устойчивость пшеницы к болезням, приводится информация о наличии молекулярных маркеров к этим генам. Вредители и болезни уничтожают до 40 % потенциального урожая сельскохозяйственных культур, поэтому необходимо производство сортов с генами, обусловливающими приемлемый уровень устойчивости, что позволит получать экологически чистую продукцию. Это особенно важно для защиты пшеницы, поскольку в связи с глобальным ростом населения следует увеличивать производство зерна этой культуры, в том числе путем снижения ущерба от болезней, вызываемых биотрофными грибными патогенами. Лучшей стратегией является селекция на длительную устойчивость и использование в скрещиваниях источников, обладающих приемлемыми уровнями резистентности к широкому спектру болезней (BSR, broadspectrum resistance). В качестве сортов-реципиентов следует выбирать адаптированные районированные сорта пшеницы. На сегодняшний день хорошо охарактеризованными генами T. aestivum являются гены Lr34/Yr18/Sr57/Pm38/Bdv1/Ltn1, Lr46/Yr29/Sr58/Pm39/Ltn2, Lr67/Yr46/Sr55/Pm46/Ltn3, Sr2/Yr30/Lr27/Pbc1, которые обеспечивают приемлемый уровень полевой устойчивости к разным болезням в течение многих десятилетий. Перспективно использование генов мягкой пшеницы и для создания устойчивых к болезням растений других зерновых культур. Так, трансгенный ячмень с геном Lr34/Yr18/Sr57/Pm38/Bdv1/Ltn1 характеризуется меньшей степенью поражения стеблевой ржавчиной пшеницы и приобрел устойчивость к специализированным патогенам – возбудителям мучнистой росы и листовой ржавчины ячменя, причем сильная ювенильная устойчивость к листовой ржавчине ячменя наблюдается без холодовой обработки проростков.