STUDY OF INTROGRESSIVE LINES OF WINTER WHEAT BY GENES OF RESISTENCE TO HARD SMUT TILLETIA CARIES (DC.) FOR USE IN ORGANIC FARMING | ОРГАНИКАЛЫҚ ЕГЕНШІЛІККЕ ҚОЛДАНУ ҮШІН КҮЗДІК БИДАЙДЫҢ ИНТРОГРЕССИВТІ ЖЕЛІЛЕРІНІҢ ҚАТТЫ ҚАРА КҮЙЕ TILLETIA CARIES (DC.) ҚОЗДЫРҒЫШЫНА ТӨЗІМДІЛІК ГЕНДЕРІН ЗЕРТТЕУ | ИЗУЧЕНИЕ ИНТРОГРЕССИВНЫХ ЛИНИЙ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ПО ГЕНАМ УСТОЙЧИВОСТИ К ТВЕРДОЙ ГОЛОВНЕ TILLETIA CARIES (DC.) ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ОРГАНИЧЕСКОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ

English. Hard wheat smut is one of the most harmful diseases in wheat production worldwide. The causative agent is the fungus Tilletia caries (DC.). One of the effective methods of combating this disease is the creation and introduction of new genetically resistant to hard smut wheat varieties. To solve the issues of selection of genotypes resistant to smut, it is relevant to use highly effective DNA markers in the wheat breeding process. The purpose of this study was to evaluate wheat breeding lines on the natural background of organic farming for resistance to hard smut and identification by genes Bt9, Bt8, Bt10 and Bt11 using DNA markers. Wheat samples were evaluated against the natural background of organic farming for resistance to hard smut and identified by the genes Bt9, Bt8, Bt10 and Bt11 using DNA markers. As the research material, 16 introgressive lines of winter wheat from the LLP «Kazakh Research Institute of Agriculture and Plant Growing» collection were used, obtained on the basis of crosses with wild relatives. Two SSR markers were used in the work - Xgwm114 and Xgpw7433. Molecular genetic labeling of 16 breeding samples for resistance to hard smut allowed us to identify two introgressive lines of winter wheat (1127-7, 2041-7) having a complex of genes Bt9, Bt8, Bt10 and Bt11. The use of the Xgpw7433 marker made it possible to isolate two carriers of the Bt9 gene (1127-7, 2041-7). Using the marker Xgwm114, nine samples with the genes of resistance to hard smut Bt8, Bt10, Bt11 were isolated (1127-7, 1675-170, 1717-27, 1723-11, 2005-1 2005-13, 2041-7, 2046-1, KZ231). It was found that all the studied 16 lines were not affected by hard smut pathogens when studied under organic farming conditions. Distinguished introgressive lines of winter wheat are a valuable donor and source material for breeding for resistance to hard smut. These lines can be of great practical importance for use in organic farming.

Kazakh. Бидайдың қатты қара күйе ауруы – бүкіл әлем бойынша бидай өндірісіндегі ең зиянды аурулардың бірі. Қоздырғышы -Tilletia caries (DC.) саңырауқұлағы. Бұл аурумен күресудің тиімді әдістерінің бірі-бидайдың қатты қара күйе ауруынагенетикалық төзімді жаңа сорттарын шығару және енгізу болып табылады. Қатты қара күйе ауруына төзімді генотиптерді таңдау мәселелерін шешу үшін бидайдың селекциялық процесінде жоғары тиімді ДНҚ маркерлерін қолдану өзекті болып табылады. Бұл зерттеудің мақсаты органикалық егіншіліктің табиғи фонында бидайдың селекциялық үлгілерін қара күйе ауруына төзімділігін бағалап, ДНҚ маркерлерін қолдана отырып, Bt9, Bt8, Bt10 және Bt11 гендері бойынша анықтау. Зерттеу материалы ретінде жабайы туыстарымен будандастыру негізінде алынған «Қазақ егіншілік және өсімдік шаруашылығы ғылыми-зерттеу институты» ЖШС коллекциясынан алынған күздік бидайдың 16 интрогрессивті желілері пайдаланылды. Жұмыста екі SSR маркері қолданылды - Xgwm114 және Xgpw7433. 16 селекциялық үлгілердің қатты қара күйе ауруына төзімділігі бойынша молекулярлық-генетикалық таңбалануы Bt9, Bt8, Bt10 және Bt11 гендер кешені бар күздік бидайдың екі интрогрессивті үлгілерін (1127-7, 2041-7) анықтауға мүмкіндік берді. Xgpw7433 маркерін қолдану Bt9 генінің екі тасымалдаушысын анықтауға мүмкіндік берді (1127-7, 2041-7). Xgwm114 маркерін қолдана отырып, Bt8,Bt10, Bt11 қара күйе ауруына төзімділік гендері бар тоғыз үлгі анықталды (1127-7, 1675-170, 1717-27, 1723-11, 2005-1 2005-13, 2041-7, 2046-1, KZ231). Органикалық егіншілік жағдайында зерттелген барлық 16 желіге қара күйе ауруының қоздырғыштары әсер етпегені анықталды. Күздік бидайдың ерекше интрогрессивті үлгілері қара күйе ауруына төзімділік көрсеткен құнды донорлық және бастапқы материал болып табылады. Бұл желілер органикалық егіншілікте қолдану үшін үлкен практикалық мәнге ие болуы мүмкін.

Russian. Твёрдая головня пшеницы – одна из наиболее вредоносных болезней в производстве пшеницы по всему миру. Возбудителем является гриб Tilletia caries (DC.). Одним из эффективных методов борьбы с данной болезнью является создание и внедрение новых генетически устойчивых к твердой головне сортов пшеницы. Для решения вопросов отбора устойчивых к твердой головне генотипов актуальным является использоваие высокоэффективных ДНК-маркеров в селекционном процессе пшеницы. Целью данного исследования являлась оценка селекционных линий пшеницы на естественном фоне органического земледелия на устойчивость к твердой головне и идентификация по генам Bt9, Bt8, Bt10 и Bt11 с использованием ДНК-маркеров. В качестве материала исследований были использованы 16 интрогрессивных линий озимой пшеницы из коллекции КазНИИЗиР, полученные на основании скрещиваний с дикими сородичами. В работе были использованы два SSR маркера - Xgwm114 и Xgpw7433. Молекулярно-генетическое маркирование 16-ти селекционных образцов по устойчивости к твердой головне позволило выделить две интрогрессивные линии озимой пшеницы (1127-7, 2041-7), имеющие комплекс генов Bt9, Bt8, Bt10 и Bt11. Использование маркера Xgpw7433 позволило выделить два носителя гена Bt9 (1127-7, 2041-7). С использованием маркера Xgwm114 выделено девять образцов с генами устойчивости к твердой головне Bt8,Bt10,Bt11 (1127-7, 1675-170, 1717-27, 1723-11, 2005-1 2005-13, 2041-7, 2046-1, KZ231). Установлено, что все 16 линий при изучении в условиях органического земледелия не поражались возбудителями твердой головни. Выделенные интрогрессивные линии озимой пшеницы являются ценным донорным и исходным материалом для селекции на устойчивость к твердой головне. Данные линии могут иметь большое практическое значение для применения в органическом земледелии.