Российская сельскохозяйственная наука, 2023, № 2

УДК 632.4.01/.08

DOI: 10.31857/S2500262723020114, EDN: AQEBFC

ХАРАКТЕРИСТИКА ПОПУЛЯЦИЙ Pyrenophora tritici-repentis, Parastagonospora nodorum

И Parastagonospora pseudonodorum НА ТЕРРИТОРИИ ТАМБОВСКОЙ ОБЛАСТИ

ПО НАЛИЧИЮ ГЕНОВ-ЭФФЕКТОРОВ*

Н.М. Коваленко¹, кандидат биологических наук, Ю.В. Зеленева¹, доктор биологических наук,

В.П. Судникова², кандидат сельскохозяйственных наук

¹Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений,

196608, Санкт-Петербург, Пушкин, ш. Подбельского, 3

E-mail: info@vizr.spb.ru

²Среднерусский филиал Федерального научного центра им. И. В. Мичурина,

392553, Тамбовская обл., Тамбовский р-н., пос. Новая Жизнь, ул. Молодежная, 1

E-mail: tmbsnifs@mail.ru

Исследования проводили с целью характеристики популяций Pyrenophora tritici-repentis, Parastagonospora nodorum и

Parastagonospora pseudonodorum на территории Тамбовской области на наличие генов-эффекторов Tox1, Tox3, ToxA и

ToxВ с использованием связанных с ними молекулярных маркеров. Инфекционные образцы отобраны в 2022 г. с листьев

яровой и озимой пшеницы, выращенной на участке, расположенном в северо-восточной части Центрально-Черноземного

региона. Предшественник - чистый пар. Виды P. nodorum и P. pseudonodorum отмечены на сортах яровой пшеницы в

конце вегетации растений. Гриб P. tritici-repentis поразил сорта как озимой, так и яровой пшеницы. C использованием

молекулярных маркеров, проведена идентификация генов, кодирующих NEs у 68 изолятов гриба P. tritici-repentis с 19 сортов

озимой пшеницы, 100 изолятов вида P. nodorum с 10 сортов яровой пшеницы и 70 изолятов P. pseudonodorum с 7 сортов

яровой пшеницы. Среди изученных изолятов P. nodorum отмечены как единичные гены Tox1, Tox3 и ToxА, так и сочета-

ния по два гена в одном генотипе. В генотипе изолятов P. pseudonodorum не отмечено присутствие гена ToxА. Выявлены

изоляты грибов, генотипы которых несут Tox1 и/или Tox3. Ген ToxB в изученной популяции P. tritici-repentis не выявлен,

тогда как ToxА был широко представлен. Встречаемость в популяции P. nodorum генов ToxА составила 30 %, Tox1 - 20

%, Tox3 - 30 %; в популяции P. pseudonodorum отмечали Tox1 - 57,1 % и Tox3 - 30 %; в популяции P. tritici-repentis был

представлен ToxА - 76,5 %. Штаммы P. tritici-repentis, P. nodorum и P. pseudonodorum, охарактеризованные по наличию

генов-эффекторов, будут использованы при создании искусственных инфекционных фонов для выявления источников и

доноров устойчивости к листовым пятнистостям.

CHARACTERIZATION OF Pyrenophora tritici-repentis, Parastagonospora nodorum AND Parastagonospora

pseudonodorum POPULATIONS BASED ON THE PRESENCE OF EFFECTOR GENES

IN THE TAMBOV OBLAST TERRITORY

N.M. Kovalenko¹, Yu.V. Zeleneva¹, V.P. Sudnikova²

¹All-Russian Institute of Plant Protection,

196608, Sankt-Peterburg, Pushkin, sh. Podbel'skogo, 3

E-mail: info@vizr.spb.ru

²Central Russian branch of Michurin Federal Scientific Center,

392553, Tambovskaya obl., Tambovskii r-n, pos. Novaya Zhizn', ul. Molodezhnaya, 1

E-mail: tmbsnifs@mail.ru

The aim of the research is to characterise the populations of Pyrenophora tritici-repentis, Parastagonospora nodorum and

Parastagonospora pseudonodorum in the territory of the Tambov region based on the presence/absence of the Tox1, Tox3, ToxA and

ToxB effector genes using their associated molecular markers. Infectious samples were obtained in 2022 from the leaves of spring and

winter wheat. The infectious site is located in the northeastern part of the Central Black Soil region. The predecessor is represented

by the pure steam. The species of P. nodorum and P. pseudonodorum were observed on spring wheat cultivars in the end of their

vegetation period. The fungus of P. tritici-repentis affected the cultivars of both winter and spring wheat. Using molecular markers,

the genes encoding NEs were identified in 68 P. tritici-repentis isolates obtained from 19 winter wheat cultivars, 100 P. nodorum

isolates, taken from 10 spring wheat cultivars, and 70 P. pseudonodorum isolates, provided by 7 spring wheat cultivars. Among the P.

nodorum isolates studied, there were both single genes Tox1, Tox3, and ToxA, as well as combinations of two genes in one genotype.

The presence of the ToxA gene was not found in the genotype of P. pseudonodorum isolates. Fungal isolates with genotypes carrying

Tox1 and/or Tox3 have been identified. The ToxB gene was not found in the examined population of P. tritici-repentis, while ToxA was

widely represented. The occurrence of genes in the P. nodorum population was as follows: ToxA, 30%; Tox1, 20%; Tox3, 30%; in the

population of P. pseudonodorum it was: Tox1 - 57.1%, Tox3 - 30 %; in the population of P. tritici-repentis the ratio was represented

by the following figures: ToxA - 76.5%. P. tritici-repentis, P. nodorum, and P. pseudonodorum strains, characterized by the presence

of effector genes, will be used to create artificial infectious backgrounds to identify sources and donors of leaf spot resistance.

Ключевые слова: вирулентность, гены-эффекторы, пирено-

Key words: virulence, effector genes, pyrenophorosis, PCR-

фороз, ПЦР-диагностика, пшеница, пятнистости, септориоз,

diagnostics, wheat, spots, septoriasis, phytopathogenic fungi.

фитопатогенные грибы.

Результаты ежегодного мониторинга болезней

регионах России, все большее распространение получают

пшеницы свидетельствуют, что в последние годы

септориозные и пиренофорозные пятнистости [1].

на территории Тамбовской области, как и во многих

Виды Parastagonospora nodorum (Berk.) Quaedvl.,

* работа выполнена при поддержке Российского научного фонда, проект № 19-76-30005.

Российская сельскохозяйственная наука, 2023, № 2

Табл. 1. Происхождение изолятов

Verkley & Crous и Parastagonospora pseudonodorum

P. tritici-repentis, P. nodorum и P. pseudonodorum

(синоним P. avenae f. sp. triticea) [2] вызывают септориоз

листа и колоса пшеницы. По нашим наблюдениям, они

Сорт (озимая

Число

Сорт (яровая

Число

Регистрацион-

образуют некротические пятна с пикнидами на листьях,

пшеница)

изолятов

пшеница)

изолятов

ный номер

побегах и колосе, как правило, начиная с фазы колошения

Pyrenophora

Parastagonospora

(51 по шкале Цадокс) [3]. P. nodorum и P. pseudonodorum

tritici-repentis

nodorum

считают одними из наиболее вредоносных фитопатогенов

Безенчукская

во всех зернопроизводящих странах [4]. P. nodorum имеет

Валентина

175-22-P.n.

380

широкий круг хозяев. Кроме пшеницы, он поражает рожь,

Бирюза

Воевода

185-22-P.n.

тритикале, ячмень, дикие злаки. Вид P. pseudonodorum

поражает только пшеницу.

Звонница

Курская 2038

137-22-P.n.

Гриб Pyrenophora tritici-repentis (Died.) Drechsler

Изюминка

Л 400

156-22-P.n.

вызывает желтую пятнистость пшеницы. Это одна из

Инна

Л 503

157-22-P.n.

наиболее вредоносных болезней культуры, которая

Косовица

Пирамида

149-22-P.n.

встречается во всех районах возделывания пшеницы по

Саратовская

Лагуна

145-22-P.n.

всему миру [5, 6, 7]. Первичные симптомы заболевания

отмечают весной на озимой пшенице в виде мелких

Латыневка

Союз 1

148-22-P.n.

желто-коричневых пятен, которые увеличиваются,

Липецкая

Тулайковская

принимая линзообразную форму [8]. Помимо пшеницы,

150-22-P.n.

звезда

100

гриб может поражать множество других злаков, таких

Льговская

как рожь, ячмень и пырей ползучий [9, 10].

Фаворит

161-22-P.n.

167

Грибы P. tritici-repentis, P. nodorum и P. pseudonodorum

Льговская 4

Итого

100

известны своей способностью синтезировать

Мироновская

Parastagonospora

некротрофные эффекторы (necrotrophic effectors - NEs),

100

pseudonodorum

в том числе специфичные к хозяину токсины (host selec-

Мироновская

Краснокутка

tive toxins - HSTs), которые функционируют как факторы

136-22-P.p.

808

патогенности [11]. У вида P. tritici-repentis описаны три

Московская

некротрофных эффектора - Ptr ToxA, Ptr ToxB и Ptr

Кинельская 6

134-22-P.p.

Tox C. При этом ученые отмечают, что NEs существует

Московская

Тулайковская

больше [12, 13, 14]. Ptr ToxA и Ptr ToxB - белки, Ptr ToxC -

150-22-P.p.

100

низкомолекулярное соединение небелковой природы [13].

Престиж

Фаворит

161-22-P.p.

Ptr ToxA вызывает некроз, Ptr ToxB и Ptr ToxC - хлороз

[11, 12]. Ptr ToxA кодирует одна единственная копия гена

Проза

Экада 109

163-22-P.p.

ToxA, тогда как Ptr ToxB - многокопийный ген ToxB [15].

Синтетик

Воевода

185-22-P.p.

Ptr также имеет гомолог Ptr ToxB, кодируемый геном toxb,

Спартак

Гранни

186-22-P.p.

который не вызывает никаких симптомов у пшеницы,

Итого

несмотря на 81 % сходства с Ptr ToxB [16, 17].

У вида P. nodorum идентифицировано восемь

Среднерусского филиала Федерального научного центра

генов, кодирующих NEs, комплементарных девяти

им. И. В. Мичурина).

генам чувствительности пшеницы (Snn) - SnToxA/Tsn1,

Инфекционный участок расположен в северо--

SnTox1/Snn1, SnTox2/Snn2, SnTox3/Snn3-B1/Snn3-D1,

восточной части Центрально-Черноземного региона.

SnTox4/Snn4, SnTox5/Snn5, SnTox6/Snn6 и SnTox7/Snn7

Почва опытного участка, на котором собирали инфек-

[18]. Изначально предполагали, что SnTox2, SnTox6 и Sn-

ционный материал, характеризовалась следующими

Tox7 - три разных NEs, нацеленных на три отдельных

показателями: содержание в пахотном слое (0…30 см)

гена чувствительности хозяина. Richards с коллегами [19]

подвижного фосфора - 22,0 мг/100 г почвы, подвиж-

показали, что на самом деле они кодируют один и тот же

ного калия - 10,9 мг/100 г почвы (по Чирикову, ГОСТ

ген, который обозначили как Tox267. Этот ген нацелен

26204-91), реакция почвенного раствора (рН_сол.) - 5,5 ед.

на три отдельных гена чувствительности хозяина - Snn2,

(ГОСТ 26483-85), гидролитическая кислотность - 3,9 мг-

Snn6 и Snn7. На сегодняшний день клонированы четыре

экв./100 г почвы (по Каппену, ГОСТ 26212-91), сумма

некротрофных эффекторных гена P. nodorum - ToxA, Tox1,

поглощенных оснований - 57,2 ммоль/100 г почвы (ГОСТ

Tox3 и Tox267. Показано, что они также характерны и для

26483-85).

вида P. pseudonodorum [20].

Учетная площадь делянки 10 м², повторность че-

Знание разнообразия Ptr может помочь улучшить

тырехкратная. Посев проводили сеялкой СФК, норма

идентификацию патогенов и возможность борьбы

высева 5 млн всхожих семян на 1 га. Агротехника выра-

с ними, а также создавать новые сорта пшеницы, которые

щивания культуры общепринятая в Тамбовской области.

будут обладать устойчивостью к местной популяции

Предшественник - чистый пар.

возбудителей болезней [21].

Погодные условия 2022 г. были неблагоприятными

Цель исследований - охарактеризовать популяции

для возделывания сельскохозяйственных растений

Pyrenophora tritici-repentis, Parastagonospora nodorum

и развития на них фитопатогенов микозной этиологии

и Parastagonospora pseudonodorum на территории

(табл. 2). В начале вегетационного периода за май выпа-

Тамбовской области на наличие у них генов-эффекторов

ло 34,4 мм осадков, и при умеренных температурах воз-

Tox1, Tox3, ToxA и ToxВ с использованием связанных

духа гидротермический коэффициент (ГТК) находился

с ними молекулярных маркеров.

на достаточно высоком уровне - 1,41. В июне количество

Методика. Материалом для исследования служили

осадков (23,4 мм) и ГТК (0,40) были низкими. В июле

моноконидиальные изоляты P. tritici-repentis, P. nodorum

выпало 98,2 мм осадков, что значительно выше нормы,

и P. pseudonodorum (табл. 1), выделенные в 2022 г.

а гидротермический коэффициент составил 1,54. Это

из пораженных листьев пшеницы, собранных на

способствовало росту и развитию сельскохозяйственных

территории Тамбовской области (инфекционный участок

растений. В августе осадков выпало мало - 22,0 мм,

Российская сельскохозяйственная наука, 2023, № 2

Табл. 2. Метеорологические условия 2022 г. (Тамбовская метеостанция)

Месяц

Фактор погоды

Декада

апрель

май

июнь

июль

август

Среднесуточная температура воздуха

6,2

8,7

17,9

21,4

22,5

по декадам, °С

10,9

11,2

19,5

20,2

22,0

III

11,0

12,2

20,6

20,1

25,5

Средняя температура за месяц, °С

9,3

10,7

19,4

20,5

22,6

Сумма осадков по декадам, мм

32,6

5,0

11,3

1,3

0,0

10,3

18,9

7,1

49,8

22,0

III

8,0

10,5

5,0

47,1

0,0

Сумма осадков за месяц, мм

50,9

34,4

23,4

98,2

22,0

Гидротермический коэффициент (ГТК) за месяц

1,41

0,40

1,54

0,31

произошло повышенные температуры воздуха - мак-

методике Gao et al. [24] с использованием ПЦР с парами

симальную температуру воздуха больше или равную

праймеров SnTox1-cF/SnTox1-cR и SnTox3-cF/SnTox3-cR

30 °С отмечали 17 дней. Величина гидротермического

соответственно (табл. 3). Условия ПЦР: 94 °C в течение

коэффициента за этот - 0,31 свидетельствует о засушли-

4 мин., затем 30 циклов - 94 °C в течение 30 с, 60 °C -

вых условиях. Урожайность изучаемых культур в 2022

30 с, 72 °C - 3 мин.; последний этап элонгации - 72 °C

г. оказалась ниже уровня 2020 г., но выше 2021 г.[1].

в течение 10 мин.

Погодные факторы оказали влияние и на развитие

ToxA у изолятов трёх видов детектировали с методом

возбудителей болезней. Так, характерные некротические

ПЦР с использованием праймеров для связывания ORF

пятна с пикнидами P. nodorum и P. pseudonodorum были

ToxA TA51F и TA52R [25]. Условия ПЦР: 94 °C в течение

зарегистрированы только на сортах яровой пшеницы

3 мин., затем 30 циклов - 94 °C в течение 30 с, 58 °C -

в конце вегетации растений, что позволило в условиях

30 с, 72 °C - 30 с; последний этап удлинения - 72 °C

лаборатории выделить гриб в чистую культуру [22]. Ре-

в течение 7 мин.

зультаты лабораторной диагностики видов грибов были

Идентификацию гена ToxB проводили с помощью

подтверждены методом секвенирования с использова-

ПЦР с двумя парами геноспецифических праймеров:

нием оборудования ЦКП «Геномные технологии, про-

TB10/TB12 [16, 26] и TB57/TB6 [15, 16]. Условия

теомика и клеточная биология» ФГБНУ ВНИИСХМ».

ПЦР (TB10/TB12): 95 °C в течение 2 мин., затем 35

Гриб P. tritici-repentis отмечали на сортах озимой

циклов - 95 °C в течение 15 с, 57 °C - 15 с, 72 °C - 1 мин.;

и яровой пшеницы. При этом озимая пшеница в условиях

последний этап - 72 °C в течение 10 мин. Условия ПЦР

года поражалась сильнее яровой, поэтому в анализ

(TB57/ TB6): 94 ºC в течение 3 мин.; затем 30 циклов -

были включены изоляты с сортов этой разновидности.

94 ºC в течение 30 с, 58 ºC - 30 с, 72 ºC - 30 с; последний

Выделение и размножение культуры гриба P. tritici--

этап - 72 ºC в течение 7 мин.

repentis выполняли по методике Л. А. Михайловой

В качестве положительного контроля для редко

с соавторами [8].

встречаемого у изолятов гриба гена ToxB использовали

Изоляты выращивали в чашках Петри на питательной

изоляты греческого происхождения из коллекции

среде в течение 7…10 дней в термостате при 21…22 °C.

лаборатории иммунитета растений к болезням

Геномную ДНК грибов выделяли из чистой культуры

Всероссийского научно-исследовательского института

моноконидиальных изолятов стандартным методом

защиты растений, которые стабильно дают четкие

СТАВ/хлороформ [23]. Амплификацию геномной ДНК

продукты амплификации с праймерами на ген ToxB [27].

проводили в 25 мкл реакционной смеси (67 мМ Трис-HCl

Результаты и обсуждение. В результате молеку-

рН 8,8; 3мМ MgCl₂; по 200 мкМ каждого dNTP; 10 рМ/мл

лярного скрининга у изучаемого материала (238

праймера; 25 (от 2 до 50) нг геномной ДНК и 0,5 ед. Taq-

ДНК-проб, полученных от 100 моноконидиальных

полимеразы). Амплифицированные фрагменты разделяли

изолятов вида P. nodorum, 70 - P. pseudonodorum, 68 -

методом электрофореза в 2%-ном агарозном геле,

P. tritici-repentis) были выявлены как единичные гены,

в 1×ТВЕ буфере (pH 8,2), гель окрашивали бромистым

кодирующие NEs, так и их сочетания в одном генотипе.

этидием. Для оценки размера фрагментов использовали

Ген Tox1 выявлен среди изолятов с 6 сортов

ДНК маркер Step 100 plus (Биолабмикс).

яровой пшеницы. Его наличие отмечено у изолятов

Скрининг изолятов P. nodorum и P. pseudonodorum

P. nodorum с сортообразцов Курская 2038 (номер

на присутствие генов Tox1 и Tox3 проводили по

изолята 137-22-P.n.) и Тулайковская 100 (150-22-P.n.),

Табл. 3. Список праймеров, использованных для выявления маркеров генов Tox1, Tox3, ToxA, ToxB

Размер

Название

Ссылка на литературный

Последовательность 5ʹ-3ʹ

диагностического

праймера

источник

фрагмента, п.н.

SnTox1-c

F: ATGAAGCTTACTATGGTCTTGT

500

R: TGTGGCAGCTAACTAGCACA

[24]

SnTox3-c

F: CTCGAACCACGTGGACCCGGA

600

R:CTCCCCTCGTGGGATTGCCCCATATG

TA51/52

F: GCGTTCTATCCTCGTACTTC

[25]

573

R: GCATTCTCCAATTTTCACG

TB10/TB12

F: TATGCGACCCTAACCTAGCC

[16, 26]

646

R: GCCAGATAAAAAACCCCTATACC

TB57/TB6

F: GAGACTGCTATGCTACTTGCTG

[15, 16]

243

R: ACGTCCTCCACTTTGCACACTCTC

Российская сельскохозяйственная наука, 2023, № 2

а также моноконидиальных изолятов P. pseudonodorum,

выделенных с инфекционного материала сортов яровой

пшеницы Краснокутка 10 (136-22-P.p.), Кинельская 6

(134-22-P.p.), Тулайковская 100 (150-22-P.p.) и Экада

109 (163-22-P.p.) (рис. 1).

Наличие гена Tox3 отмечено среди изолятов вида

Рис. 3. Продукты амплификации с праймерами

Рис. 1. Продукты амплификации с праймерами SnTox1-

TA51 F/TA52 R, специфичными для гена ToxА

cF/SnTox1-cR, специфичными для гена Tox 1, номера

в изолятах тамбовской популяции P. tritici-repentis, пробы

изолятов: 1) 137-22-P.n.; 2) 150-22-P.n.; 3) 136-22-P.p.;

соответствуют изолятам, полученным со следующих

4) 134-22-P.p.; 5) 150-22-P.p.; 6) 163-22-P.p; М - ДНК

сортов озимой мягкой пшеницы: 1) Безенчукская 380,

маркер Step100 plus; К+ изолят 32-21-P.n.; К- изолят

2) Бирюза, 3) Изюминка, 4) Лагуна, 5) Льговская 4,

29-21-P.n. Размер диагностического фрагмента 500 п.н.

6) Мироновская 808, 7) Москавская 39, 8) Спартак,

9) Звонница, 10) Косовица, 11) Липецкая Звезда,

P. nodorum, полученных из растительных образцов

12) Мироновская 100, 13) Латыневка, 14) Льговская 167,

сортов Курская 2038 (137-22-P.n.), Союз 1 (148-22-P.n.)

15) Престиж, 16) Проза 2, 17) Синтетик,

и Воевода (185-22-P.n.), а также P. Pseudonodorum с

18) Инна; М - ДНК маркер Step100 plus;

сортов Экада 109 (163-22-P.p.) и Воевода (185-22-P.p.)

К+ изолят 29-21-P.n.; К- изолят 26-21-P.n. Размер

(рис. 2).

диагностического фрагмента: 573 п.н.

Ген ToxA присутствует в геноме P. nodorum, P.

pseudonodorum, а также P. tritici-repentis. Вследствие

Таким образом, в 2022 г. среди изученных изо-

разницы в количестве полиморфизмов по ToxA среди лятов встречаемость гена ToxА, кодирующего NEs,

изолятов P. nodorum и P. tritici-repentis (13 и 3 гаплотипа в Тамбовской популяции вида P. nodorum составила

соответственно), было сделано предположено, что P.

30 %, Tox1 - 20 %, Tox3 - 30 %; гена Tox1 в популяции

nodorum служит донором гена ToxA для P. tritici-

P. Pseudonodorum - 57,1 %, Tox3 - 30 %; гена ToxА

repentis [25]. В нашем исследовании он был выявлен

в популяции P. tritici-repentis - 76,5 % (рис. 5).

среди изолятов P. nodorum с трех сортов яровой

пшеницы: Союз 1 (148-22-P.n.), Пирамида (149-22-

P.n.) и Воевода (185-22-P.n.) (см. рис. 2, 3). В генотипе

изолятов P. pseudonodorum в 2022 г. ген ToxA не

выявлен, в 2021 г. он был выявлен в генотипе изолятов

вида P. pseudonodorum из листьев сорта яровой мягкой

пшеницы Воронежская 20 (101-21-P.av.t.) [3].

В результате молекулярного скрининга ген ToxА

выявлен среди изолятов вида P. tritici-repentis,

полученных из листьев 18 сортов озимой мягкой

пшеницы, находящихся в испытании (рис. 3). Два

изолята гриба с сорта Московская 40 не несли в своем

генотипе ген ToxА (рис. 4).

Рис. 4. Встречаемость гена ToxА в изолятах тамбовской

популяции P. tritici-repentis, в % (всего проанализировано

68 моноконидиальных изолятов).

Ген ToxB не обнаружен в изученной популяции

P. tritici-repentis. При этом при использовании пар

праймеров TB10/TB12 и TB57/TB6 получены четкие

Рис. 2. Продукты амплификации ПЦР с праймерами

продукты амплификации соответствующих размеров

SnTox3-cF/SnTox3-cR, специфичными для гена Tox3,

номера изолятов: 1) 137-22-P.n.; 2) 148-22-P.n.;

у положительных контролей греческого происхождения.

3) 185-22-P.n.; 4) 163-22-P.p.; 5) 185-22-P.p.; М -ДНК

Такие результаты согласуются с публикациями ряда

маркер Step100 plus; К+ изолят 32-21-P.n.;

авторов, которые сообщают об отсутствии гена ToxB

К- изолят 2-21-P.n.-1. Размер диагностического

и широкой представленности гена ToxА в генотипах

фрагмента - 600 п. н. Продукты амплификации

изолятов P. tritici-repentis из российских популяций.

с праймерами TA51 F/TA52 R, специфичными для гена

Так, ген ToxB не был обнаружен в коллекцию изолятов

ToxА, номера изолятов: 6) 148-22-P.n.; 7) 149-22-P.n.;

P. tritici-repentis из южных, северных и западносибир-

8) 185-22-P.n. К+ изолят 29-21-P.n.; К- изолят 26-21-P.n.

ских регионов РФ, Финляндии и Казахстана, сформи-

Размер диагностического фрагмента - 573 п. н.

рованной в 2017-2018 гг. [27, 28, 29]. Отсутствие или

Российская сельскохозяйственная наука, 2023, № 2

(дата обращения: 03.03.2023). doi: 10.1007/978-3-

662-44053-7_1.

6. Impact of crop rotation and soil tillage on the severity

of winter wheat leaf blotches / B. Bankina, G. Bimsteine,

I. Arhipova et al. // Rural Sustain Res. 2021. Vol. 45. No.

340. P. 21-27. doi: org/10.2478/plua-2021-0004.

7. Ким Ю. С., Волкова Г. В. Желтая пятнистость

листьев пшеницы: распространение, вредоносность,

расовый состав (обзор) // Вестник Ульяновской

государственной сельскохозяйственной академии.

2020. № 2 (50). С. 105-116. doi: 10.18286/1816-4501-

2020-2-105-116.

8. Михайлова Л. А., Мироненко Н. В., Коваленко Н. М.

Желтая пятнистость пшеницы. Методические

Рис. 5. Встречаемость генов ToxА, Tox1 Tox3 в генотипах

указания по изучению возбудителя желтой

изолятов тамбовских популяций Parastagonospora spp, %.

пятнистости Pyrenophora tritici-repentis

и устойчивости сортов., СПб: ВИЗР, 2012. 64 с.

редкая встречаемость изолятов, продуцирующих этот

9. Vistas of tan spot research / E. D. de Wolf, R. J. Effertz,

токсин, была отмечена и в других странах [30, 31].

S. Ali, et al. // Can J Plant Pathol. 1998. Vol. 20. No. 4.

Представленность гена ToxA у изученных образцов по-

P. 349-370. doi: 10.1080/07060669809500404.

пуляций P. tritici-repentis варьирует. Так, в российской

10. Ali S., Francl L. J. Population race structure of

северокавказской и казахстанской юго-восточной попу-

Pyrenophora tritici-repentis. Prevalent on wheat

ляциях частота изолятов с геном ToxA составляла 100 %,

and noncereal grasses in the great plains // Plant

а в других варьировала от 5,5 % (западносибирская

Dis. 2003. Vol. 87. No. 4. P. 418-422. doi: 10.1094/

омская популяция) до 66 % (финская популяция) [28].

pdis.2003.87.4.418.

Выводы. В результате идентификации генов,

11. Ciuffetti L. M., Tuori R. P., Gaventa J. M. A single gene

кодирующих NEs, у грибов P. tritici-repentis, P.

encodes a selective toxin causal to the development

nodorum и P. pseudonodorum, проведенной в 2022 г.

of tan spot of wheat // Plant Cell. 1997. Vol. 9. Np. 2.

на территории Тамбовской области ЦЧР, установлено,

P. 135-144. doi: 10.1105/tpc.9.2.135.

что генотипы изолятов гриба P. nodorum, находившихся

12. Strelkov S. E., Lamari L., Ballance G. M. Characterization

в изучении, содержат гены ToxА (частота встречаемости

of a host-specific protein toxin (Ptr ToxB) from

30 %), Tox1 (20 %) и Tox3 (30 %), P. pseudonodorum -

Pyrenophora tritici-repentis // Mol Plant-Microbe

Tox1 (57,1 %) и Tox3 (30 %); генотипы изолятов гриба

Interact. 1999. Vol. 12. No. 8. P. 728-732. doi: 10.1094/

P. tritici-repentis характеризуются наличием гена ToxА

MPMI.1999.12.8.728.

(76,5 %) и отсутствием - Tox В.

13. Identification of a chlorosis-inducing toxin from

Результаты проведенных исследований будут полезны

Pyrenophora tritici-repentis and the chromosomal

при составлении селекционных программ и проведении

location of an insensitivity locus in wheat / R. J. Effertz,

защитных мероприятий сельскохозяйственных растений.

S. W. Meinhardt, J. Anderson, et al. // Phytopathology.

2002. Vol. 92. No. 5. P. 527-533. doi: 10.1094/

Литература.

PHYTO.2002.92.5.527.

1. Обзор фитосанитарного состояния посевов

14. Phenotypical and genotypical characterization

сельскохозяйственных культур в Тамбовской области

of Pyrenophora tritici-repentis races in Brazil /

в 2021 году и прогноз развития вредных организмов

V. V. Bertagnolli, J. R. Ferreira, Z. Liu, et al. // Eur

в 2022 году / сост. Н. П. Сдвижков, О. И. Илларионова,

J Plant Pathol. 2019. Vol. 154. No. 4. P. 995-1007.

М. В. Савенкова и др. Тамбов: ООО «Издательский

doi: 10.1016/j.fgb.2017.10.004.

дом «Тамбов», 2022. 134 с.

15. Characterization of the ToxB gene from Pyrenophora

2. Genome-scale phylogenies reveal relationships among

tritici-repentis / J. P. Martinez, S. A. Ottum, S. Ali, et

Parastagonospora species infecting domesticated and

al. // Mol Plant-Microbe Interact. 2001. Vol. 14. No. 5.

wild grasses / D. Croll, P. W. Crous, D. Pereira et al.

P. 675-677. doi: 10.1094/MPMI.2001.14.5.675.

// Persoonia. 2021. Vol. 46. P. 116-128. doi: 10.3767/

16. Martinez J. P., Oesch N. W., Ciuffetti L. M. Characterizati

persoonia.2021.46.04.

on of the multiple-copy host-selective toxin gene, ToxB, in

3. Видовой состав возбудителей септориозов пшеницы

pathogenic and nonpathogenic isolates of Pyrenophora

в европейской части России и идентификация

tritici-repentis // Mol. Plant-Microbe Interact. 2004.

генов-эффекторов SnToxA, SnTox1 и SnTox3 /

Vol. 17. P. 467-474. doi: 10.1094/MPMI.2004.17.5.467.

Ю. В. Зеленева, И. Б. Аблова, В. П. Судникова и др.

17. Kim Y. M., Strelkov S. Heterologous expression and

// Микология и фитопатология. 2022. Т. 56. № 6.

activity of Ptr ToxB from virulent and avirulent

С. 441-447. doi: 10.31857/S0026364822060113.

isolates of Pyrenophora tritici-repentis // Can J

4. Novel sources of resistance to Septoria nodorum blotch

Plant Pathol. 2007. Vol. 29. No. 3. P. 232-242.

in the Vavilov wheat collection identified by genome-wide

doi: 10.1080/07060660709507465.

association studies / H.T.T. Phan, K. Rybak, S. Bertazzoni

18. Duba A., Goriewa-Ðuba K., Wachowska U. A review

et al. // Theor Appl Genet. 2018. Vol. 131, P. 1223-1238.

of the interactions between wheat and wheat

doi: 10.1007/s00122-018-3073-y.

pathogens: Zymoseptoria tritici, Fusarium spp. and

5. Pyrenophora tritici-repentis: a plant pathogenic fungus

Parastagonospora nodorum // Int. J. Mol. Sci. 2018. Vol.

with global impact. In: Genomics of plant-associated

19. Article 1138. URL: https://www.mdpi.com/1422-

fungi: monocot pathogens / Ciuffetti L. M., Manning V. A.,

0067/19/4/1138. (дата обращения: 03.03.2023).

Pandelova I. et al. / Dean RA, Lichens-Park A, Kole C

doi: 10.3390/ijms19041138.

(eds). Berlin: Springer, 2014. P. URL: https://link.

19. A triple threat: the Parastagonospora nodorum

springer.com/chapter/10.1007/978-3-662-44053-7_1

SnTox267 effector exploits three distinct host genetic

Российская сельскохозяйственная наука, 2023, № 2

factors to cause disease in wheat / Richards J. K.,

25. Andrie R. M., Pandelova I., Ciuffetti L. M. A combination

Kariyawasam G. K., Seneviratne S., et al. // New Phytol.

of phenotypic and genotypic characterization strengthens

2022. Vol. 233. No. 1. P. 427-442. doi: 10.1111/

Pyrenophora tritici-repentis race identification

nph.17601.

// Phytopathology. 2007. Vol. 97. P. 694-701.

20. Friesen T. L., Faris J. D. Characterization of Effector--

doi: 10.1094/PHYTO-97-6-0694.

Target Interactions in Necrotrophic Pathosystems

26. Ubiquity of ToxA and absence of ToxB in Australian

Reveals Trends and Variation in Host Manipulation

populations of Pyrenophora tritici-repentis / E. A. Antoni,

// Annu Rev Phytopathol. 2021. Vol. 59. P. 77-98.

K. Rybak, M. P. Tucker et al. // Australasian Plant

doi: 10.1146/annurev-phyto-120320-012807.

Pathology. 2010. P. 39. P. 63-68. doi: 10.1071/AP09056.

21. Diversity in morphotypes and necrotrophic effectors

27. Мироненко Н. В., Орина А. С., Коваленко Н. М.

(Nes) of Pyrenophora tritici-repentis strains in Latvia and

Генетический полиморфизм ядер штаммов

Belarus / J. Kaņeps, I. Moroсko-Biсevska, B. Bankina, et

Pyrenophora tritici-repentis по генам-эффекторам

al. // Cereal research communications. 2022. Vol. 50.

ToxA и ToxB // Генетика. 2021. Т. 57. № 5. С. 528-535.

P. 1037-1043. doi: 10.1007/s42976-022-00255-4.

doi: 10.31857/S0016675821040093.

22. Коломиец Т. М., Пахолкова Е. В. Дубовая Л. П. Отбор

28. Частота гена ToxА в популяциях Pyrenophora tritici--

исходного материала для создания сортов пшеницы

repentis на Северном Кавказе и северо-западе России

с длительной устойчивостью к септориозу. М.:

/ Н. В. Мироненко, О. А. Баранова, Н. М. Коваленко

Печатный город, 2017. 56 с.

и др. // Микология и фитопатология. 2015. Т. 49.

23. Doyle J. J., Doyle J. L. Isolation of plant DNA from fresh

№ 5. С. 325-329.

tissue // Focus. 1990. Vol. 12. P. 13-15.

29. Мироненко Н. В., Коваленко Н. М., Баранова О. А.

24. Identification and characterization of the SnTox6-Snn6

Характеристика географически отдаленных

interaction in the Parastagonospora nodorum - wheat

популяций Pyrenophora tritici-repentis по

pathosystem / Y. Gao, J. D. Faris, Z. Liu, et al. // Mol.

вирулентности и генам токсинообразования ToxA

Plant Microbe Interact. 2015. Vol. 28. P. 615-625.

и ToxB // Вестник защиты растений. 2019. № 1 (99).

doi: 10.1094/MPMI-12-14-0396-R.

Поступила в редакцию 23.01.2023

После доработки 16.02.2023

Принята к публикации 09.03.2023