Гени стійкості до Blumeria graminis та їхні продукти у злаків

Autor: Viktoriia Plyhun, Maksym Antonyuk, Tetiana Iefimenko, Tamara Ternovska
Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: NaUKMA Research Papers. Biology and Ecology; Vol. 5 (2022): NaUKMA Research Papers. Biology and Ecology; 14-24
Наукові записки НаУКМА. Біологія і екологія; Том 5 (2022): Наукові записки НаУКМА. Біологія і екологія; 14-24
ISSN: 2617-4529
2663-0613
Popis: Powdery mildew is one of the most destructive wheat diseases, and it causes a constant need for the improvement of wheat resistance. Transfer of resistance genes from wild relatives into the wheat genetic pool could be an alternative to the use of fungicides. This review contains classification of powdery mildew resistance on different ontogenetic stages (seedling resistance and adult resistance), expression of the trait (quantitative and qualitative), and genes conferring resistance (wide-spectrum and race-specific resistance). Powdery mildew resistance genes are characterised; the number of identified resistance genes is constantly increasing, and in 2019 the number of genes / alleles was 89. The genes controlling the desired trait have originated from different wheat relatives, namely: rye (Secale cereale L.), Dasypyrum villosum (L.) P. Candargy (Haynaldia villosa Schur), Thinopyrum intermedium, and species from the genera Aegilops and Triticum. Resistance genes are classified by their products, chromosome localization, and presence of different alleles. For a number of genes, chromosome localization and the nature of protein products have not yet been determined. Attention is also focused on possible complications that could arise during the identification of new genes, when already known resistance genes / alleles could be falsely identified as new ones. Resistance genes protein products are mostly receptors, which are classified according to their domain structure. The most variable domains in these proteins are leucine-rich repeats (LRRs), which provide the specificity of the receptors. Interaction between pathogen effectors and plant resistance proteins occurs through direct physical interaction or through the intermediate signalling events. Resistance genes and their products have been described, based on the results of the experiments conducted on wheat and other model plants, including monocots (rice), although the information obtained on Arabidopsis thaliana has also been analyzed.
Борошниста роса є однією з найбільш деструктивних хвороб пшениці, що зумовлює постійну потребу вдосконалення пшениці за ознакою стійкості. Альтернативним до загальновживаного використання фунгіцидів підходом у боротьбі з патогеном є привнесення до генетичного пулу пшениці м’якої генів стійкості від дикорослих диплоїдних видів. У статті розглянуто класифікацію стійкості до борошнистої роси залежно від стадії онтогенетичного розвитку (стійкість паростків і дорослих рослин), прояв ознаки (кількісна та якісна), генів, які її забезпечують (широкого спектра і расоспецифічна). Також схарактеризовано гени стійкості. Кількість ідентифікованих генів постійно зростає, станом на 2019 рік було ідентифіковано 89 генів/алелів. Гени бажаної ознаки походять від різних близькоспоріднених видів пшениці, а саме: жита посівного (Secale cereale L.), Dasypyrum villosum (L.) P. Candargy (Haynaldia villosa Schur), Thinopyrum intermedium, видів родів Aegilops та Triticum. Гени узагальнено за продуктами, хромосомною локалізацією, наявністю алелів. Зауважено, що для низки генів не встановлено хромосомної належності та білків, які вони кодують. Також акцентовано увагу на можливих ускладненнях під час опису генів через хибну ідентифікацію вже відкритих алелів/генів як нових. Продукти генів стійкості переважно є рецепторами, їх класифікують залежно від складу доменів, з яких найбільш варіабельними є багаті на лейцин повтори, котрі забезпечують специфічність білків. Взаємодія між ефекторами патогену та білками стійкості відбувається безпосередньо або через проміжні ланки сигнального каскаду. Гени та продукти описано за результатами експериментів, проведених на пшениці та інших модельних організмах, серед яких є однодольні рослини, наприклад рис, хоча аналізується також інформація, отримана на Arabidopsis thaliana.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: