Identyfikacja genów odporności na rdzę brunatną Lr19 i Lr50 w polskich materiałach hodowlanych pszenicy ozimej

Groźnym patogenem atakującym pszenicę w Polsce jest Puccinia recondita f. sp. tritici powodująca rdzę brunatną. Jak wynika z badań prowadzonych w ostatnich latach, najlepszym sposobem na zapewnienie pszenicy dobrej ochrony jest hodowla odpornościowa. Dzięki wprowadzeniu do upraw odmian odpornych obniża się ich koszt, przy jednoczesnym ograniczeniu ilości stosowanych pestycydów. Genem niosącym dużą odporność w warunkach Polski jest gen Lr19. Odporność odmian można również zwiększyć, krzyżując je z odmianami zawierającymi gen Lr50. Celem pracy było zidentyfikowanie markerów Xwmc221 oraz Xgdm87 dla genów odporności na rdzę brunatną Lr19 i Lr50 wśród polskich odmian znajdujących się w badaniach porejestrowego doświadczalnictwa odmianowego (PDO). Marker Xwmc221 sprzężony z genem Lr19 został zidentyfikowany zarówno w materiałach referencyjnych, jak i w odmianach: Belissa, Bogatka, Figura, Legenda, Markiza, Muszelka, Ostroga oraz Tulecka. Marker Xgdm87 sprzężony z genem Lr50 został zidentyfikowany w polskich odmianach pszenicy ozimej Arkadia oraz Astoria. Potwierdzono również jego obecność w materiałach referencyjnych.

Puccinia recondita f. sp. tritici causing brown rust is dangerous pathogen infesting wheat in Poland. The best method to provide good protection for wheat is breeding for resistance. The introductions of resistant cultivars reduce their cost and decrease the amounts of applied pesticides. The resistance gene Lr19 is effective under Polish conditions. Resistance of cultivars may also be improved by crossing them with cultivars containing the Lr50 gene. The aim of this study was to identify the Xwmc221 and Xgdm87 markers for brown rust resistance genes Lr19 and Lr50 using the molecular PCR-SSR technique. The study was conducted on 15 Polish winter wheat cultivars investigated by PDO (variety recommendation) in 2014, 2 reference cultivars for the Lr19 gene: cv. Agatha and GSTR, as well as 2 reference cultivars for the Lr50 gene: KS96WGRC36 and Tam 107 – resistant to brown rust. Reference materials were provided by the National Small Grains Collection, the Agriculture Research Station in Aberdeen, USA. Isolation of DNA was run using the DNA isolation Genomic Mini AX PLANT kit by A&A BIOTECHNOLOGY following the procedure recommended by the manufacturer. Amplification of SSR-PCR markers was run using the TProffesional Basic Gradient Thermocycler. Electrophoresis was run in 2.5% agarose gel. Visualisation was performed in a High Performance UV Transilluminator UVP. Images were archivised using the KTE–Video system. The Xwmc221 marker linkaged with the Lr19 gene was identified both in reference cultivars as well as Polish cultivars: Belissa, Bogatka, Figura, Legenda, Markiza, Muszelka, Ostroga oraz Tulecka. The Xgdm87 marker linkaged with the Lr50 gene was identified in Polish winter wheat cultivars Arkadia and Astoria, while it was also found in the reference materials. Cultivar Arkadia was entered in the National Register in 2011, whereas cv. Astoria in 2012.