Ug99 - Ug99

Puccinia graminis
Стебель ржавчины крупным планом.jpg
Научная классификация
Королевство:
Грибы
Тип:
Базидиомицеты
Класс:
Пуччиниомицеты
Подкласс:
Incertae sedis
Порядок:
Pucciniales
Семья:
Pucciniaceae
Род:
Пуччиния
Виды:
P. graminis
Подвиды:
P. graminis tritici
Разнообразие:
Ug99

Ug99 это линия пшеницы стеблевая ржавчина (Puccinia graminis f. sp. тритичи), который присутствует в пшеница поля в нескольких странах Африка и Средний Восток и, по прогнозам, будет быстро распространяться в этих регионах и, возможно, дальше, что может вызвать катастрофу производства пшеницы, которая повлияет на Продовольственная безопасность по всему миру.[1] Это может привести к потере урожая до 100% и является ядовитый против многих гены устойчивости которые ранее защищали пшеницу от стеблевой ржавчины.

Хотя Ug99-стойкий разновидности пшеницы действительно существуют, проверка 200 000 сортов пшеницы, используемых в 22 странах Африки и Азии, показала, что только 5-10% посевных площадей пшеницы в этих странах составляют сорта с адекватной устойчивостью.[1]

Оригинал гонка Ug99, который обозначается как «TTKSK» в системе номенклатуры Северной Америки, был впервые обнаружен в Уганда в 1998 году[2] и впервые охарактеризован в 1999 г.[2] (отсюда и название Ug99) и с тех пор был обнаружен в Кения, Эфиопия, Эритрея, Судан, Йемен, Иран, Танзания, Мозамбик, Зимбабве, Южная Африка,[3] и Египет. Сейчас известно 13 гонки Ug99.[4] Все они тесно связаны и, как считается, развился от общего предка, но отличаются вирулентность / avirulence profile и страны, в которых они были обнаружены.[1]

Генетика

Ug99 является продуктом соматического ядерного обмена, который не наблюдался у других рас стеблевой ржавчины.[5] Во время этого события и после этого ядра не испытывали рекомбинация.[5]

Генная устойчивость

Ug99 и его варианты отличаются от других штаммов возбудителя черной стеблевой ржавчины (BSR) своей способностью преодолевать гены устойчивости в пшенице, которые десятилетиями были устойчивы к патогену BSR.[6] Эти стойкие Sr гены, из которых известно 50, придают пшенице различную устойчивость к стеблевой ржавчине.[7] Вирулентность в Уганде была вирулентной против Sr31 и специфична для Ug99.[7] Произошедшие огромные потери пшеницы были разрушительными, но в последние годы эпидемию ржавчины пшеницы удалось эффективно контролировать путем отбора и селекции дополнительных генов Sr.[7] Министерство сельского хозяйства США (USDA ) исследователи тестируют гены, чтобы определить их устойчивость к Ug99, что в конечном итоге поможет в создании сортов пшеницы, способных бороться с ржавчиной. Исследователи Министерства сельского хозяйства США заявили, что устойчивость была выявлена ​​у наземных рас яровой пшеницы, и что в настоящее время они изучают наземные расы озимой пшеницы, где устойчивость более вероятна. В связи с тем, что отбор зимних скачек является более сложной задачей, результаты исследований не ожидаются в ближайшие пять-семь лет. Помимо исследования, проводимого Министерством сельского хозяйства США, Соединенное Королевство Департамент международного развития (DFID) вместе с Фонд Билла и Мелинды Гейтс, объявили в феврале 2011 года, что они выделят 40 миллионов долларов на глобальный проект, возглавляемый Корнелл Университет для борьбы с вирулентными штаммами Ug99.[8] Пятилетний грант на проект «Устойчивость к ржавчине пшеницы» (DRRW) будет поддерживать попытки идентифицировать новые гены устойчивости, а также воспроизводить и распространять среди фермеров семена устойчивой к ржавчине пшеницы.[8]

Продолжался непрерывный процесс создания новых устойчивых сортов, но эти сорта были неудачными. Это демонстрирует необходимость постоянного улучшения.[9]

Гонки

Всего 13 гонки Ug99, которые (по североамериканской номенклатурной системе) имеют обозначения ТТКСК, ТТКСФ, ТТКСТ, ТТЦК, ТТКСП, ПТКСК, ПТКСТ, ТТКСФ +,[3] TTKTT, TTKTK, TTHSK, PTKTK и TTHST.[4] Все они тесно связаны и, как считается, развился от общего предка.[1]

ТТКСК

Также известен как ПТКС.[10] Первая охарактеризованная раса Ug99.[11][10] Как и большинство рас Ug99, и в отличие от других разновидностей стеблевой ржавчины, он вирулентен против гена Sr. Sr31;[11][10] также ядовит против Sr38.[10] Авирулент против Sr24.[11][10] Он был найден в Уганда[10] в 1999 году, Кения[11] в 2001,[4] Эфиопия в 2003 г.,[4] Судан и Йемен в 2006 г.[4] Иран в 2007,[4] и Танзания[1] в 2009,[4] Эритрея в 2012,[4] и Руанда и Египет в 2014.[4]

ТТКСФ

Впервые обнаружен в Южной Африке в 2000 г.[4] Зимбабве 2009,[4] и Уганда в 2012 году.[4]

ТТКСТ

Обнаружен в Кения в 2006 г.[11] была первой расой Ug99, которая оказалась вирулентной против гена Sr. Sr24.[1][11] TTKST в настоящее время является преобладающей расой стеблевой ржавчины в Кении.[1]

ТТЦК

Впервые обнаружен в Кении в 2007 году,[4] Танзания в 2009 году,[4] Эфиопия в 2010 году,[4] Уганда в 2012 году,[4] и Руанда в 2014 году.[4]

ТТКСП

Впервые обнаружен в Южной Африке в 2007 году.[4]

ПТСКК

Впервые обнаружен в Эфиопии в 2007 году,[4] Кения в 2009 году,[4] Йемен в 2009 году,[4] и Южная Африка в 2017 году.[4][12]

ПТКСТ

Впервые обнаружен в Эфиопии в 2007 году,[4] Кения в 2008 году,[4] Южная Африка в 2009 г.,[4] Эритрея, Мозамбик и Зимбабве в 2010 году.[4]

ТТКСФ +

Впервые обнаружен в Южной Африке и Зимбабве в 2010 году.[4]

ТТКТТ

Впервые обнаружен в Кении в 2014 году.[4]

ТТКТК

Впервые обнаружен в Кении, Руанде, Уганде, Эритрее и Египте в 2014 году.[4]

TTHSK

Впервые обнаружен в Кении в 2014 году.[13] Отличается от оригинала (ТТКСК ) за счет авирулентности против Sr30.[13] Похожий на TTHST.[13]

ПТКТК

Впервые обнаружен в Кении в 2014 году.[13] Отличается от ПТСКК по вирулентности против SrTmp.[13] Отличается от ТТКТК за счет авирулентности против Sr21.[13]

TTHST

Впервые обнаружен в Кении в 2013 году.[4]

Лента новостей

1993:
Есть некоторые свидетельства того, что раса TTKSK могла присутствовать в Кения.[14]
1998:
Тяжелые инфекции стеблевой ржавчины наблюдаются в Уганда. Идентифицирован Ug99, охарактеризован как обладающий вирулентностью по отношению к Sr31 и назван.[14]
2000:
TTKSF обнаружен в Южная Африка.[1]
2001:
ТТКСК обнаружен в Кения.[1]
2003:
ТТКСК обнаружен в Эфиопия.[1]
2006:
ТТКСК обнаружен в Судан и Йемен.[14]
TTKST, новый вариант Ug99 с вирулентностью к Sr24, обнаруженный в Кения.[14]
2007:
ТТЦК обнаружен в Кения.[1]
ТТКСП обнаружен в Южная Африка.[1]
PTKSK обнаружен в Эфиопия.[1]
PTKST обнаружен в Эфиопия.[1]
2008:
ФАО объявила о присутствии Ug99 в Иран.[1]
PTKST обнаружен в Кения.[1]
2009:
ТТКСК обнаружен в Танзания.[1]
ТТКСТ обнаружен в Танзании.[1]
ТТЦК обнаружен в Танзании.[1]
TTKSF обнаружен в Зимбабве.[1]
PTKSK обнаружен в Кения.[1]
PTKST обнаружен в Южная Африка.[1]
2010:
TTKST обнаружен в Эритрея.[3]
PTKST обнаружен в Эритрея.[3]
PTKST обнаружен в Мозамбик.[3]
PTKST обнаружен в Зимбабве.[3]
TTKSF + обнаружен в Южная Африка.[3]
TTKSF + обнаружен в Зимбабве.[3]
2013:
TTHST подтвержден в Кении[4]
2014:
ТТКТК подтверждено в Египет,[15] Кения, Эритрея, Руанда и Уганда.[4]
TTHSK подтвержден в Кении[4][13]
PTKTK подтвержден в Кении[4][13]
ТТКТТ подтверждено в Кении.[13]
ТТКСТ обнаружен в Египте.[15]
ТТКСК обнаружен в Египте.[15]

Географическое распространение

Китай

Несмотря на то что Ug99 еще не достиг Китай,[16] другие расы стебельной ржавчины уже есть,[16] предпринимаются усилия, чтобы объединить сопротивление против нынешних рас с будущими потребностями в сопротивлении против Ug99 всякий раз, когда он прибывает.[16]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б c d е ж г час я j k л м п о п q р s т ты v Сингх, Рави П .; Ходсон, Дэвид П .; Уэрта-Эспино, Хулио; Джин, Юэ; Бхавани, Шридхар; Нджау, Питер; Эррера-Фессель, Сибил; Сингх, Паван К .; Сингх, Сукхвиндер; Говиндан, Велу (8 сентября 2011 г.). «Появление расы гриба стеблевой ржавчины Ug99 представляет угрозу мировому производству пшеницы» (PDF). Ежегодный обзор фитопатологии. 49 (1): 465–481. Дои:10.1146 / annurev-phyto-072910-095423. PMID  21568701.
  2. ^ а б Преториус, З. А .; Singh, R.P .; Wagoire, W. W .; Пэйн, Т. С. (2000). «Обнаружение вирулентности гена Sr31 устойчивости к стеблевой ржавчине пшеницы у Puccinia graminis. F. Sp. Tritici в Уганде». Болезнь растений. Американское фитопатологическое общество. 84 (2): 203–203. Дои:10.1094 / pdis.2000.84.2.203b. ISSN  0191-2917.
  3. ^ а б c d е ж г час Hodson, D. P .; Grønbech-Hansen, J .; Lassen, P .; Alemayehu, Y .; Arista, J .; Sonder, K .; Косина, П .; Moncada, P .; Назари, К .; Park, R. F .; Преториус, З. А .; Szabo, L.J .; Fetch, T .; Джин, Ю. «Отслеживание патогенов пшеничной ржавчины» (PDF). Протоколы технического семинара Borlaug Global Rust Initiative 2012 г.. Инициатива Borlaug Global Rust. В архиве (PDF) с оригинала 5 октября 2019 г.. Получено 28 ноября 2012.
  4. ^ а б c d е ж г час я j k л м п о п q р s т ты v ш Икс у z аа ab ac объявление ае аф аг ах "Отслеживание патотипов - Где Ug99?". СИММИТ.
  5. ^ а б Ли, Фэн; Упадхьяя, Нараяна М .; Шпершнайдер, Яна; Матни, Оади; Нгуен-Фук, Хоа; Маго, Рохит; Рэйли, Замок; Миллер, Мариса Э .; Сильверстайн, Кевин А. Т .; Хеннингсен, Ева; Hirsch, Cory D .; Виссер, Ботма; Преториус, Захария А .; Стеффенсон, Брайан Дж .; Швессингер, Бенджамин; Доддс, Питер Н .; Фигероа, Мелания (07.11.2019). «Возникновение линии Ug99 возбудителя стеблевой ржавчины пшеницы посредством соматической гибридизации». Nature Communications. ООО "Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа". 10 (1): 5068. Дои:10.1038 / s41467-019-12927-7. ISSN  2041-1723.
  6. ^ «Скоординированный подход USDA к решению Pgt-Ug99». ARS. 20 сентября 2017 года.
  7. ^ а б c Преториус, З. А .; Singh, R.P .; Wagoire, W. W .; Пэйн, Т. С. (2000). "Обнаружение вирулентности гена устойчивости к ржавчине стеблей пшеницы Sr31 в Puccinia graminis. f. sp. тритичи в Уганде ". Болезнь растений. 84 (2): 203. Дои:10.1094 / PDIS.2000.84.2.203B. ISSN  0191-2917. PMID  30841334.
  8. ^ а б МакКэндлесс, Линда (27 февраля 2011 г.). «Грант в размере 40 миллионов долларов на борьбу с патогеном пшеницы, который угрожает глобальной продовольственной безопасности». Корнельская хроника. Получено 5 октября, 2019.
  9. ^ Wessels, Elsabet; Принс, Рене; Boshoff, Willem H.P .; Зурн, Джейсон Д .; Асеведо, Маричелис; Преториус, Захария А. (2019). «Картирование гена устойчивости к Puccinia graminis f. Sp. Tritici в сорте хлебной пшеницы Matlabas»'". Болезнь растений. Американское фитопатологическое общество. 103 (9): 2337–2344. Дои:10.1094 / pdis-10-18-1731-re. ISSN  0191-2917.
  10. ^ а б c d е ж Нагараджан, Субрахманиам; Kogel, Hans J .; Задокс, Ян К. (2012). «Эпидемиология Puccinia graminis f.sp. tritici-Ug99 в Рифт-Валли« Пролетном пути »из Уганды-Кении в Йемен». Прогресс здоровья растений. Американское фитопатологическое общество. 13 (1): 31. Дои:10.1094 / php-2012-1114-01-rv. ISSN  1535-1025.
  11. ^ а б c d е ж Jin, Y .; Szabo, L.J .; Преториус, З. А .; Singh, R.P .; Ward, R .; Фетч, Т. (2008). «Обнаружение вирулентности к гену устойчивости Sr24 внутри расы TTKS Puccinia graminis f. Sp. Tritici». Болезнь растений. Американское фитопатологическое общество. 92 (6): 923–926. Дои:10.1094 / pdis-92-6-0923. ISSN  0191-2917.
  12. ^ Терефе, Т .; Преториус, З. А .; Visser, B .; Бошофф, В. Х. П. (2019). «Первое сообщение о Puccinia graminis f. Sp. Tritici Race PTKSK, варианте расы Ug99 из стеблевой ржавчины пшеницы, в Южной Африке». Болезнь растений. Американское фитопатологическое общество. 103 (6): 1421–1421. Дои:10.1094 / pdis-11-18-1911-pdn. ISSN  0191-2917.
  13. ^ а б c d е ж г час я Fetch, T .; Zegeye, T .; Park, R. F .; Hodson, D .; Ваньера, Р. (2016). «Обнаружение гонок TTHSK и PTKTK на стеблях пшеницы в гоночной группе Ug99 в Кении в 2014 году». Болезнь растений. Американское фитопатологическое общество. 100 (7): 1495–1495. Дои:10.1094 / pdis-11-15-1356-pdn. ISSN  0191-2917.
  14. ^ а б c d Сингх, Рави П .; Ходсон, Дэвид; Уэрта-Эспино, Хулио; Джин, Юэ; Нджау, Питер; Ваньера, Рут; Эррера-Фессель, Сибил; Уорд, Ричард В. (2008). "Уничтожит ли стеблевая ржавчина урожай пшеницы в мире?". Достижения в агрономии. 98: 272–309. Дои:10.1016 / S0065-2113 (08) 00205-8. ISBN  9780123743558.
  15. ^ а б c Patpour, M .; Hovmøller, M. S .; Шахин, А. А .; Newcomb, M .; Olivera, P .; Jin, Y .; Блеск, Д .; Hodson, D .; Назари, К .; Азаб М. (2016). «Первый отчет группы расы Ug99 по стеблевой ржавчине пшеницы, Puccinia graminis f. Sp. Tritici, в Египте в 2014 году». Болезнь растений. Американское фитопатологическое общество. 100 (4): 863–863. Дои:10.1094 / pdis-08-15-0938-pdn. ISSN  0191-2917.
  16. ^ а б c У, Сиань Синь; Линь Цю Цзюнь; Ni, Xin Yu; Сунь, Цянь; Чен, Ронг Чжэнь; Сюй, Сяо Фэн; Цю, Юн Чун; Ли, Тянь Я (2020). «Характеристика моногенных линий пшеницы с известными генами Sr и линий пшеницы с устойчивостью к группе расы Ug99 для устойчивости к преобладающим расам Puccinia graminis f. Sp. Tritici в Китае». Болезнь растений. Американское фитопатологическое общество. 104 (7): 1939–1943. Дои:10.1094 / pdis-12-19-2736-re. ISSN  0191-2917.

внешние ссылки