agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2023.24.6.980-988agronauka-1483Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ. ЗАЩИТА РАСТЕНИЙОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES. PLANT PROTECTIONИдентификация генов устойчивости к фузариозному увяданию у образцов льна масличного с различным жирнокислотным составомIdentification of resistance genes to Fusarium wilt in oil flax samples with different fatty acid compositionhttps://orcid.org/0000-0002-8204-7341РожминаТ. А.RozhminaT. A.

Рожмина Татьяна Александровна, доктор биол. наук, зав. лабораторией селекционных технологий

ул. Луначарского, д. 35, г. Торжок, 172002

 

Tatiana A. Rozhmina, DSc in Biology, Head of the Laboratory of Breeding Technologies

Lunacharsky St., 35, Torzhok, 172002

len_rozhmina@mail.ruМясниковаА. В.MyasnikovaA. V.

Мясникова Анастасия Владимировна, инженер-исследователь

ул. Луначарского, д. 35, г. Торжок,  172002

Anastasija V. Myasnikova, research engineer

Lunacharsky St., 35, Torzhok, 172002

vniil.sekretar@mail.ruФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур»РоссияFederal Research Center for Bast Fiber CropsRussian Federation202315122023246980988Copyright © Рожмина Т.А., Мясникова А.В., 20232023Рожмина Т.А., Мясникова А.В.Rozhmina T.A., Myasnikova A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.agronauka-sv.ru/jour/article/view/1483

Семена масличного льна являются ценным сырьем для разных отраслей промышленности. Цель исследований заключалась в формировании генетической коллекции льна масличного по устойчивости к фузариозному увяданию для создания специализированных сортов различного назначения с высокоэффективными R-генами. На инфекционных фонах с популяций гриба Fusarium oxysporum f. lini (Bolley) и высоковирулентным моноизолятом № 39 данного возбудителя оценены 28 перспективных генотипов масличного льна. С использованием фитопатологического теста из мирового генофонда вида Linum usitatissimum L. выявлено 10 перспективных генотипов масличного льна – № 3829, Уральский (Россия), л. 6 AGT 1538, л. 12 AGT 987 (Чешская Республика), Altess, Eole (Франция), Selectiong 3 (Китай), Arnu, Bison (США) и Linda (Канада), обладающих эффективными генами устойчивости к грибу F. oxysporum f. lini и различающихся по жирнокислотному составу масла. С использованием метода гибридологического анализа установлено, что устойчивость к фузариозному увяданию у низколиноленовой линии 12 AGT 987 (Чешская Республика) детерминируется геном Fu 11, а у высоколиноленовой л. 3 Altess (Франция) – Fu 4 (χ2 = 0,02…2,89). У низколиноленовой линии 6 AGT 1538 (Чешская Республика) выявлен ранее неизвестный ген устойчивости к данному заболеванию – Fu 12 (χ2 = 0,0001…2,4100). Использование выявленных генетических источников в селекционных программах будет способствовать созданию специализированных сортов для пищевой, химической и других отраслей промышленности с различными R-генами устойчивости, что предотвратит развитие эпифитотий данного заболевания масличного льна.

Oil flax seeds are valuable raw material for various industries. The purpose of the research was to form a genetic collection of oil flax for resistance to Fusarium wilt in order to create specialized varieties for various purposes with highly effective R-genes. On infectious backgrounds from populations of the fungus Fusarium oxysporum f. lini (Bolley) and highly virulent monoisolate No 39 of this pathogens, 28 promising genotypes of oilseed flax were assessed. Using a phytopathological test from the world gene pool of the species Linum usitatissimum L. 10 promising oil flax genotypes were identified – No. 3829, Uralsky (Russia), l. 6 AGT 1538, l. 12 AGT 987 (Czech Republic), Altess, Eole (France), Selectiong 3 (China), Arnu, Bison (USA) and Linda (Canada), which have effective resistance genes to the fungus F. oxysporum f. lini, differing in the fatty acid composition of the oil. Using the method of hybridological analysis, it has been established that resistance to Fusarium wilt in the low linolenic line l. 12 AGT 987 (Czech Republic) is determined by the Fu 11 gene, while in the high linolenic l. 3 Altess (France) it is Fu 4 (χ2 = 0.02…2.89). In the low linolenic line l. 6 AGT 1538 (Czech Republic) a previously unknown gene for resistance to this disease – Fu 12 was identified (χ2 = 0.0001…2.4100). The use of identified genetic sources in breeding programs will contribute to the creation of specialized varieties for the food, chemical and other industries with various R-genes of resistance, which will prevent the development of epiphytoties of this disease on oil flax.

Linum usitatissimum L.возбудитель Fusarium oxysporumR-генустойчивостьсортлиноленовая кислотаLinum usitatissimum L.fungus Fusarium oxysporumR-generesistancevarietylinolenic acidРабота выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур» (тема № FGSS-2022-0009). Авторы благодарят рецензентов за их вклад в экспертную оценку этой работы.The research was carried out under the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the state assignment of the Federal Research Center for Bast Fiber Crops (theme No. FGSS-2022-0009). The authors thank the reviewers for their contribution to the peer review of this work.ReferencesКосых Л. А. Лен масличный – культура пищевого использования (обзор). Аграрная наука. 2021;(10):56-59. DOI: https://doi.org/10.32634/0869-8155-2021-353-10-56-59 EDN: ZQRRJVKosykh L. A. Oil flax – food culture (review). Agrarnaya nauka = Agrarian science. 2021;(10):56-59. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.32634/0869-8155-2021-353-10-56-59Цыганова Т. Б., Миневич И. Э., Зубцов В. А. К вопросу о пищевой безопасности семян льна и продуктов их переработки. Хлебопечение России. 2017;(2):23-26.Tsyganova T. B., Minevich I. E., Zubtsov V. A. To the question of food safety of flax seeds and products of their processing. Khlebopechenie Rossii = Baking in Russia. 2017;(2):23-26. (In Russ.).Султаева Н. Л., Перминова В. С. Исследование свойств семян льна и разработка на их основе технологии хлебобулочных изделий. Интернет-журнал «Науковедение». 2015;7(1). Режим доступа: http://naukovedenie.ru/PDF/145TVN115.pdfSultaeva N. L., Perminova V. S. Study of the properties of flax seeds and development of the technology of bakery products on their basis to service catering. Internet-zhurnal «Naukovedenie». 2015;7(1). (In Russ.). URL: http://naukovedenie.ru/PDF/145TVN115.pdfПороховинова Е. А., Павлов А. В., Брач Н. Б., Морван К. Углеводный состав слизи из семян льна и его связь с морфологическими признаками. Сельскохозяйственная биология. 2017;52(1):161-171. DOI: https://doi.org/10.15389/agrobiology.2017.1.161rus EDN: YFQFGXPorokhovinova E. A., Pavlov A. V., Brach N. B., Morvan K. Сarbohydrate composition of flax mucilage and its relation to morphological characters. Sel'skokhozyaystvennaya biologiya = Agricultural Biology. 2017;52(1):161-171. DOI: https://doi.org/10.15389/agrobiology.2017.1.161rusГолуб И. А., Андроник Е. Л., Иванова Е. В. Лен масличный: тенденции производства и использования. Земледелие и защита растений. 2017;(4):32-35.Golub I. A., Andronik E. L., Ivanova E. V. Oilseed flax: production and use trends. Zemledelie i zashchita rasteniy. 2017;(4):32-35. (In Belarus).Fila G., Bagatta M., Maestrini C., Potenza E., Matteo R. Linseed as a dual-purpose crop: evaluation of cultivar suitability and analysis of yield determinants. The Journal of Agricultural Science. 2018;156(2):162-176. DOI: https://doi.org/10.1017/S0021859618000114Fila G., Bagatta M., Maestrini C., Potenza E., Matteo R. Linseed as a dual-purpose crop: evaluation of cultivar suitability and analysis of yield determinants. The Journal of Agricultural Science. 2018;156(2):162-176. DOI: https://doi.org/10.1017/S0021859618000114Калиакпарова Г. Ш., Гриднева Е. Е. Лен как глобальный сырьевой ресурс Казахстана. Вестник университета Туран. 2019;81(1):74-78. Режим доступа: https://vestnik.turan-edu.kz/jour/article/view/643?locale=ru_RU EDN: DPDBTMKaliakparova G. S., Gridneva Y. Y. Flax as a global raw material resource of Kazakhstan. Vestnik universiteta «Turan» = Bulletin of «Turan» University. 2019;(1):74-78. (In Russ.). URL: https://vestnik.turan-edu.kz/jour/article/view/643?locale=ru_RUЗеленцов С. В., Рябенко Л. Г., Мошненко Е. В., Зеленцов В. С. Селекция масличного льна на устойчивость ко льноутомлению для короткоротационных севооборотов засушливых регионов юга России. Достижения науки и техники АПК. 2016;30(6):9-11. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=26591632 EDN: WJXNITZelentsov S. V., Ryabenko L. G., Moshnenko E. V., Zelentsov V. S. Breeding of oil flax for resistance to flax sickness of soil for brief-crop rotation of the arid regions of the southern Russia areas. Dostizheniya nauki i tekhniki APK = Achievements of Science and Technology of AICis. 2016;30(6):9-11. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=26591632Курилова Д. А., Семеренко С. А. Защита посевов масличного льна от фузариоза в условиях Центральной зоны Краснодарского края. Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. 2018;(4):167-171. DOI: https://doi.org/10.25230/2412-608X-2018-4-176-167-171 EDN: VSNOGCKurilova D. A., Semerenko S. A. Protection of oil flax sowings of fusariose in the central zone of the Krasnodar region. Maslichnye kul'tury. Nauchno-tekhnicheskiy byulleten' Vserossiyskogo nauchno-issledovatel'skogo instituta maslichnykh kul'tur = Oil crops. Scientific and technical Bulletin of VNIIMK. 2018;(4):167-171. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.25230/2412-608X-2018-4-176-167-171Лошакова Н. И. Идентификация рас возбудителя фузариоза льна и определения их вирулентности для целей селекции. Селекция, семеноводство, агротехника, экономика и первичная обработка льна-долгунца: сб. тр. ВНИИЛ. Торжок: ООО «Вариант», 2002. С. 44-47.Loshakova N. I. Identification of races of the causative agent of flax fusarium and determination of their virulence for breeding purposes. Selection, seed production, agricultural technology, economics and primary processing of fiber flax: collection. tr. Torzhok: OOO «Variant», 2002. pp. 44-47.Рожмина Т. А., Лошакова Н. И. Образцы прядильного и масличного льна (Linum usitatissimum L.) – источники эффективных генов устойчивости к фузариозному увяданию и ее зависимость от температуры. Сельскохозяйственная биология. 2016;51(3):310-317. DOI: https://doi.org/10.15389/agrobiology.2016.3.310rus EDN: WJCSBRRozhmina T. A., Loshakova N. I. New sources of effective resistance genes to fusarium wilt in flax (Linum usitatissimum L.) depending on temperature. Sel'skokhozyaystvennaya biologiya = Agricultural Biology. 2016;51(3):310-317. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.15389/agrobiology.2016.3.310rusРожмина Т. А. Селекционно-ценные гены устойчивости к фузариозному увяданию у льна. Достижения науки и техники АПК. 2015;29(12):47-49. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=25279745 EDN: VHFCSVRozhmina T. A. Valuable for breeding genes of resistance to fusarium wilt of flax. Dostizheniya nauki i tekhniki APK = Achievements of Science and Technology of AICis. 2015;29(12):47-49. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=25279745Sánchez-Martín J., Keller B. Contribution of recent technological advances to future resistance breeding. Theoretical and Applied Genetics. 2019;132:713-732. URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-019-03297-1Sánchez-Martín J., Keller B. Contribution of recent technological advances to future resistance breeding. Theoretical and Applied Genetics. 2019;132:713-732. URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-019-03297-1Kourelis J., Van der Hoorn R. A. L. Defended to the Nines: 25 Years of Resistance Gene Cloning Identifies Nine Mechanisms for R Protein Function. Plant Cell. 2018;30(2):285-299. DOI: https://doi.org/10.1105/tpc.17.00579Kourelis J., Van der Hoorn R. A. L. Defended to the Nines: 25 Years of Resistance Gene Cloning Identifies Nine Mechanisms for R Protein Function. Plant Cell. 2018;30(2):285-299. DOI: https://doi.org/10.1105/tpc.17.00579Krasnov G. S., Pushkova E. N., Novakovskiy R. O., Kudryavtseva L. P., Rozhmina T. A., Dvorianinova E. M., Povkhova L. V., Kudryavtseva A. V., Dmitriev A. A., Melnikova N. V. High-quality genome assembly of fusarium oxysporum f. sp. lini. Frontiers in Genetics. 2020;11:959. DOI: https://doi.org/10.3389/fgene.2020.00959Krasnov G. S., Pushkova E. N., Novakovskiy R. O., Kudryavtseva L. P., Rozhmina T. A., Dvorianinova E. M., Povkhova L. V., Kudryavtseva A. V., Dmitriev A. A., Melnikova N. V. High-quality genome assembly of fusarium oxysporum f. sp. lini. Frontiers in Genetics. 2020;11:959. DOI: https://doi.org/10.3389/fgene.2020.00959Зеленцов В. С., Рябенко Л. Г., Зеленцов С. В., Мошненко Е. В., Овчарова Л. Р., Сляров С. В. Сорт масличного льна Ы 117. Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. 2018;(4):181-184. DOI: https://doi.org/10.25230/2412-608X-2018-4-176-181-184 EDN: FCGLPGZelentsov V. S., Ryabenko L. G., Zelentsov S. V., Moshnenko E. V., Ovcharova L. R., Slyarov S. V. The oil flax variety Y 117. Maslichnye kul'tury. Nauchno-tekhnicheskiy byulleten' Vserossiyskogo nauchno-issledovatel'skogo instituta maslichnykh kul'tur = Oil crops. Scientific and technical Bulletin of VNIIMK. 2018;(4):181-184. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.25230/2412-608X-2018-4-176-181-184Рожмина Т. А., Голубева Л. М. Эффективные гены устойчивости к фузариозному увяданию у современных сортов льна-долгунца. Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. 2018;(4):37-41. DOI: https://doi.org/10.25230/2412-608X-2018-4-176-37-41 EDN: YVEINFRozhmina T. A., Golubeva L. M. Effective genes of resistance to fusarium wilt in modern fiber flax varieties. Maslichnye kul'tury. Nauchno-tekhnicheskiy byulleten' Vserossiyskogo nauchno-issledovatel'skogo instituta maslichnykh kul'tur = Oil crops. Scientific and technical Bulletin of VNIIMK. 2018;(4):37-41. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.25230/2412-608X-2018-4-176-37-41

The authors declare that there are no conflicts of interest present.