Odporność na mączniaka prawdziwego (Blumeria graminis f.sp. hordei) odmian jęczmienia jarego włączonych do Programu Porejestrowego Doświadczalnictwa Odmianowego w roku 2022
Jerzy H. Czembor
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — Państwowy Instytut Badawczy, Radzików, 05-870 Błonie (Poland)
https://orcid.org/0000-0002-3997-3868
Elżbieta Czembor
e.czembor@ihar.edu.plInstytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — Państwowy Instytut Badawczy, Radzików, 05-870 Błonie (Poland)
https://orcid.org/0000-0002-3021-3053
Aneta Kisiela
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — Państwowy Instytut Badawczy, Radzików, 05-870 Błonie (Poland)
Elżbieta Wnuk
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — Państwowy Instytut Badawczy, Radzików, 05-870 Błonie (Poland)
Abstrakt
Mączniak prawdziwy powodowany przez grzyba Blumeria graminis f.sp. hordei (Bgh) należy do ważnych pod względem gospodarczym chorób jęczmienia. Dlatego realizowane są prace mające na celu określenia uwarunkowań odporności na tego patogena odmian wprowadzonych do Krajowego Rejestru genami specyficznymi jak i niespecyficznymi. W bieżących badaniach uwzględniono 52 odmiany jęczmienia jarego włączone do Programu Porejestrowego doświadczalnictwa odmianowego (PDO) prowadzonego przez Centralny Ośrodek Badania Roślin Użytkowych (COBORU) w 2022 roku. Ponieważ geny specyficzne są efektywne już we wczesnych stadiach rozwoju roślin, testy fitopatologiczne wykonano na roślinach w stadium siewki. Stwierdzono, że odporność 32 odmian (62.5% badanych) uwarunkowana była genem mlo, a objawy porażenia oceniano jako 0(4). Odporność 5 innych odmian była uwarunkowana genem dominującym Mla3 oraz innymi dominującymi genami uzupełniającymi w tym Mlk (Magnus, MHR Filar, MHR Krajan, Poemat, RGT Gagarin). Odporność odmiany Bente i Sting uwarunkowana była bardzo efektywnym genem Sl-1. Dla odmiany Kakadu stwierdzono, że jej odporność była uwarunkowana genem Sl-1 powiązanym z innymi genami i uwarunkowaniami funkcjonalnymi.
Słowa kluczowe:
Blumeria graminis, jęczmień jary, mączniak prawdziwy, PDO, specyficzne geny odpornościBibliografia
Brown, J.K.M., Wulff, B.B.H. (2022). Diversifying the menu for crop powdery mildew resistance. Cell, 185(5), 761-763. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.02.003
Google Scholar
Czembor, H.J. (1972). Studia nad dziedziczeniem się odporności jęczmienia na mączniaka (Erysiphe graminis D.C. f.sp. hordei Marchal). Hod. Rośl. Aklim. i Nasien., 16, 5, 403–411. (praca doktorska)
Google Scholar
Czembor, H.J. (1976). Źródła odporności na mączniaka jęczmienia Erysiphe graminis f. sp. Hordei. Hod. Rośl. Aklim. I Nasien., 5(20), 467–490. (praca habilitacyjna)
Google Scholar
Czembor, J.H. Czembor, H.J. (1998) Powdery mildew resistance in cultivars of spring barley from Polish Register. Plant Breed Seed Sci., 42(2), 87–89.
Google Scholar
Czembor, J.H. (2000). Resistance to powdery mildew in barley (Hordeum vulgare L.) landraces from Egypt. Plant Genet Resour Newsl., 123, 52–60.
Google Scholar
Czembor, H.J. (2008). Odporność na mączniaka prawdziwego (Blumeria graminis f. sp. Hordei) odmian jęczmienia włączonego do badań rejestrowych w Polsce w latach 2004–2006. Biul. IHAR, 248, 33–42.
Google Scholar
Czembor, H.J., Czembor, J.H. (2001). Resistance to powdery mildew in barley cultivars and breeding lines included in 1998–2000 Polish registration trials. Plant Breed. Seed. Sci., 45(1), 21–41.
Google Scholar
Czembor, J.H., Czembor, E. (2003a). Mlo resistance of barley to powdery mildew (Blumeria graminis f. sp. hordei) Part I. Genetics, phenotype, mechanism and molecular investigations. Biul. IHAR, 230, 335–354.
Google Scholar
Czembor, J.H., Czembor, E. (2003b). Mlo resistance of barley to powdery mildew (Blumeria graminis f. sp. hordei) Part II. Sources of resistance and their use in barley breeding. Biul. IHAR, 230, 355–374.
Google Scholar
Czembor, J.H., Czembor, E. (2003c). Mlo resistance of barley to powdery mildew (Blumeria graminis f. sp. Hordei) Part III. Durability of resistance. Biul. IHAR, 230, 375–386.
Google Scholar
Czembor, J.H., Czembor, E. (2021a) Mlo Resistance to Powdery Mildew (Blumeria graminis f. sp. hordei) in Barley Landraces Collected in Yemen. Agronomy, 11(8), 1582. DOI: https://doi.org/10.3390/agronomy11081582
Google Scholar
Czembor, J.H., Czembor, E. (2021b). Sources of Resistance to Powdery Mildew in Barley Landraces from Turkey. Agriculture, 11(10), 1017. DOI: https://doi.org/10.3390/agriculture11101017
Google Scholar
Czembor, J.H., Czembor, E. (2022). Genome-Wide Association Study of Agronomic Traits in European Spring Barley from Polish Gene Bank. Agronomy, 12(9), 2135. https://doi.org/10.3390/agronomy12092135
Google Scholar
Czembor, J.H., Czembor, E., Krystek, M., Pukacki, J. (2023). AgroGenome, Interactive Genomic-Based Web Server Developed Based on Data Collected for Accessions Stored in Polish Genebank. Agriculture, 13(1), 193. DOI: https://doi.org/10.3390/agriculture13010193
Google Scholar
Czembor, J.H., Czembor, E., Suchecki, R., Watson-Haigh, N. S. (2022). Genome-wide association study for powdery mildew and rusts adult plant resistance in European spring barley from Polish Gene Bank. Agronomy, 12(1), 7. DOI: https://doi.org/10.3390/agronomy12010007
Google Scholar
Czembor, J.H., Pietrusińska, A., Czembor, H. (2016). Odporność na mączniaka prawdziwego zbóż i traw (Blumeria graminis f.sp. hordei) odmian jęczmienia włączonych do badań rejestrowych w Polsce w roku 2013. Biul. IHAR, 280, 3–12. https://doi.org/10.37317/biul-2016-0001
Google Scholar
Czembor, J.H., Pietrusińska, A., Czembor, H. J. (2018). Barley genetic resources in plant breeding and research 1998-2018. Biul. IHAR, 283, 149-150. DOI: https://doi.org/10.37317/biul-2018-0070
Google Scholar
Czembor, J.H., Pietrusińska, A., Smolińska, K. (2019). Interaction between powdery mildew (Blumeria graminis f. sp. hordei) resistance determined by mlo gene and economical value characteristics in winter barley. Biul. IHAR, 286, 101–103. DOI: https://10.37317/biul-2019-0022
Google Scholar
Czembor, H.J., Czembor, J.H., Pietrusińska, A., Domeradzka, O. (2011). Odporność na mączniaka prawdziwego (Blumeria graminis f. sp. hordei) odmian jęczmienia włączonych do badań rejestrowych w Polsce w roku 2010. Biul. IHAR, 260/261, 219–227. DOI: https://doi.org/10.37317/biul-2011-0036
Google Scholar
Czembor, H.J., Czembor, J.H., Pietrusińska, A., Domeradzka, O. (2012). Odporność na mączniaka prawdziwego (Blumeria graminis f. sp. hordei) odmian jęczmienia włączonych do badan rejestrowych w Polsce w roku 2011. Biul. IHAR, 265, 23–33. DOI: https://doi.org/10.37317/biul-2012-0036
Google Scholar
Czembor, J.H., Doraczyńska, O., Pietrusińska, A., Czembor, H. J. (2013). Resistance to powdery mildew (Blumeria graminis f. sp. Hordei) in barley cultivars included to registration trials in Poland in 2012. Biul. IHAR, 268, 35–45. DOI: https://doi.org/10.37317/biul-2013-0030
Google Scholar
Czembor, E., Kaczmarek, Z., Pilarczyk, W., Mańkowski, D., Czembor, J.H. (2022). Simulating Spring Barley Yield under Moderate Input Management System in Poland. Agriculture, 12(8), 1091. DOI: https://doi.org/10.3390/agriculture12081091
Google Scholar
Dreiseitl, A. (2011). Differences in powdery mildew epidemics in spring and winter barley based on 30-year variety trials. Ann. Appl. Biol., 59, 49–57. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1744-7348.2011.00474.x
Google Scholar
Dreiseitl, A. (2013). Genes for resistance to powdery mildew in European winter barley cultivars registered in the Czech Republic and Slovakia to 2010. Plant Breed., 132, 558–562. DOI: https://doi.org/10.1111/pbr.12108
Google Scholar
Dreiseitl, A, (2017). Genes for resistance to powdery mildew in European barley cultivars registered in the Czech Republic from 2011 to 2015. Plant Breed., 136, 351–356. DOI: https://doi.org/10.1111/pbr.12471
Google Scholar
Dreiseitl, A. (2019). Great pathotype diversity and reduced virulence complexity in a Central European population of Blumeria graminis f. sp. hordei in 2015–2017. Eur. J. Plant Pathol., 53, 801–811. DOI: https://doi.org/10.1007/s10658-018-1593-6
Google Scholar
Dreiseitl, A. (2020). Specific resistance of barley to powdery mildew, its use and beyond. A concise critical review. Genes, 11, 971. DOI: https://doi.org/10.3390/genes11090971
Google Scholar
Dreiseitl, A. (2022). Powdery Mildew Resistance Genes in European Barley Cultivars Registered in the Czech Republic from 2016 to 2020. Genes, 13(7), 1274 https://doi.org/10.3390/genes13071274
Google Scholar
Dreiseitl, A., Jørgensen, J.H. (2000). Powdery mildew resistance in Czech and Slovak barley cultivars. Plant Breed., 119, 203–209. DOI: https://doi.org/10.1046/j.1439-0523.2000.00473.x
Google Scholar
FAOSTAT. (2022). https://www.fao.org/worldfoodsituation/csdb/en/
Google Scholar
Flor, H.H. (1971). Current status of the gene-for-gene concept. Annu. Rev. Phytopathol., 9, 275–296.
Google Scholar
Gacek, E., Bilinski, Z. R., Czembor, H.J., Czembor, J.H. (2004). Pathogenicity of barley powdery mildew (Blumeria graminis f. sp. hordei) in Poland during 1993-1996. Biul. IHAR, 231, 365-376.
Google Scholar
Ge, C., Wentzel, E., Ellwood, S.R., Souza, N.D., Chen, K., Oliver, R.P. (2021). Adult resistance genes to barley powdery mildew confer basal penetration resistance associated with broad-spectrum resistance. Plant Genome, 14(3), e20129. DOI: https://doi.org/10.1002/tpg2.20129
Google Scholar
Geng, L., Li, M., Zhang, G., Ye, L. (2022). Barley, A Potential Cereal for Producing Healthy and Functional Foods. Food Qual. Saf., 6, 1–13.
Google Scholar
Hoseinzadeh, P., Zhou, R., Mascher, M., Himmelbach, A., Niks, R.E., Schweizer, P., Stein, N. (2019). High Resolution Genetic and Physical Mapping of a Major Powdery Mildew Resistance Locus in Barley. Front Plant Sci., 10, 146. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00146
Google Scholar
Hovmøller, M.S., Caffier, V., Jalli, M., Andersen, O., Besenhofer, G., Czembor, J.H., Dreiseitl, A., Flath, K., Fleck, A., Heinrics, F., Jönsso, R., Limpert, E., Mercer, P., Plesnik, S., Rashal, I., Skinnes, H., Slater, S., Vronska, O. (2000). The European barley powdery mildew virulence survey and disease nursery 1993-1999. Agronomie, 20(7), 729–744. DOI: https://doi.org/10.1051/agro:2000172
Google Scholar
Jørgensen, J. H. (1992). Discovery, characterisation and exploitation of Mlo powdery mildew resistance in barley. Euphytica, 63, 141–152. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00023919
Google Scholar
Kępińska-Pacelik, J., Biel, W. (2021). Wartość odżywcza zbóż niechlebowych i możliwość ich wykorzystania w przemyśle. Przemysł Spożywczy, 75, 20–27.
Google Scholar
Kolster, P., Munk, L., Stolen, O., Lohde, J. (1986). Near-isogenic barley lines with genes for resistance to powdery mildew. Crop Sci., 26, 903–907. DOI: https://doi.org/10.2135/cropsci1986.0011183X002600050014x
Google Scholar
Kusch, S., Qian, J., Loos, A., Kümmel, F., Spanu, P. D., Panstruga, R. (2023). Long-term and rapid evolution in powdery mildew fungi. Mol Ecol., 2. DOI: https://doi.org/10.1111/mec.16909
Google Scholar
Lukinac, J., Jukić, M. (2022). Barley in the Production of Cereal-Based Products. Plants, 11, 3519. DOI: https://doi.org/10.3390/plants11243519
Google Scholar
Mains, E.B., Dietz, S.M. (1930). Physiologic forms of barley mildew, Erysiphe graminis hordei Marchal. Phytopathol., 20, 229–239.
Google Scholar
Michalska, B. (2011). Tendencje zmian temperatury powietrza w Polsce, Prace i Studia Geograficzne, 47, 67–75.
Google Scholar
Piffanelli, P., Zhou, F., Casais, C., Orme, J., Jarosch, B., Schaffrath, U., Collins, N. C., Panstruga, R., Schulze-Lefert, (2002). The Barley MLO Modulator of Defense and Cell Death Is Responsive to Biotic and Abiotic Stress Stimuli. Plant Physiol., 129, 1076–1085. DOI: https://doi.org/10.1104/pp.010954
Google Scholar
Piechota, U., Pietrusińska, A., Smolińska, K., Czembor, J.H. (2017). Nowoczesne technologie genotypowania wykorzystywane do analizy zmienności w obrębie kolekcji zgromadzonych w Krajowym Centrum Roślinnych Zasobów Genowych w Radzikowie (IHAR – PIB). Agronomy Sci., 72(4), 67–76. DOI: https://doi.org/10.24326/as.2017.4.7
Google Scholar
Piechota, U., Czembor, P.C., Czembor, J.H. (2020). Evaluating barley landraces collected in North Africa and the Middle East for powdery mildew infection at seedling and adult plant stages. Cereal Res Comm., 48, 179–185. DOI: https://doi.org/10.1007/s42976-020-00021-4
Google Scholar
Piechota, U., Czembor, P.C., Słowacki, P., Czembor, J.H. (2019). Identifying a novel powdery mildew resistance gene in a barley landrace from Morocco. J Appl Genet., 60(3), 243–254. DOI: https://doi.org/10.1007/s13353-019-00505-y
Google Scholar
Autorzy
Jerzy H. CzemborInstytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — Państwowy Instytut Badawczy, Radzików, 05-870 Błonie Poland
https://orcid.org/0000-0002-3997-3868
Autorzy
Elżbieta Czembore.czembor@ihar.edu.pl
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — Państwowy Instytut Badawczy, Radzików, 05-870 Błonie Poland
https://orcid.org/0000-0002-3021-3053
Autorzy
Aneta KisielaInstytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — Państwowy Instytut Badawczy, Radzików, 05-870 Błonie Poland
Autorzy
Elżbieta WnukInstytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — Państwowy Instytut Badawczy, Radzików, 05-870 Błonie Poland
Statystyki
Abstract views: 213PDF downloads: 131
Licencja
Prawa autorskie (c) 2023 Jerzy H. Czembor, Elżbieta Czembor, Aneta Kisiela, Elżbieta Wnuk
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.
Z chwilą przekazania artykułu, Autorzy udzielają Wydawcy niewyłącznej i nieodpłatnej licencji na korzystanie z artykułu przez czas nieokreślony na terytorium całego świata na następujących polach eksploatacji:
- Wytwarzanie i zwielokrotnianie określoną techniką egzemplarzy artykułu, w tym techniką drukarską oraz techniką cyfrową.
- Wprowadzanie do obrotu, użyczenie lub najem oryginału albo egzemplarzy artykułu.
- Publiczne wykonanie, wystawienie, wyświetlenie, odtworzenie oraz nadawanie i reemitowanie, a także publiczne udostępnianie artykułu w taki sposób, aby każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i w czasie przez siebie wybranym.
- Włączenie artykułu w skład utworu zbiorowego.
- Wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej na platformy elektroniczne lub inne wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej do Internetu, lub innej sieci.
- Rozpowszechnianie artykułu w postaci elektronicznej w internecie lub innej sieci, w pracy zbiorowej jak również samodzielnie.
- Udostępnianie artykułu w wersji elektronicznej w taki sposób, by każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i czasie przez siebie wybranym, w szczególności za pośrednictwem Internetu.
Autorzy poprzez przesłanie wniosku o publikację:
- Wyrażają zgodę na publikację artykułu w czasopiśmie,
- Wyrażają zgodę na nadanie publikacji DOI (Digital Object Identifier),
- Zobowiązują się do przestrzegania kodeksu etycznego wydawnictwa zgodnego z wytycznymi Komitetu do spraw Etyki Publikacyjnej COPE (ang. Committee on Publication Ethics), (http://ihar.edu.pl/biblioteka_i_wydawnictwa.php),
- Wyrażają zgodę na udostępniane artykułu w formie elektronicznej na mocy licencji CC BY-SA 4.0, w otwartym dostępie (open access),
- Wyrażają zgodę na wysyłanie metadanych artykułu do komercyjnych i niekomercyjnych baz danych indeksujących czasopisma.
Inne teksty tego samego autora
- Jerzy H. Czembor, Aleksandra Pietrusińska, Henryk Czembor, Odporność na mączniaka prawdziwego zbóż i traw (Blumeria graminis f. sp. hordei) odmian jęczmienia włączonych do badań rejestrowych w Polsce w roku 2013 , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 280 (2016): Wydanie regularne
- Henryk J. Czembor, Jerzy H. Czembor, Aleksandra Pietrusińska, Olga Domeradzka, Odporność na mączniaka prawdziwego (Blumeria graminis f.sp. hordei) odmian jęczmienia włączonych do badań rejestrowych w Polsce w roku 2010 , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 260/261 (2011): Wydanie regularne
- Olga Doraczyńska, Jerzy H. Czembor, Henryk J. Czembor, Marja Jalli, Nowe źródła odporności na plamistość siatkowaną (Pyrenophora teres f. sp. teres) w kolekcji odmian miejscowych jęczmienia , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 270 (2013): Wydanie regularne
- prof. dr hab. Elżbieta Czembor , Włodzimierz Majtkowski, Jan Schmidt, Seweryn Frasiński, Damian Marciniak, Gromadzenie i ocena kolekcji ekotypów traw wieloletnich z uwzględnieniem cech warunkujących ich wykorzystanie na cele alternatywne , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 286 (2019): Wydanie specjalne
- Elżbieta Czembor, Charakterystyka odmian i materiałów hodowlanych życicy wielokwiatowej i mieszańcowej ze szczególnym uwzględnieniem odporności na rdzę koronową i pleśń śniegową , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 245 (2007): Wydanie regularne
- Elżbieta Czembor, Wpływ nawożenia organicznego na wybrane cechy agronomiczne traw wieloletnich wskazanych dla rolnictwa tradycyjnego i ekologicznego , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 270 (2013): Wydanie regularne
- Elżbieta Czembor, Magdalena Matusiak, Dynamika rozwoju fuzariozy kolb kukurydzy powodowanej przez Fusarium graminearum oraz akumulacji deoksyniwalenolu w ziarnie , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 274 (2014): Wydanie regularne
- Elżbieta Czembor, Magdalena Matusiak, Piotr Ochodzki, Odporność mieszańców kukurydzy na fuzariozę kolb powodowaną przez Fusarium graminearum i F. verticillioides w Polsce w latach 2008–2009 , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 270 (2013): Wydanie regularne
- Jerzy H. Czembor, Grzegorz Gryziak, Marcin Zaczyński, Sylwia Włodarczyk, Wiesław Podyma, Gromadzenie i zachowanie zasobów genowych roślin użytkowych w Polsce 2015–2017 , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 283 (2018): Wydanie specjalne
- Elżbieta Czembor, Zależności pomiędzy odpornością na rdze i pleśń śniegową a cechami fenotypowymi form gazonowych życicy trwałej , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 247 (2008): Wydanie regularne
