Ug99 - Ug99

Puccinia graminis
Стебель ржавчины крупным планом.jpg
Научная классификация
Королевство:
Тип:
Класс:
Подкласс:
Порядок:
Семья:
Род:
Разновидность:
P. graminis
Подвиды:
P. graminis tritici
Разнообразие:
Ug99

Ug99 - это линия стеблевой ржавчины пшеницы ( Puccinia graminis f. Sp. Tritici ), которая присутствует на пшеничных полях в нескольких странах Африки и Ближнего Востока и, по прогнозам, будет быстро распространяться по этим регионам и, возможно, дальше, потенциально вызывая катастрофа в производстве пшеницы, которая повлияет на продовольственную безопасность во всем мире. В 2005 году известный пионер зеленой революции Норман Борлоуг привлек большое внимание к этой проблеме, и большинство последующих усилий можно отнести к его защите. Он может вызывать до 100% потерь урожая и является вирулентным против многих генов устойчивости, которые ранее защищали пшеницу от стеблевой ржавчины.

Хотя устойчивые к Ug99 сорта пшеницы действительно существуют, проверка 200 000 сортов пшеницы, использованных в 22 странах Африки и Азии, показала, что только 5-10% посевных площадей пшеницы в этих странах составляют сорта с адекватной устойчивостью.

Оригинальный гонки из Ug99, который обозначен как «TTKSK» в рамках номенклатурной системы североамериканской, был впервые обнаружен в Уганде в 1998 году и первый характеризуется в 1999 году (отсюда и название Ug99) , и с тех пор были обнаружены в Кении , Эфиопии , Эритрее , Судан , Йемен , Иран , Танзания , Мозамбик , Зимбабве , Южная Африка и Египет . В настоящее время известно 13 рас Ug99. Все они тесно связаны и, как считается, произошли от общего предка, но различаются профилями вирулентности / авирулентности и странами, в которых они были обнаружены.

Генетика

Ug99 является продуктом соматического ядерного обмена, который не наблюдался у других рас стеблевой ржавчины. Во время этого события и после этого ядра не подвергались рекомбинации .

Генная резистентность

Ug99 и его варианты отличаются от других штаммов патогена черной стеблевой ржавчины (BSR) своей способностью преодолевать гены устойчивости пшеницы, устойчивые к патогену BSR на протяжении десятилетий. Эти устойчивые к Sr гены, из которых известно 50, придают пшенице различную устойчивость к стеблевой ржавчине. Вирулентность в Уганде была вирулентна против Sr31 и специфична для Ug99. Произошедшие огромные потери пшеницы были катастрофическими, но в последние годы эпидемию ржавчины пшеницы удалось эффективно контролировать путем отбора и селекции дополнительных генов Sr.

Исследователи Министерства сельского хозяйства США ( USDA ) тестируют гены, чтобы определить их устойчивость к Ug99, что в конечном итоге поможет в создании сортов пшеницы, способных бороться с ржавчиной. Устойчивость была выявлена ​​у небольшого числа наземных рас яровой пшеницы из Северной Америки - 23 из 250 рас с устойчивостью взрослых растений , 27 из 23 976 SNP, передающих APR, и только 9 рас, обладающих устойчивостью проростков . Эта устойчивость присутствовала до заражения патогеном Ug99, присутствующего в NA, для стимулирования отбора. Министерство сельского хозяйства США заявило, что сейчас они изучают наземные сорта 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.

В дополнение к исследованиям, проводимым Министерством сельского хозяйства США, Департамент международного развития Соединенного Королевства (DFID) вместе с Фондом Билла и Мелинды Гейтс объявили в феврале 2011 года, что они выделят 40 миллионов долларов на глобальный проект под руководством Корнельского университета для бороться с вирулентными штаммами Ug99. 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.

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

По состоянию на 2020 год современные методы молекулярной и молекулярной генетики позволяют более эффективно, чем когда-либо прежде , определять локусы количественных признаков (QTL) , определенные клеточные структуры и отдельные гены R. Это будет необходимо, учитывая продолжающуюся серьезную всемирную угрозу, которую представляет Ug99.

Скачки

Всего насчитывается 13 гонок Ug99, которые (по североамериканской системе номенклатуры) имеют обозначения ТТКСК, ТТКСФ, ТТКСТ, ТТЦК, ТТКСП, ПТКСК, ПТКСТ, ТТКСФ +, ТТКТТ, ТТКТК, TTHSK, ПТКТК и TTHST. Все они тесно связаны и, как считается, произошли от общего предка.

ТТКСК

Также известен как ПТКС . Первая охарактеризованная раса Ug99. Подобно большинству рас Ug99 и в отличие от других разновидностей стеблевой ржавчины, он вирулентен против гена Sr Sr31 ; также вирулентен против Sr38 . Авирулент против Sr24 . Он был обнаружен в Уганде в 1999 году, Кении в 2001 году, Эфиопии в 2003 году, Судане и Йемене в 2006 году, Иране в 2007 году и Танзании в 2009 году, Эритрее в 2012 году и Руанде и Египте в 2014 году.

Sr14 не защищает проростки от TTKSK, но обеспечивает умеренную устойчивость на более поздних стадиях .

ТТКСФ

Впервые обнаружен в Южной Африке в 2000 году, Зимбабве в 2009 году и Уганде в 2012 году.

ТТКСТ

Обнаруженная в Кении в 2006 г. была первая раса Ug99, которая оказалась вирулентной против гена Sr Sr24 . TTKST в настоящее время является преобладающей расой стеблевой ржавчины в Кении.

Sr14 эффективен против ТТКСТ.

ТТЦК

Впервые обнаружен в Кении в 2007 году, Танзании в 2009 году, Эфиопии в 2010 году, Уганде в 2012 году и Руанде в 2014 году.

ТТКСП

Впервые обнаружен в Южной Африке в 2007 году.

ПТСКК

Впервые обнаружен в Эфиопии в 2007 году, Кении в 2009 году, Йемене в 2009 году и Южной Африке в 2017 году.

ПТКСТ

Впервые обнаружен в Эфиопии в 2007 году, Кении в 2008 году, Южной Африке в 2009 году, Эритрее и Мозамбике и Зимбабве в 2010 году.

ТТКСФ +

Впервые обнаружен как в Южной Африке, так и в Зимбабве в 2010 г. Вирулент против Sr9h .

ТТКТТ

Впервые обнаружен в Кении в 2014 году.

ТТКТК

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

TTHSK

Впервые обнаружен в Кении в 2014 году. Отличается от оригинала ( TTKSK ) авирулентностью по отношению к Sr30 . Подобно TTHST .

ПТКТК

Впервые обнаружен в Кении в 2014 году. Отличается от PTKSK вирулентностью против SrTmp . Отличается от ТТКТК авирулентностью по отношению к Sr21 .

TTHST

Впервые обнаружен в Кении в 2013 году.

Лента новостей

1993 г.

  • Есть некоторые свидетельства того, что раса TTKSK могла присутствовать в Кении .

1998 г.

  • Тяжелые инфекции стеблевой ржавчины наблюдаются в Уганде . Идентифицирован Ug99 , охарактеризован как обладающий вирулентностью по отношению к Sr31 и назван.

2000 г.

2001 г.

2003 г.

2006 г.

  • ТТКСК обнаружен в Судане и Йемене .
  • TTKST , новый вариант Ug99 с вирулентностью по отношению к Sr24 , обнаружен в Кении .

2007 г.

2008 г.

  • ФАО объявила о присутствии Ug99 в Иране .
  • PTKST обнаружен в Кении .
  • Присутствует в Йемене.

2009 г.

2010 г.

2013

  • TTHST подтвержден в Кении

2014 г.

Географическое распространение

Китай

Хотя Ug99 еще не достиг Китая , другие расы стволовой ржавчины уже достигли этого, и предпринимаются усилия, чтобы объединить сопротивление против нынешних рас с будущими потребностями в сопротивлении против Ug99, когда бы он ни появился.

Ливан

Нет Несмотря на то, SR5 , SR21 , Sr9e , Sr7b , SR11 , SR6 , Sr8a , Sr9g , Sr9b , SR30 , SR17 , Sr9a , Sr9d , SR10 , SrTmp , Sr38 и SrMcN больше не являются эффективными в Ливане , SR11 , Sr24 и Sr31 все еще что является диагностическим признаком отсутствия Ug99 из Ливана.

Ирак

Обнаружен в Ираке в 2019 году.

Южная Азия

По состоянию на 2013 год, согласно оценке директора национальной разведки США , Ug99 скоро прибудет в Южную Азию в ближайшие несколько лет. Ожидалось, что это вызовет перебои в поставках во всем мире, потому что, хотя производительность в Восточной Европе росла и теоретически могла заполнить этот пробел, правительства во всем мире продемонстрировали готовность запретить экспорт. Однако по состоянию на апрель 2021 года Южная Азия не пострадала.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки