Diversity and virulence of leaf and stem rust pathogens of wheat in Kazakhstan
https://doi.org/10.58318/2957-5702-2025-22-4-11
Abstract
Phytosanitary security is crucial for ensuring the food and national security of Kazakhstan, especially in combating high-risk cereal diseases like leaf rust and stem rust. This study assessed the virulence and race composition of Puccinia triticina and Puccinia graminis populations collected from different regions of Kazakhstan. A total of 30 isolates of leaf and 31 isolates of stem rust were analyzed against Lr- and Sr- near-isogenic lines to determine the effectiveness of resistance genes. Results revealed significant variability in race composition and virulence between northern and southern populations, with some races identified as common to both regions.
Supporting agencies: Supported by the Ministry of Health under the State Assignment: «Services for Ensuring Biological Safety in the Field of Science»
About the Author
A. Maulenbay
LLP «Research Institute for Biological Safety Problems», National holding «QazBioPharm»
Kazakhstan
Kazakhstan
Gvardeysky
References
1. Cortes L.T., Zhang Z., Yu J. Status and prospects of genome‐wide association studies in plants // Plant genome. – 2021. – Vol.14, No.1: e20077. https://doi.org/10.1002/tpg2.20077.
2. Korte A., Farlow A. The advantages and limitations of trait analysis with GWAS: a review // Plant Methods. – 2013. – Vol.9, No.1. – P.29. doi:10.1186/1746-4811-9-29.
3. Абугалиева С.И. Генетическое разнообразие сои (Glycine max (L.) Merrill) // Биотехнология. Теория и практика. – 2013. – №4. – С.13-19. http://dx.doi.org/10.11134/btp.4.2013.2
4. Туруспеков Е.К. Состояние и перспективы развития молекулярной генетики ячменя в Казахстане // Вестник КазНУ. Серия биологическая. – 2010. - №3(45). – С. 90-96.
5. Turuspekov Y., Doszhanova B., Zatybekov A., Didorenko S., Rsaliev A., Amalova A., Abugalieva S. Marker-trait associations in cereals and legumes collections harvested in Kazakhstan // Breeding Science. – 2019. – Vol. 21, No.2. – P. 30.
6. Койшыбаев М., Чудинов В. А. Селекция яровой пшеницы на устойчивость к видам ржавчины и септориоза в северном казахстане //Генофонд и селекция растений: материалы IV Международной научно-практической конференции (4–6 апреля 2018 г., Новосибирск, Россия).– Новосибирск: ИЦиГ СО РАН, 2018.–420 с.–ISBN 978-5-91291-034-0. – 2018. – С. 164.
7. Гультяева Е. И., Аристова М. К., Шайдаюк Е. Л., Казарцев И. А. Структура азиатских популяций Puccinia triticina по вирулентности и микросателлитным маркерам // Микология и фитопатология – 2017. – Т. 51. №1. - С. 54-59
8. Рсалиев А.С., Рсалиев Ш.С. Основные подходы и достижения в изучении расового состава возбудителя стеблевой ржавчины пшеницы // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018. Т. 22. С. 967–977.1.
9. Gultyaeva E., Yusov V., Rosova M., Malchikov P., Shayayuk E., Kovalenko N., Wanyera R., Morgounov A., Yskakova G., Rsaliyev A. Evaluation of resistance of spring durum wheat germplasm from Russia and Kazakhstan to fungal foliar pathogens // Cereal Research Communications. 2020. Vol. 48. P. 71–79.
10. Койшыбаев М. Болезни пшеницы. Анкара: ФАО, 2018.
11. Roelfs A.P., Singh R.P., Saari E.E. Rust Diseases of Wheat: Concepts and methods of disease management. – Mexico, D.F.: CIMMYT. – 1992. – 81 p.
12. Long D.L., Kolmer J.A. A North American System of Nomenclature for Puccinia triticina // Phytopathology. – 1989. – 79. – P.525-529.
13. Roelfs A.P., Martens J.W. An international system of nomenclature for Puccinia graminis f.sp. tritici // Phytopathology. – 1988. – Vol. 78. – P.526-533.
14. Kosman E., Dinoor A., Herrmann A., Schachtel G.A. Virulence Analysis Tool (VAT) // User Manual. – 2008. http://www.tau.ac.il/lifesci/departments/plants/memrs/kosman/VAT.html
15. Peakall R., Smouse P.GenAlEx 6.5: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research – an update // Bioinformatics. – 2012. – Vol. 28 (19). – P. 2537-2539.
16. Мауленбай А. Д., Ыскакова Г. Ш., Рсалиев А. Вирулентность и расовый состав Puccinia triticina в Казахстане в 2018 г //Вестник науки Казахского агротехнического университета им. С. Сейфуллина. – 2020. – №. 3. – С. 25-35.
17. Агабаева А. Ч., Рсалиев Ш. С. Патогенные свойства возбудителя листовой ржавчины пшеницы (Puccinia triticiana Eriks.) в Казахстане // Новости науки Казахстана – 2013. – Вып.1. - С. 66-74
18. Kolmer, J. A., Ordoñez, M. E. Genetic differentiation of Puccinia triticina populations in Central Asia and the Caucasus // Phytopathology – 2007. – Vol. 97. №9 - P. 1141-1149
19. Сколотнева Е.С., Келбин В.Н., Моргунов А.И., Бойко Н.И., Шаманин В.П., Салина Е.А. Состав рас Новосибирской популяции Puccinia graminis f.sp. tritici // Микология и фитопатология. 2020. Т. 54. С. 49–58.
20. Rsaliyev A. et al. Virulence and race structure of Puccinia graminis f. sp. tritici in Kazakhstan //Plant Protection Science. – 2020. – Т. 56. – №. 4.
Review
For citations:
Maulenbay A. Diversity and virulence of leaf and stem rust pathogens of wheat in Kazakhstan. Biosafety and Biotechnology. 2025;1(22):4-11. https://doi.org/10.58318/2957-5702-2025-22-4-11
Views:
10
Email this article 