sibvestСибирский вестник сельскохозяйственной наукиSiberian Herald of Agricultural Science0370-87992658-462XSiberian Federal Scientific Centre of Agro-BioTechnologies of the Russian Academy of Sciences10.26898/0370-8799-2025-8-2sibvest-2301Research ArticleРАСТЕНИЕВОДСТВО И СЕЛЕКЦИЯPLANT GROWING AND BREEDINGМетод ранней диагностики устойчивости сортов пшеницы к совместному действию хлоридного засоления и инфицирования B. sorokinianaThe method of early diagnostics of wheat varieties resistance to combined action of chloride salinity and B. sorokiniana infectionГуроваТ. А.GurovaT. A.

Гурова Тамара Алексеевна, ведущий научный сотрудник, кандидат сельскохозяйственных наук 

630501, Новосибирская область, р.п. Краснообск; а/я 463 

Tamara A. Gurova, Lead Researcher, Candidate of Science in Agriculture 

PO Box 463, Krasnoobsk, Novosibirsk Region, 630501 

guro-tamara@yandex.ruЧесноченкоН. Е.ChesnochenkoN. E.

Чесноченко Наталья Евгеньевна, научный сотрудник 

Новосибирская область, р.п. Краснообск 

Natalia E. Chesnochenko, Researcher 

Krasnoobsk, Novosibirsk Region 

Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наукРоссияSiberian Federal Scientific Centre of Agro-BioTechnologies of the Russian Academy of SciencesRussian Federation2025311020255581728Copyright © Гурова Т.А., Чесноченко Н.Е., 20252025Гурова Т.А., Чесноченко Н.Е.Gurova T.A., Chesnochenko N.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sibvest.elpub.ru/jour/article/view/2301

Представлены результаты разработки метода ранней диагностики устойчивости сортов пшеницы к совместному действию хлоридного засоления и инфицирования возбудителем обыкновенной корневой гнили злаков Bipolaris sorokiniana Shoem (B. sorokiniana) по выходу электролитов из листовой ткани проростков. Исследования проводили в 2022, 2023 гг. на четырех сортах мягкой яровой пшеницы. Проростки выращивали из инфицированных патогеном трехсуточных проросших семян на растворе хлорида натрия (опыт) и на водопроводной воде (контроль) в заданных климатических условиях. Реакцию сортов на стресс определяли по относительному изменению удельной электропроводности (УЭП) водных вытяжек листьев на кондуктометрической установке edge EC, HANNA Instruments (Германия). Экспериментально определены условия подготовки образцов, обеспечивающих максимальные межсортовые различия: размер нарезки листовой ткани – 1,5 мм, соотношение листовой ткани и воды – 1 : 40, время экспозиции образцов в дистиллированной воде не менее 1,5 ч. Проведенная оценка устойчивости сортов пшеницы показала бо́льшую дифференцирующую способность разработанного метода и наибольшие межсортовые различия по сравнению с морфофизиологическим методом. Выборочные средние для относительных изменений УЭП водных вытяжек листовой ткани сортов различались в 2,6–7,3 раза, показателей длины и биомассы ростков и корней у данных сортов – в 1,2–2,3 раза. Коэффициент корреляции рангов Спирмена между показателями устойчивости сортов составил rs = 0,88 при p ≤ 0,01. Результаты диагностики устойчивости исследованных сортов пшеницы по ростовым процессам и УЭП водных вытяжек листьев совпали. Выявлена сортоспецифичность: сорт Новосибирская 18 менее устойчив, Омская 18, Сибирская 21 и Новосибирская 44 более устойчивы к исследуемому совместному стрессу. Сделан вывод о возможности применения разработанного метода по выходу электролитов листьев для ранней диагностики (фенотипирования) сортов пшеницы по устойчивости к совместному действию B. sorokiniana и хлоридного засоления.

The article presents the results of developing a method for early diagnostics of wheat variety resistance to the combined effects of chloride salinity and infection with the causative agent of common root rot of cereals Bipolaris sorokiniana Shoem. (B. sorokiniana) based on the release of electrolytes  from the leaf tissue of seedlings. The studies were carried out in 2022 and 2023 on four varieties of soft spring wheat. The seedlings were grown from three-day-old germinated seeds infected with the pathogen in a sodium chloride solution (experiment) and in tap water (control) under given climatic conditions. The response of the varieties to stress was determined by the relative change in the specific electrical conductivity (SEC) of aqueous leaf extracts using an edge EC conductometric setup, HANNA Instruments (Germany). The conditions for preparing the samples that ensure maximum intervarietal differences were determined experimentally: the size of the leaf tissue cut is 1.5 mm, the ratio of leaf tissue to water is 1:40, the exposure time of the samples in distilled water is at least 1.5 hours. The conducted assessment of the resistance of wheat varieties showed a greater differentiating ability of the developed method and the greatest intervarietal differences compared to the morphophysiological method. The sample means for relative changes in the SEC of the aqueous extracts of leaf tissue of the varieties differed by 2.6–7.3 times, and the length and biomass of the shoots and roots in these varieties differed by 1.2–2.3 times. The Spearman rank correlation coefficient between the resistance indicators of varieties was r s = 0.88 at p ≤ 0.01. The results of diagnostics of the resistance of the studied wheat varieties according to growth processes and the SEC of aqueous leaf extracts coincided. Variety specificity was revealed: the Novosibirskaya 18 variety is less resistant, Omskaya 18, Sibirskaya 21 and Novosibirskaya 44 are more resistant to the studied combined stress. A conclusion was made about the possibility of using the developed method for the release of leaf electrolytes for early diagnostics (phenotyping) of wheat varieties for resistance to the combined action of B. sorokiniana and chloride salinity. 

пшеницасортустойчивостьсовместный стрессвыход электролитовудельная электропроводностьwheatvarietyresistancecombined stresselectrolyte leakageelectrical conductivityReferencesРазина А.А., Султанов Ф.С., Дятлова О.Г. Корневая гниль на новых сортах яровой пшеницы при разных сроках посева // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2020. Т. 50. № 2. С. 39–46. DOI: 10.26898/0370-8799-2020-2-5.Razina А.А., Sultanov F.S., Dyatlova О.G. Root rot in new cultivars of spring wheat depending on sowing dates. Sibirskii vestnik sel'skokhozyaistvennoi nauki = Siberian Herald of Agricultural Science, 2020, vol. 50, no. 2, pp. 39–46. (In Russian). DOI: 10.26898/0370-8799-2020-2-5.Xiong Y., McCarthy C., Humpa J., Percy C. A review on common root rot of wheat and barley in Australia // Plant Pathology. 2023. Vol. 72. P. 1347–1364. DOI: 10.1111/ppa.13777.Xiong Y., McCarthy C., Humpa J., Percy C. A review on common root rot of wheat and barley in Australia. Plant Pathology, 2023, vol. 72, pp. 1347–1364. DOI: 10.1111/ppa.13777.Панкова Е.И., Горохова И.Н. Анализ сведений о площади засоленных почв России на конец XX и начало XXI веков // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2020. Т. 103. С. 5–33.Pankova E.I., Gorokhova I.N. Analysis of information about the alkaline soil areas in Russia at the end of the XX and beginning of the XXI centuries. Bulleten' Pochvennogo instituta im. V.V. Dokuchaeva = Dokuchaev Soil Bulletin, 2020, vol. 103, p. 5–33. (In Russian).Le Gouis J., OuryF.-X., CharmetG.How changes in climate andagricultural practices influenced wheat production in Western Europe // Journal of Cereal Science. 2020. Vol. 93. P. 102960. DOI: 10.1016/j.jcs.2020.102960/.Le Gouis J., Oury F.-X., Charmet G. How changes in climate andagricultural practices influenced wheat production in Western Europe. Journal of Cereal Science, 2020, vol. 93, p. 102960. DOI: 10.1016/j.jcs.2020.102960/.Lama S., Leiva F., Vallenback P., Chawade Aand Kuktaite R. Impacts of heat, drought, and combined heat-drought stress on yield, phenotypic traits, and gluten protein traits: capturing stability ofspring wheat in excessive environments // Frontieres Plant Science. 2023. Vol. 14. P. 1179701. DOI: 10.3389/fpls.2023.1179701.Lama S., Leiva F., Vallenback P., Chawade Aand Kuktaite R. Impacts of heat, drought, and combined heat-drought stress on yield, phenotypic traits, and gluten protein traits: capturing stability ofspring wheat in excessive environments. Frontieres Plant Science, 2023, vol. 14, p. 1179701. DOI: 10.3389/fpls.2023.1179701.Давыдова Н.В., Марченкова Л.А., Павлова О.В., Чавдарь Р.Ф., Орлова Т.Г., Широколава А.В. Адаптивность сортов и линий яровой пшеницы к искусственно создаваемым осмотическому, солевому и кислотному стресс-факторам на ранних этапах онтогенеза // Биосфера. 2022. Т. 14. № 4. С. 306–310.Davydova N.V., Marchenkova L.A., Pavlova O.V., Chavdar' R.F., Orlova T.G., Shirokolava A.V. Adaptability of spring wheat varieties and lines to the artificial osmotic, salt and acid stress factors during the early stages of ontogeny. Biosfera = Biosfera, 2022, vol. 14, no. 4, pр. 306–310. (In Russian).Салех С., Мурыгина Е.А., Боме Н.А. Оценка морфофизиологических параметров различных сортов озимой ржи к хлоридному засолению в лабораторных условиях // Аграрная наука. 2024. Т. 387. № 10. С. 134–138.Salekh S., Murygina Ye.A., Bome N.A. Assessment of morphophysiological parameters of resistance of various varieties of winter rye to chloride salinity in laboratory conditions. Agrarnaya nauka = Agrarian science, 2024, vol. 387, no. 10, pp. 134–138. (In Russian).Ioannis Spyroglou, Krystyna Rybka, Ronald Maldonado Rodriguez, Piotr Stefański, Natallia M. Valasevich. Quantitative estimation of water status in field-grown wheat using beta mixed regression modelling based on fast chlorophyll fluorescence transients: A method for drought tolerance estimation // Journal of Agronomy and Crop Science. 2021. Vol. 207. Is. 4. P. 577–781.Ioannis Spyroglou, Krystyna Rybka, Ronald Maldonado Rodriguez, Piotr Stefański, Natallia M. Valasevich. Quantitative estimation of water status in field-grown wheat using beta mixed regression modelling based on fast chlorophyll fluorescence transients: A method for drought tolerance estimation. Journal of Agronomy and Crop Science, 2021, vol. 207, is. 4, pp. 577–781.Arif M.A.R., Komyshev E.G., Genaev M.A., Koval V.S., Shmakov N.A., Börne A., Afonnikov D.A. QTL Analysis for Bread Wheat Seed Size, Shape and Color Characteristics Estimated by Digital Image Processing // Plants. 2022. Vol. 11. P. 2105.Arif M.A.R., Komyshev E.G., Genaev M.A., Koval V.S., Shmakov N.A., Börne A., Afonnikov D.A. QTL Analysis for Bread Wheat Seed Size, Shape and Color Characteristics Estimated by Digital Image Processing. Plants, 2022, vol. 11, p. 2105.Зульфугарова С.Т., Рустамова С.М., Гусейнова И.М. Активность антиоксидантных ферментов и термостабильность мембран у генотипов твердой пшеницы при тепловом стрессе // Аграрная наука. 2022. Т. 356. № 2. С. 56–61. DOI: 10.32634/0869-8155-2022-356-2-56-61.Zul'fugarova S.T., Rustamova S.M., Guseynova I.M. Antioxidant enzymes activity and membrane thermostability in durum wheat genotypes under heat stress. Agrarnaya nauka = Agrarian science, 2022, vol. 356, no. 2, pp. 56–61. (In Russian). DOI: 10.32634/0869-8155-2022-356-2-56-61.Гурова Т.А., Свежинцева Е.А., Чесноченко Н.Е. Показатель проницаемости клеточных мембран проростков в оценке стрессоустойчивости сортов пшеницы // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2021. T. 51. № 3. С. 31–43. DOI: 10.26898/0370-8799-2021-3-4.Gurova T.A., Svezhintseva E.A., Chesnochenko N.E. The indicator of cell membrane permeability of wheat seedlings in assessing stress resistance of wheat varieties. Sibirskii vestnik sel'skokhozyaistvennoi nauki = Siberian Herald of Agricultural Science, 2021, vol. 51, no. 3, pp. 31–43. (In Russian). DOI: 10.26898/0370-8799-2021-3-4.Гурова Т.А., Свежинцева Е.А., Чесноченко Н.Е. Адаптация сортов пшеницы при гипертермии, хлоридном засолении и инфицировании Bipolaris sorokiniana Shoem. // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2020. Т. 50. № 6. С. 12–25.Gurova T.A., Svezhintseva E.A., Chesnochenko N.E. Adaptation of wheat varieties to hyperthermia, chloride salinity and Bipolaris sorokiniana Shoem. Sibirskii vestnik sel'skokhozyaistvennoi nauki = Siberian Herald of Agricultural Science, 2020, vol. 50, no. 6, pp. 12–25. (In Russian). DOI: 10.26898/0370-8799-2020-6-2.Гриусевич П.В., Самохина В.В., Демидчик В.В. Стресс-индуцируемая потеря электролитов клетками корня высших растений: история вопроса, механизм и физиологическая роль // Экспериментальная биология и биотехнология. 2022. Т. 2. С. 4–18. DOI: 10.33581/2957-5060-2022-2-4-18.Griusevich P.V., Samokhina V.V., Demidchik V.V. Stress-induced electrolyte leakage from root cells of higher plants: background, mechanism and physiological role. Eksperimental'naya biologiya i biotekhnologiya = Experimental Biology and Biotechnology, 2022, vol. 2, pp. 4–18. (In Russian). DOI: 10.33581/2957-5060-2022-2-4-18.Новикова С.И., Бедарева О.М., Горшинина Г.В., Троян Т.Н. Оценка жизнеспособности и устойчивости озимых культур кондуктометрическим методом // Известия КГТУ. 2020. № 57. С. 54–66.Novikova S.I., Bedareva O.M., Gorshinina G.V., Troyan T.N. Assessment of viability and stability of winter crops by conductomeric method. Izvestiya KGTU = Izvestia KSTU, 2020, no. 57, pp. 54–66. (In Russian).Якунина А.В., Синицына Ю.В., Крутова Е.К., Веселов А.П. Изучение влияния пирабактина на урожайность растений гороха посевного Pisum sativum L. и анализ изменений перекисного окисления липидов и выхода электролитов как возможных факторов этого воздействия // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. 2020. № 4 (32). С. 3–12.Yakunina A.V., Sinitsyna Yu.V., Krutova E.K., Veselov A.P. The study of the Pirabactin effect on the yield of Pisum Sativum L. and analysis of changes in lipid peroxidation and electrolytes leakage as possible factors of this effect. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Povolzhskii region. Estestvennye nauki = University Proceedings. Volga Region. Natural Sciences, 2020, no. 4 (32), pp. 3–12. (In Russian).

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