Plant Resistance to Wheat Streak Mosaic Virus: Investigation of the Presence of Wsm1 Gene in Different Wheat Varieties Grown in Ukraine
Wheat streak mosaic virus (WSMV) is the most harmful virus of cereals and is an economically important virus in wheat grown in many countries, including Ukraine. The most effective plant defense against viruses is effector-triggered immunity (ETI) provided by R proteins encoded by R genes. The R gen...
Saved in:
| Date: | 2026 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine
2026
|
| Online Access: | https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/418 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Microbiological Journal |
Institution
Microbiological Journal| _version_ | 1866573082105217024 |
|---|---|
| author | Mishchenko, L.T. Dunich, A.A. Mishchenko, I.A. Motsnyi, І.І. Dashchenko, A.V. Molodchenkova, O.O. Міщенко, Л.Т. Дуніч, A.A. Міщенко, I.A. Моцний, І.І. Дащенко, A.В. Молодченкова, O.O. |
| author_facet | Mishchenko, L.T. Dunich, A.A. Mishchenko, I.A. Motsnyi, І.І. Dashchenko, A.V. Molodchenkova, O.O. Міщенко, Л.Т. Дуніч, A.A. Міщенко, I.A. Моцний, І.І. Дащенко, A.В. Молодченкова, O.O. |
| author_sort | Mishchenko, L.T. |
| baseUrl_str | https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-05-29T15:05:35Z |
| description | Wheat streak mosaic virus (WSMV) is the most harmful virus of cereals and is an economically important virus in wheat grown in many countries, including Ukraine. The most effective plant defense against viruses is effector-triggered immunity (ETI) provided by R proteins encoded by R genes. The R gene, which is named Wsm1, provides broad wheat resistance against WSMV compared to the other three known today resistance genes. The goal of this study was to screen wheat varieties grown in Ukraine for the presence of resistance gene Wsm1 using a PCR-based marker. Methods. Visual diagnosis, DAS-ELISA, total RNA extraction, and RT-PCR were used for the WSMV identification in wheat samples. Extraction of plant genomic DNA and PCR with primers for the detection of the Wsm1 gene were carried out. Bioassay and ELISA were used for checking the effectiveness of Wsm1-based resistance. Results. For the first time in Ukraine, screening of 102 wheat varieties/breeding lines for the presence of the Wsm1 gene was performed using a PCR-based marker. Our study demonstrates that the Wsm1 gene is present in the 12 investigated wheat varieties/breeding lines that are widely used in Ukrainian farms. Bioassay results confirmed by DAS-ELISA show effectiveness of the resistance gene Wsm1 against WSMV inoculation in experimental conditions. Conclusions. Investigated wheat varieties carrying the Wsm1 gene can be provided to the breeding programs in Ukraine. To our knowledge, this is the first report about screening different wheat varieties grown in Ukraine for the presence of the Wsm1 gene. |
| first_indexed | 2026-05-29T01:00:08Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-418 |
| institution | Microbiological Journal |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-05-30T01:00:07Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-4182026-05-29T15:05:35Z Plant Resistance to Wheat Streak Mosaic Virus: Investigation of the Presence of Wsm1 Gene in Different Wheat Varieties Grown in Ukraine Стійкість проти вірусу смугастої мозаїки пшениці: дослідження наявності гена Wsm1 у різних сортах пшениці, що вирощуються в Україні Mishchenko, L.T. Dunich, A.A. Mishchenko, I.A. Motsnyi, І.І. Dashchenko, A.V. Molodchenkova, O.O. Міщенко, Л.Т. Дуніч, A.A. Міщенко, I.A. Моцний, І.І. Дащенко, A.В. Молодченкова, O.O. wheat streak mosaic virus wheat plant resistance Wsm1 PCR-based markers Ukraine вірус смугастої мозаїки пшениці пшениця стійкість рослин Wsm1 ПЛР-маркери Україна Wheat streak mosaic virus (WSMV) is the most harmful virus of cereals and is an economically important virus in wheat grown in many countries, including Ukraine. The most effective plant defense against viruses is effector-triggered immunity (ETI) provided by R proteins encoded by R genes. The R gene, which is named Wsm1, provides broad wheat resistance against WSMV compared to the other three known today resistance genes. The goal of this study was to screen wheat varieties grown in Ukraine for the presence of resistance gene Wsm1 using a PCR-based marker. Methods. Visual diagnosis, DAS-ELISA, total RNA extraction, and RT-PCR were used for the WSMV identification in wheat samples. Extraction of plant genomic DNA and PCR with primers for the detection of the Wsm1 gene were carried out. Bioassay and ELISA were used for checking the effectiveness of Wsm1-based resistance. Results. For the first time in Ukraine, screening of 102 wheat varieties/breeding lines for the presence of the Wsm1 gene was performed using a PCR-based marker. Our study demonstrates that the Wsm1 gene is present in the 12 investigated wheat varieties/breeding lines that are widely used in Ukrainian farms. Bioassay results confirmed by DAS-ELISA show effectiveness of the resistance gene Wsm1 against WSMV inoculation in experimental conditions. Conclusions. Investigated wheat varieties carrying the Wsm1 gene can be provided to the breeding programs in Ukraine. To our knowledge, this is the first report about screening different wheat varieties grown in Ukraine for the presence of the Wsm1 gene. Вірус смугастої мозаїки пшениці (ВСМП) є найбільш шкодочинним вірусом зернових культур і економічно важливим вірусом у вирощуванні пшениці в багатьох країнах, включаючи Україну. Найефективнішим захистом рослин від вірусів є імунітет, викликаний ефекторами (ЕТІ), що забезпечується R-білками, кодованими R-генами. R-ген, названий Wsm1, забезпечує широку стійкість пшениці до ВСМП порівняно з трьома іншими відомими на сьогодні генами стійкості. Метою цього дослідження було проведення скринінгу сортів пшениці, вирощених в Україні, на наявність гена стійкості Wsm1 за допомогою маркера на основі ПЛР. Методи. Для ідентифікації ВСМП у зразках пшениці використовували візуальну діагностику, сендвіч-ІФА, екстракцію тотальної РНК та ЗТ-ПЛР. Для виявлення гена Wsm1 проведено екстракцію геномної ДНК рослин та ПЛР із праймерами. Для перевірки ефективності стійкості на основі Wsm1 використовували біологічний аналіз та ІФА. Результати. Вперше в Україні було проведено скринінг 102 сортів/селекційних ліній пшениці на наявність гена Wsm1 за допомогою маркера на основі ПЛР. Наше дослідження демонструє, що ген Wsm1 присутній у 12-ти досліджуваних сортах/селекційних лініях пшениці, які широко використовуються в українських господарствах. Результати біоаналізу, підтверджені ІФА, показують ефективність гена стійкості Wsm1 проти інокуляції ВСМП в експериментальних умовах. Висновки. Досліджувані сорти пшениці, що несуть ген Wsm1, можуть бути включені до селекційних програм в Україні. Наскільки нам відомо, це перше повідомлення про скринінг різних сортів пшениці, вирощених в Україні, на наявність гена Wsm1. PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine 2026-05-28 Article Article application/pdf https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/418 10.15407/ Mikrobiolohichnyi Zhurnal; Vol. 88 No. 1 (2026): Mikrobiolohichnyi Zhurnal; 70-82 Мікробіологічний журнал; Том 88 № 1 (2026): Мікробіологічний журнал; 70-82 2616-9258 1028-0987 10.15407/ en https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/418/164 Copyright (c) 2026 Mikrobiolohichnyi Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | Mishchenko, L.T. Dunich, A.A. Mishchenko, I.A. Motsnyi, І.І. Dashchenko, A.V. Molodchenkova, O.O. Міщенко, Л.Т. Дуніч, A.A. Міщенко, I.A. Моцний, І.І. Дащенко, A.В. Молодченкова, O.O. Plant Resistance to Wheat Streak Mosaic Virus: Investigation of the Presence of Wsm1 Gene in Different Wheat Varieties Grown in Ukraine |
| title | Plant Resistance to Wheat Streak Mosaic Virus: Investigation of the Presence of Wsm1 Gene in Different Wheat Varieties Grown in Ukraine |
| title_alt | Стійкість проти вірусу смугастої мозаїки пшениці: дослідження наявності гена Wsm1 у різних сортах пшениці, що вирощуються в Україні |
| title_full | Plant Resistance to Wheat Streak Mosaic Virus: Investigation of the Presence of Wsm1 Gene in Different Wheat Varieties Grown in Ukraine |
| title_fullStr | Plant Resistance to Wheat Streak Mosaic Virus: Investigation of the Presence of Wsm1 Gene in Different Wheat Varieties Grown in Ukraine |
| title_full_unstemmed | Plant Resistance to Wheat Streak Mosaic Virus: Investigation of the Presence of Wsm1 Gene in Different Wheat Varieties Grown in Ukraine |
| title_short | Plant Resistance to Wheat Streak Mosaic Virus: Investigation of the Presence of Wsm1 Gene in Different Wheat Varieties Grown in Ukraine |
| title_sort | plant resistance to wheat streak mosaic virus: investigation of the presence of wsm1 gene in different wheat varieties grown in ukraine |
| topic_facet | wheat streak mosaic virus wheat plant resistance Wsm1 PCR-based markers Ukraine вірус смугастої мозаїки пшениці пшениця стійкість рослин Wsm1 ПЛР-маркери Україна |
| url | https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/418 |
| work_keys_str_mv | AT mishchenkolt plantresistancetowheatstreakmosaicvirusinvestigationofthepresenceofwsm1geneindifferentwheatvarietiesgrowninukraine AT dunichaa plantresistancetowheatstreakmosaicvirusinvestigationofthepresenceofwsm1geneindifferentwheatvarietiesgrowninukraine AT mishchenkoia plantresistancetowheatstreakmosaicvirusinvestigationofthepresenceofwsm1geneindifferentwheatvarietiesgrowninukraine AT motsnyiíí plantresistancetowheatstreakmosaicvirusinvestigationofthepresenceofwsm1geneindifferentwheatvarietiesgrowninukraine AT dashchenkoav plantresistancetowheatstreakmosaicvirusinvestigationofthepresenceofwsm1geneindifferentwheatvarietiesgrowninukraine AT molodchenkovaoo plantresistancetowheatstreakmosaicvirusinvestigationofthepresenceofwsm1geneindifferentwheatvarietiesgrowninukraine AT míŝenkolt plantresistancetowheatstreakmosaicvirusinvestigationofthepresenceofwsm1geneindifferentwheatvarietiesgrowninukraine AT duníčaa plantresistancetowheatstreakmosaicvirusinvestigationofthepresenceofwsm1geneindifferentwheatvarietiesgrowninukraine AT míŝenkoia plantresistancetowheatstreakmosaicvirusinvestigationofthepresenceofwsm1geneindifferentwheatvarietiesgrowninukraine AT mocnijíí plantresistancetowheatstreakmosaicvirusinvestigationofthepresenceofwsm1geneindifferentwheatvarietiesgrowninukraine AT daŝenkoav plantresistancetowheatstreakmosaicvirusinvestigationofthepresenceofwsm1geneindifferentwheatvarietiesgrowninukraine AT molodčenkovaoo plantresistancetowheatstreakmosaicvirusinvestigationofthepresenceofwsm1geneindifferentwheatvarietiesgrowninukraine AT mishchenkolt stíjkístʹprotivírususmugastoímozaíkipšenicídoslídžennânaâvnostígenawsm1uríznihsortahpšenicíŝoviroŝuûtʹsâvukraíní AT dunichaa stíjkístʹprotivírususmugastoímozaíkipšenicídoslídžennânaâvnostígenawsm1uríznihsortahpšenicíŝoviroŝuûtʹsâvukraíní AT mishchenkoia stíjkístʹprotivírususmugastoímozaíkipšenicídoslídžennânaâvnostígenawsm1uríznihsortahpšenicíŝoviroŝuûtʹsâvukraíní AT motsnyiíí stíjkístʹprotivírususmugastoímozaíkipšenicídoslídžennânaâvnostígenawsm1uríznihsortahpšenicíŝoviroŝuûtʹsâvukraíní AT dashchenkoav stíjkístʹprotivírususmugastoímozaíkipšenicídoslídžennânaâvnostígenawsm1uríznihsortahpšenicíŝoviroŝuûtʹsâvukraíní AT molodchenkovaoo stíjkístʹprotivírususmugastoímozaíkipšenicídoslídžennânaâvnostígenawsm1uríznihsortahpšenicíŝoviroŝuûtʹsâvukraíní AT míŝenkolt stíjkístʹprotivírususmugastoímozaíkipšenicídoslídžennânaâvnostígenawsm1uríznihsortahpšenicíŝoviroŝuûtʹsâvukraíní AT duníčaa stíjkístʹprotivírususmugastoímozaíkipšenicídoslídžennânaâvnostígenawsm1uríznihsortahpšenicíŝoviroŝuûtʹsâvukraíní AT míŝenkoia stíjkístʹprotivírususmugastoímozaíkipšenicídoslídžennânaâvnostígenawsm1uríznihsortahpšenicíŝoviroŝuûtʹsâvukraíní AT mocnijíí stíjkístʹprotivírususmugastoímozaíkipšenicídoslídžennânaâvnostígenawsm1uríznihsortahpšenicíŝoviroŝuûtʹsâvukraíní AT daŝenkoav stíjkístʹprotivírususmugastoímozaíkipšenicídoslídžennânaâvnostígenawsm1uríznihsortahpšenicíŝoviroŝuûtʹsâvukraíní AT molodčenkovaoo stíjkístʹprotivírususmugastoímozaíkipšenicídoslídžennânaâvnostígenawsm1uríznihsortahpšenicíŝoviroŝuûtʹsâvukraíní |