vestngauВестник университета биотехнологийBulletin of NSAU (Novosibirsk State Agrarian University)2072-6724Publishing Centre “Zolotoy Kolos” of Novosibirsk State Agrarian University10.31677/2072-6724-2023-66-1-73-82vestngau-1920Research ArticleАГРОНОМИЯAGRONOMYСистемное применение иммунологической схемы при диагностике Alternaria sp. и Fusarium sp.Systemic application of the immunological scheme for diagnosing Alternaria sp. and Fusarium sp.СоколоваЛ. М.SokolovaL. M.

Л.М. Соколова, доктор сельскохозяйственных наук 

д. Верея Московской обл. 

d. Vereya, Moscow region

lsokolova74@mail.ruВсероссийский научно-исследовательский институт овощеводства – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр овощеводства»РоссияAll-Russian Research Institute of Vegetable Crop Production – Branch, Federal Scientific Center of Vegetable Crop ProductionRussian Federation202310042023017382Copyright © Соколова Л.М., 20232023Соколова Л.М.Sokolova L.M.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestngau.elpub.ru/jour/article/view/1920

К аскомикотам относят примерно 6400 родов, включающих более 64000 видов. Значительная часть аскомицетов – сапротрофы, лидирующее место принадлежит грибам родов Alternaria sp. и Fusarium sp. Alternaria – очень агрессивный патогенный род, который вызывает болезни у большого количества экономически важных культур. Во всем мире были идентифицированы 300 видов рода Alternaria, включая A. dauci, А. radicinia, A. alternata, A. tenuissima, A. brassicicola и A. solani. Потери урожая от рода Alternaria могут достигать от 40 до 90%. У растений поражаются листья, черешки и стебли. Род Fusarium включает в себя ряд видов, являющихся причинами различных заболеваний на большинстве сельскохозяйственнозначимых культур. Наиболее распространенными являются: F. oxysporum, вызывающий болезни увядания и поражающий сосудистую систему растений; F. avenaceum – широко распространенный вид и F. рoae, относящийся к секции Sporotrichiella Wollenw. Фузариоз – распространенная и опасная грибковая болезнь. Растения поражаются в любом возрасте. Гриб находится в почве и проникает в растение через корни и ранки. У молодых растений заболевание проявляется в виде загнивания корней и корневой шейки. Целью наших исследований был мониторинг, идентификация патогенных грибов родов Fusarium sp. и Alternaria sp. и разработка схемы поэтапного включения фитопатологических методов в селекционный процесс. С использованием фитопатологических методоввыделения возбудителей альтернариоза и фузариоза из разных органов растений и почвы создана коллекция наиболее агрессивных патогенов родов Fusarium и Alternaria. Проведенные сравнительные анализы информативности различных методов иммунологической оценки устойчивости в зависимости от рода возбудителя позволили разработать и апробировать схему последовательного включения в селекционный процесс различных методов, которые применимы на разных стадиях развития растений с целью повышения эффективности отбора на групповую устойчивость к Fusarium и Alternaria. Применяемая селекционно-иммунологическая система позволила создать новые толерантные гибриды, а кроме того, из различных линий, сортопопуляций был получен ценный исходный материал, обладающий комплексной устойчивостью к A. radicina, A. dauci и F. oxysporum.

About 6400 genera, including more than 64000 species, belong to ascomycotes. A significant part of ascomycetes are saprotrophs, the leading place belongs to the fungi pp. Alternaria sp. and Fusarium sр. Alternaria species are a very aggressive pathogenic genus that causes diseases in a large number of economically important crops. 300 species of the genus Alternaria have been identified worldwide, including A. dauci, A. radicinia, A. alternata, A. tenuissima, A. brassicicola and A. solani. Crop losses from the genus Alternaria can reach from 40 to 90%. Leaves, petioles and stems are affected. The genus Fusarium includes a number of species that are the causes of various diseases on most agriculturally significant crops. The most common are: F. oxysporum, causing wilting diseases and affecting the vascular system of plants. F. avenaceum is a widespread species, and F. poae belongs to the section Sporotrichiella Wollenw. Fusarium is a common and dangerous fungal disease. Plants are affected at any age. The fungus is located in the soil and penetrates into the plant through the soil and wounds. In young plants, the disease manifests itself in the form of rotting of the roots and root neck. Based on the above pathogenesis, the purpose of our research was to monitor, identify pathogenic fungi pp. Fusarium sр. and Alternaria sрp and develop a scheme with the gradual inclusion of phytopathological methods in the breeding process. Thus, using phytopathological methods of isolating pathogens of alternariasis and fusariasis from different organs of plants and soil, a collection of the most aggressive pathogens pp. Fusarium and Alternaria has been created. Comparative analyses of the informativeness of various methods of immunological assessment of resistance depending on the type of pathogen allowed us to develop and test a scheme for the sequential inclusion in the selection process of various methods that are applicable at different stages of plant development in order to increase the effectiveness of selection for group resistance to pathogens pp. Fusarium and Alternaria. The applied selection and immunological system of methods made it possible to create new tolerant hybrids, as well as valuable starting material with complex resistance to A. radicina, A.dauci and F.oxysporum was obtained from various lines and variety populations.

Fusarium и Alternariaфитопатологические методыселекциясистемасхемаFusarium and Alternariaphytopathological methodsselectionsystemscheme. selectionsystemschemeReferencesEstimating the Phanerozoic history of the Ascomycota lineages: combining fossil and molecular data / C. Beimforde, K. Feldberg, S. Nylinder [et al.] // Molecular Phylogenetics and Evolution. – 2014. – Vol. 78. – P. 386–398. – DOI:10.1016/j.ympev.2014.04.024.Beimforde C., Feldberg K., Nylinder S., Rikkinen J., Tuovila H., Dörfelt H., Gube M., Jackson D. J., Reitner J., Seyfullah L.J., Schmidt A.R., Estimating the Phanerozoic history of the Ascomycota lineages: combining fossil and molecular data, Molecular Phylogenetics and Evolution, 2014, Vol. 78, pp. 386–398, DOI:10.1016/j.ympev.2014.04.024.Белякова Г.А., Дьяконов Ю.Т., Тарасов К.Л. Ботаника. Т. 1: Водоросли и грибы. – М.: Академия, 2006. – C. 320.Belyakova G.A., D’yakonov YU.T., Tarasov K.L., Botanika. T. 1: Vodorosli i griby (Botany. T. 1: Algae and mushrooms), Moscow: Akademiya, 2006, р. 320.Гарибова Л.В., Лекомцева С.Н. Основы микологии: Морфология и систематика грибов и грибоподобных организмов. – М.: Т-во науч. изд. КМК, 2005. – С. 220.Garibova L.V., Lekomceva S.N., Osnovy mikologii: Morfologiya i sistematika gribov i gribopodobnyh organizmov (Fundamentals of Mycology: Morphology and systematics of fungi and mushroom-like organisms), Moscow: Tovarishchestvo nauchnyh izdanij KMK, 2005, р. 220.Comparative evaluation of biochemical changes in tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) infected by Alternaria alternate and its toxic metabolites (TeA, AOH, and AME) / M. Meena, A. Zehra, M.K. Dubey [et al.] // Front. Plant Sci. – 2016. – Vol. 7. – DOI:1408. 10.3389/fpls.2016.01408.Meena M., Zehra A., Dubey M.K., Aamir M., Gupta V.K., Upadhyay R.S., Comparative evaluation of biochemical changes in tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) infected by Alternaria alternate and its toxic metabolites (TeA, AOH, and AME), Front. Plant Sci, 2016, Vol. 7, DOI:1408. 10.3389/fpls.2016.01408.Thomma B.P. Alternaria spp.: from general saprophyte to specific parasite // Mol. Plant Pathol. – 2003. – Vol. 4. – Р. 225–236. – DOI:10.1046/j.1364-3703.2003.00173.x.Thomma B.P., Alternaria spp.: from general saprophyte to specific parasite, Mol. Plant Pathol, 2003, Vol. 4, р. 225–236, DOI:10.1046/j.1364-3703.2003.00173.x.Effect on lycopene, β-carotene, ascorbic acid and phenolic content in tomato fruits infected by Alternaria alternate and its toxins (TeA, AOH and AME) / M. Meena, A. Zehra, P. Swapnil [et al.] // Arch. Phytopathol. Plant Protect. – 2017. – Vol. 50. – Р. 317–329. – DOI:10.1080/03235408.2017.1312769.Meena M., Zehra A., Swapnil P., Dubey M.K., Patel C.B., Upadhyay R.S., Effect on lycopene, β-carotene, ascorbic acid and phenolic content in tomato fruits infected by Alternaria alternate and its toxins (TeA, AOH and AME), Arch. Phytopathol. Plant Protect, 2017, Vol. 50, р. 317–329, DOI:10.1080/03235408.2017.1312769.Farrar J.J., Pryor B.M., Davis R.M. Alternaria diseases of carrot // Plant Dis. – 2004. – Vol. 88. – P. 776–784. – DOI: 10.1094/PDIS.2004.88.8.776.Farrar J.J., Pryor B.M., Davis R.M., Alternaria diseases of carrot, Plant Dis, 2004, Vol. 88, pp. 776–784, DOI: 10.1094/PDIS.2004.88.8.776.Beckman C.H. The Nature of Wilt Diseases of Plants. – St Paul MN: American Phytopathological Society Press, 1987.Beckman C.H., The Nature of Wilt Diseases of Plants. St Paul MN: American Phytopathological Society Press, 1987.Фузариоз зерновых культур / Т.А. Гагкаева, О.П. Гаврилова, М.М. Левитин, К.В. Новожилов // Приложение к журналу «Защита и карантин растений». – 2011. – № 5. – С. 112.Gagkaeva T.A., Gavrilova O.P., Levitin M.M., Novozhilov K.V., Prilozhenie k zhurnalu «Zashchita i karantin rastenij», 2011, No. 5, pр. 112. (In Russ.)First Report of Fusarium oxysporum and F. solani Causing Fusarium Dry Rot of Carrot in China / X.Y. Zhan, J. Hu, H.Y. Zhou [et al.] // The American Phytopathological Society. – 2014. – Vol. 98 (9). – DOI. 10.1094/PDIS-02-14-0156-PDN.Zhan X.Y., Hu J., Zhou H.Y., Hao J.J., Xue Y.F., Chen H., Wang B.G., First Report of Fusarium oxysporum and F. solani Causing Fusarium Dry Rot of Carrot in China, The American Phytopathological Society, 2014, Vol. 98 (9), DOI. 10.1094/PDIS-02-14-0156-PDN.Соколова Л.М., Бухаров А.Ф., Иванова М.И. Применение последовательных отборов при селекции моркови столовой на устойчивость к Fusarium sp. и Alternaria sp. // Аграрная наука. – 2020. – № 6. – С. 78–83. – DOI: 10.32634/0869-8155-2020-339-6-78-83.Sokolova L.M., Buharov A.F., Ivanova M.I., Agrarnaya nauka, 2020, No. 6, pр. 78–83, DOI: 10.32634/0869-8155-2020-339-6-78-83. (In Russ.)Mazur S., Nawrozki J., Gaweda M. Podatnosc trzech odmian marchwi na porazenie przez at ternarioze w warunkach uprawy polowej // Folia Univ. Agriculturae sretinensis. Akad. rol. W Szczecinie. – Szczecin, 2004. Vol. 239. – Р. 249–252.Mazur S., Nawrozki J., Gaweda M., Podatnosc trzech odmian marchwi na porazenie przez at ternarioze w warunkach uprawy polowej, Folia Univ. Agriculturae sretinensis. Akad. rol. W Szczecinie, Szczecin, 2004, Vol. 239, р. 249–252.Белик В.Ф. Методика опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве / под ред. В.Ф. Белика. – М.: Агропромиздат, 1992. – С. 319.Belik V.F., Metodika opytnogo dela v ovoshchevodstve i bahchevodstve (Methodology of experimental work in vegetable growing and melon growing), Moscow: Agropromizdat, 1992, р. 319.Методы ускоренной селекции моркови столовой на комплексную устойчивость к грибным болезням (Alternaria и Fusarium): метод. рекомендации / В.И. Леунов, А.Н. Ховрин, Т.А. Терешонкова [и др.]. – 2011. – С. 61.Leunov V.I., Hovrin A.N., Tereshonkova T.A., Sokolova L.M., Gorshkova N.S., Alekseeva K.L., Metody uskorennoj selekcii morkovi stolovoj na kompleksnuyu ustojchivost’ k gribnym boleznyam (Alternaria i Fusarium) (Methods for accelerated breeding of table carrots for complex resistance to fungal diseases (Alternaria and Fusarium)), 2011, 61 p.Annual Report of the Society of Plant Protection of North Japan / H. Abe [et al]. – 1997. – Vol. 48. – Р. 106–108.Abe H. [et al.], Annual Report of the Society of Plant Protection of North Japan, 1997, Vol. 48, рp. 106–108.Соколова Л.М. Создание исходного материала столовой моркови для селекции на устойчивость к Аlternaria radicinia M. DR. Еt E, Fusarium avenaceum: автореф. дис. … кан. с.–х. наук. – Верея, 2010. – С. 32, 151.Sokolova L.M., Sozdanie iskhodnogo materiala stolovoj morkovi dlya selekcii na ustojchivost’ k Alternaria radicinia M. DR. Et E, Fusarium avenaceum (Creation of initial material of table carrots for breeding for resistance to Alternaria radicinia M. DR. Et E, Fusarium avenaceum), Extended abstract of candidate’s thesis, 2010, р. 32.Соколова Л.М. Система комплексного применения селекционно-иммунологических методов для создания сортов и гибридов моркови столовой с групповой устойчивостью к Alternaria spр. и Fusarium sp: метод. рекомендации. – М., 2022. – С. 56.Sokolova L.M., Sistema kompleksnogo primeneniya selekcionno-immunologicheskih metodov dlya sozdaniya sortov i gibridov morkovi stolovoj s gruppovoj ustojchivost’yu k Alternaria sp. i Fusarium sp. (The system of complex application of selection and immunological methods for the creation of varieties and hybrids of table carrots with group resistance to Alternaria spp. and Fusarium spp.), Moscow, 2022, р. 56.Саттон Д., Фотергилл А., Ринальди М. Определитель патогенных и условно патогенных грибов: пер. с англ. – М.: Мир, 2001. – 486 с.Sutton D., Fothergill A., Rinaldi M., Opredelitel’ patogennyh i uslovno patogennyh gribov (Determinant of pathogenic and conditionally pathogenic fungi), Moscow: Mir, 2001, 486 p.Власова Э.А., Федоренко Е.И. Методы оценки исходного и селекционного материала моркови на устойчивость к болезням // Науч.-техн. бюл. / Всесоюз. НИИ растениеводства им. Н.И.Вавилова. – Л., 1986. – Вып. 161: Столовые корнеплоды. – С. 28–34.Vlasova E.A., Fedorenko E.I., Nauchno– tehnicheskij bjulleten’, Vsesoyuz. NII rastenievodstva im. N.I. Vavilova, Leningrad, 1986, Vol. 161: Stolovye korneplody. рp. 28–34. (In Russ.)Соколова Л.М. Выделение и агрессивность возбудителей болезней родов Fusarium и Alternaria на моркови столовой // Картофель и овощи. – 2018. – № 3. – С. 21–24.Sokolova L.M., Kartofel’ i ovoshchi, 2018, No. 3, рp. 21–24. (In Russ.)Монахос Г.Ф., Джалилов Ф.С., Монахос С.Г. Оценка устойчивости капустных растений к киле (возбудитель Plasmodiophora brassicae Wor.): учеб.-метод. пособие. – М.: Изд–во РГАУ–МСХА им. К.А. Тимирязева. – 2009. – С. 24.Monahos G.F., Dzhalilov F.S., Monahos S.G., Ocenka ustojchivosti kapustnyh rastenij k kile (vozbuditel’ Plasmodiophora brassicae Wor.) (Evaluation of resistance of cabbage plants to clubroot (pathogen Plasmodiophora brassicae Wor.)), Moscow: Izd–vo RGAU–MSKHA im. K.A. Timiryazeva, 2009, 24 р.Соколова Л.М. Система селекционно - иммунологических методов создания сортов и гибридов моркови столовой с групповой устойчивостью к Alternaria sp. и Fusarium sp. с комплексом хозяйственно-ценных признаков: дис. … д-ра с.-х. наук. – Одинцово, 2021. – С. 321.Pershina G.F., Timina, L.T., Nauchno– tehnicheskij bjulleten’, VIR, Leningrad, 1989, T. 192, рp. 46–49. (In Russ.)Першина Г.Ф., Тимина Л.Т. Оценка устойчивости моркови к сухой фузариозной гнили // Науч.-техн. бюл. / ВИР. – Л., 1989. – Т. 192. – С. 46–49.Sokolova L.M., Sistema selekcionno – immunologicheskih metodov sozdaniya sortov i gibridov morkovi stolovoj s gruppovoj ustojchivost’yu k Alternaria sp. i Fusarium sp. s kompleksom hozyajstvenno cennyh priznakov, Doctor’s thesis, Odincovo, 2021, р. 321.Соколова Л.М. Влияние погодных условий на распространенность болезней и устойчивость моркови столовой // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2019. – № 4 (174). – С. 21–26.Sokolova L.M., Vestnik Altajskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, 2019, No. 4 (174), рp. 21–6. (In Russ.)О методике создания инфекционного фона фузариоза гороха овощного. / Л.М. Соколова, В.В. Михайлов, О.О. Белошапкина, А.А. Егорова // Аграрная наука. – 2020. – № 7–8. – С. 92–98.Sokolova L.M., Mihajlov V.V., Beloshapkina O.O., Egorova A.A., Agrarnaya nauka, 2020, No. 7–8, рp. 92–98. (In Russ.)F1 Красногорье – современный гибрид моркови столовой / М.А. Косенко, А.В. Корнев, Л.М. Соколова, А.Н. Ховрин // Картофель и овощи. – 2020. – № 12. – С. 27–29.Kosenko M.A., Kornev A.V., Sokolova L.M., Hovrin A.N., Kartofel’ i ovoshchi, 2020, No. 12, рp. 27–29. (In Russ.)

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