Оздоровление сортов картофеля из коллекции ВИР от вирусов

Актуальность. Коллекция картофеля ВИР является одной из старейших и богатейших, однако полевые растения постоянно подвергаются воздействию вирусов, снижающему качество клубней. Проведение тщательного мониторинга фитосанитарного статуса образцов картофеля позволяет подобрать наиболее эффективный метод терапии для последующего оздоровления инфицированных растений и получения качественного посадочного материала.

Материалы и методы. Проведено тестирование 18 сортов картофеля Solanum tuberosum L. из коллекции ВИР на наличие вирусов методами ИХА и RT-ПЦР и оздоровление методами культуры меристем и криотерапии.

Результаты и выводы. При тестировании на наличие вирусов полевых растений картофеля выявлены наиболее часто встречающиеся вирусы – PVХ, PVS и PVA. Вирус PSTVd полностью отсутствовал у всех протестированных образцов. Проведена оценка эффективности оздоровления in vitro растений картофеля от вирусов методом культуры меристем. Процент оздоровления составил: PVS – 0%, PVХ – 0%, PVA – 33,4%, PLRV – 50%, PVY – 72,3%, PVM – 83,4%. Показано, что оздоровление методом культуры меристем наиболее эффективно в отношении вирусов PVY и PVM. В ходе оценки эффективности посткриогенного восстановления микрорастений картофеля определен уровень посткриогенной регенерации апексов микрорастений картофеля: в среднем по выборке 22,3%. Минимум наблюдали у образца к-16762 ‘Sagita N’ (5%), максимум – у образца к-1375 ‘Marta’ (41,7%). Анализ эффективности оздоровления образцов картофеля от вирусов методом криотерапии in vitro показал, что процент оздоровления составил: PVY – 100%, PVA – 100%, PVM – 88,9%, PVS – 77,8%, PVX – 44,4%. Таким образом, методы оздоровления от вирусов – культура апикальных меристем и криотерапия – эффективны в отношении вирусов PVY, PVA, PVM, однако в случае множественной инфекции необходимо комбинировать элементы различных протоколов оздоровления для повышения эффективности процедуры оздоровления. 

1. Анисимов Б.В., Белов Г.Л., Варицев Ю.А., Еланский С.Н., Журомский Г.К., Завриев С.К., Зейрук В.Н., Иванюк В.Г., Кузнецова М.А., Пляхневич М. П., Пшеченков К.А., Симаков Е.А., Склярова Н.П., Сташевски З., Усков А.И., Яшина И.М. Защита картофеля от болезней, вредителей и сорняков. Москва: Картофелевод; 2009.

2. Беспалова Е.С., Ухатова Ю.В., Волкова Н.Н., Овэс Е.В., Гаитова Н.А., Гавриленко Т.А. Изучение посткриогенного регенерационного потенциала сортов картофеля в разных условиях культивирования. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2019;23(3):281-286. DOI: 10.18699/VJ19.500

3. Бирюкова В.А., Шмыгля И.В., Жарова В.А., Бекетова М.П., Рогозина Е.В., Митюшкин А.В. и др. Молекулярные маркеры генов экстремальной устойчивости к Y вирусу картофеля в сортах и гибридах Solanum tuberosum L. Российская сельскохозяйственная наука. 2019;(5):17-22. DOI: 10.31857/S2500-26272019517-22

4. Блоцкая Ж.В. Вирусы картофеля. Минск: Ураджай; 1989.

5. Дрыгин Ю.Ф., Чирков С.Н., Кондакова О.А., Зиновкин Р.А., Иванов П.А., Блинцов А.Н. и др. Высокочувствительные технологии молекулярной диагностики вирусных и вироидной инфекций картофеля. Достижения науки и техники АПК, 2007;7:20-24.

6. Дунаева С.Е., Пендинен Г.И., Антонова О.Ю., Швачко Н.А., Ухатова Ю. В., Шувалова Л. Е., Волкова Н.Н., Гавриленко Т.А. Сохранение вегетативно размножаемых культур в in vitro и криоколлекциях: методические указания / под. ред. Т.А. Гавриленко Санкт-Петербург: ВИР; 2017.

7. Дунаева С.Е., Пендинен Г.И., Антонова О.Ю., Швачко Н.А., Волкова Н.Н., Гавриленко Т.А. Сохранение вегетативно размножаемых культур в in vitro и криоколлекциях: методические указания / под. ред. Т.А. Гавриленко. Санкт-Петербург: ВИР; 2011.

8. Гавриленко Т.А., Швачко Н.А., Волкова Н.Н., Ухатова Ю.В. Модифицированный метод дроплетвитрификации для криоконсервации апексов in vitro растений картофеля. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2019;23(4):422-429. DOI: 10.18699/VJ19.505

9. Genebank Standards for Plant Genetic Resources for Food and Agriculture. Revised edition. Rome: FAO; 2014. Available from: http://www.fao.org/3/a-i3704e.pdf%20 [accessed Sept. 09, 2020].

10. Loenbenstein G., Berger P.H., Brunt A.A., Lawson R.H. (eds). Virus and virus-like diseases of potatoes and production of seed potatoes. Dordrecht: Springer; 2001. DOI: 10.1007/978-94-007-0842-6

11. Рогозина Е.В., Бирюкова В.А., Симаков Е.А., Жарова В.А., Чалая Н.А., Кузнецова М.А. и др. Межвидовые гибриды как родительские формы для упреждающей селекции картофеля на устойчивость к болезням и вредителям. Достижения науки и техники АПК. 2018;32(1):26-31. DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10105SINTOL.

12. СИНТОЛ. Продукция для выявления фитопатогенов. 2020. URL: http://www.syntol.ru/catalog/nabory-reagentov-dlya-ptsr-v-realnomvremeni/dlya-vyyavleniya-fitopatogenov.html [дата обращения: 17.04.2020].

13. Стрельцова Т.А., Оплеухин А.А., Менохов М.С. Исследование биоресурсного потенциала новой коллекции картофеля при интродукции в горный Алтай: монография. Горно-Алтайск: ГорноАлтайский госуниверситет; 2014.

14. Трофимец Л.Н. Вирусные болезни картофеля. Приложение к журналу «Защита растений». Москва: Агропромиздат; 1990.

15. Трускинов Э.В. Поддержание и хранение коллекционных образцов картофеля в условиях in vitro. Методические указания. Ленинград: ВИР; 1987.

16. Ухатова Ю.В. Совершенствование методов криоконсервации и оздоровления от вирусных болезней образцов вегетативно размножаемых культур: дис. ... канд. биол. наук. Санкт-Петербург: ВИР; 2017.

17. Ухатова Ю.В. Овэс Е.В., Волкова Н.Н., Гавриленко Т.А. Криоконсервация селекционных сортов картофеля в ВИРе. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2017;178(3):13-20. DOI: 10.30901/2227-8834-2017-3-13-20

18. Wang, Q.C., Liu Y., Xie Y., You M. Cryotherapy of potato shoot tips for efficient elimination of Potato leafroll virus (PLRV) and Potato virus Y (PVY) Potato Research. 2006;49:119-129. DOI: 10.1007/s11540-006-9011-4

19. Wang Q.C., Valkonen J.P.T. Improved recovery of cryotherapytreated shoot tips following thermotherapy of in vitrogrown stock shoots of raspberry (Rubus idaeus L.). CryoLetters. 2009;30(3):171-182.