Зараженность 7 сортов картофеля вирусами в полевых условиях Приморского края РФ

Актуальность. Фитовирусы приводят к большим экономическим потерям в производстве картофеля, особенно если растения инфицируются на ранних стадиях или при смешанных инфекциях. Вирусные инфекции не только снижают урожай, но и ухудшают его качество. Обнаружение и идентификация вирусов растений имеет первостепенное значение для предотвращения их распространения и обеспечения урожайности, заложенной характеристиками сортов.

Методика исследования. В полевом эксперименте, заложенном стационарно, использовалось 7 сортов картофеля российской и зарубежной селекции: Смак, Августин, Янтарь, Laperla, Labella, Red Lady, Sante, Belmonda. Проявление фитовирусной инфекции оценивали по наличию растений с симптомами от общего числа в процентах. Кроме показателя частоты заражения, при визуальной оценке описывали степень развития болезни. Тотальную РНК выделяли из зеленых частей растений по Bekesiova I. et al. 1999 [Bekesiova, 1999]. Качественное и количественное определение фитовирусов в пробах проводили одношаговой ОТ-ПЦР с флуоресцентной детекцией в реальном времени в амплификаторе QuantStudio 5 (Applied Biosystems) с использованием коммерческих наборов серии «Potato Virus X, Y, M, L, S, A, PSTVdRT» (Синтол).

Результаты. В результате исследований были описаны симптомы проявления ассоциативной вирусной инфекции на сортах картофеля, в зависимости от концентрации и соотношения этих вирусов в растении. Смешанная фитовирусная инфекция на картофельном поле в Приморском крае состояла из PVY, PVX, PVA, PVS, PVM, а также PLRV и PSTVd.

1. Kolliopoulou A., Kontogiannatos D., Swevers L. The Use of Engineered Plant Viruses in a Trans-Kingdom Silencing Strategy Against Their Insect Vectors. Front. Plant Sci. 2020;(11):917. doi: 10.3389/fpls.2020.00917

2. Pourrahim R., Farzadfar Sh., Golnaraghi A.R., Ahoonmanesh A. Incidence and distribution of important viral pathogens in some Iranian potato fields. Plant Dis. 2007;(91):609-615. DOI:10.1094/PDIS-91-5-0609

3. Ngoh Dooh J.P., Boydoul F.U., Madjerembe A., Tchoupou Tsouala D.B., Hawaou Adagoro D.B., Kosma P., Ambang Z. Inventory of the potato diseases and impact on growth and yield traits in far North Cameroon. Int. J. Biol. Chem. Sci. 2020;14(8):2826-2836. DOI: https://dx.doi.org/10.4314/ijbcs.v14i8.14

4. Murphy A. F., Rondon S. I., Moreno A., Fereres A. Effect of Potato virus Y Presence in Solanum tuberosum (Solanales: Solanaceae) and Chenopodium album on Aphid (Hemiptera: Aphididae) Behavior. Environmental Entomology. 2018;XX(X):1- 6. DOI: 10.1093/ee/nvy041

5. Sobko O.A., Matsishina N.V., Fesenko P.V., Kim I.V., Didora A.S., Boginskay N.G., Volkov D.I. Viruses in the agrobiocenosis of the potato fields. IOP Conference Serie: Earth and Environmental Science. 2021;677(5):052093. DOI:10.1088/1755-1315/677/5/052093. (In Russ.)

6. Cervantes F.A., Alvarez J.M. Within plant distribution of Potato Virus Y in hairy nightshade (Solanum sarrachoides): An inoculum source affecting PVY aphid transmission. Virus Research. 2011;(159):194–200. DOI:10.1016/j.virusres.2011.05.003

7. Pankhuri S., Sajad U. N., Manoj K. Y., Abhishek D.. Mixed infection of plant viruses: diagnostics, interactions and impact on host. Journal of Plant Diseases and Protection. 2020;128(4). DOI:10.1007/s41348-020-00384-0

8. Syller J., Grupa A. Antagonistic within-host interactions between plant viruses: molecular basis and impact on viral and host fitness. Molecular Plant Pathology. 2016;17(5):769–782. DOI: 10.1111/mpp.12322

9. Государственный реестр селекционных достижений, Допущенных к использованию. Сорта растений: офиц. изд.: М., 2021;(1):719.

10. Рябушкина Н.А., Омашева М.Е., Галиакпаров Н.Н. Специфика выделения ДНК из растительных объектов. Биотехнология. Теория и практика. 2012;(2):9-26. DOI:10.11134/btp.2.2012.1

11. Широкий унифицированный классификатор СЭВ и Международный классификатор СЭВ видов картофеля секции Tuberarium (Dun.) Buk. рода Solanum L. Л.: ВИР, 1977. 60 с.

12. Панычева Ю.С., Васильев Д.М., Супрунова Т.П., Сахарова А.Н., Игнатов А.Н. Динамика поражения сортов картофеля вирусом Y в полевых условиях. Картофель и овощи. 2019;(5):25-29. DOI: 10.25630/PAV.2019.45.82.006

13. Kumar R., Tiwari R. K., Jeevalatha A., Kaundal P., Sharma S., Chakrabarti S.K. Potato viruses and their diagnostic techniques: An overview. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry. 2019;8(6):1932-1944

14. Bekesiova I., Nap J-P., Mlynarova L. Isolation of high quality DNA and RNA from leaves of the carnivorous plant Drosera rotundifolia. Plant Molecular Biology Reporter. 1999;(17):269- 277.

15. Watzinger F., Ebner K., Lion T. Detection and monitoring of virus infections by real-time PCR. Molecular Aspects of Medicine. 2006;(27):254–298. DOI: 10.1016/j.mam.2005.12.001

16. Nyalugwe E.P., Wilson C.R., Coutts B.A., Jones R.A.C. Biological properties of Potato virus X in potato: Effects of mixed infection with Potato virus S and resistance phenotypes in cultivars from three continents. Plant Dis. 2012;(96):43-54. DOI: 10.1094/PDIS-04-11-0305

17. Karyeija R.F., Kreuze J.F., Gibson R.W., Valkonen J.P.T. Synergistic Interactions of a Potyvirus and a Phloem-Limited Crinivirus in Sweet Potato Plants. Virology. 2000;(269):26–36. DOI:10.1006/viro.1999.0169

18. Savenkov E.I., Valkonen J.P.T. Potyviral helper componentproteinase expressed in transgenic plants enhances titers of Potato leaf roll virus but does not alleviate its phloem-limitation. Virology. 2001;283(2):285-293. DOI: 10.1006viro.2000.0838

19. Kolychikhina M.S., Beloshapkina O.O., Phiri C. Change in potato productivity under the impact of viral diseases. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2021;(663). DOI:10.1088/1755-1315/663/1/012035 (In Russ.)

20. Srinivasan R., Alvarez J. M. Effect of Mixed Viral Infections (Potato Virus Y–Potato Leafroll Virus) on Biology and Preference of Vectors Myzus persicae and Macrosiphum euphorbiae (Hemiptera: Aphididae). J. Econ. Entomol. 2007;100(3):646-655. DOI: 10.1603/0022-0493(2007)100[646:EOMVIP]2.0.CO;2

21. Awasthi L.P., Verma H.N. Current status of viral diseases of potato and their ecofriendly management-A critical review. Virol Res Rev. 2017;1(4):1-16. DOI:10.15761/VRR.10001

22. Chatzivassiliou1 E.K., Moschos E., Gazi S., Koutretsis P., Tsoukaki M. Infection of potato crops and seeds with potato virus Y and potato leafroll virus in Greece. Journal of Plant Pathology. 2008;90(2):253-261.