Распространение вирусных инфекций в сортовых посадках хмеля

Исследования проводили с целью изучения распространенности вирусных инфекций в сортовых посадках хмеля в Алтайском крае и Республике Алтай. Сорта Брянский, Magnum, Подвязный и Флагман оценивали на зараженность 15 видами вирусов и 1 вироида серологическим (DAS-ELISA) и молекулярным (ОТ-ПЦР РВ) методами. Инфицированность сортов варьировала от 63,6 до 100 %. В хмельниках Республики Алтай выявлены экономически опасные для хмеля патогены Apple mosaic virus (ApMV) и Hop mosaic virus (HpMV) с частотой 83,3 и 45,5 % соответственно. Наличие вирусов не коррелировало с визуальными симптомами поражения растений. Среди сопутствующих вирусов наиболее распространенными были Potato virus Y (PVY) – 100 %, Potato virus S (PVS) – 52,9 % и Potato leaf roll virus (PLRV) – 50,0 %. Такие патогены, как Arabis mosaic virus (ArMV), Petunia asteroid mosaic virus (PetAMV), Cucumber mosaic virus (СMV), Tobacco mosaic virus (TMV) и Tobacco necrosis virus (TNV) не обнаружены. Фитосанитарная обстановка в хмельниках Алтайского края относительно благоприятна. Ни один из наиболее опасных для сортов хмеля вирусов не выявлен. Преобладающими в фитопатогенном комплексе оказались вирусы PVY, PLRV и PVS с частотой 88,9, 71,1 и 31,1 %. Вирусы мозаики картофеля – Potato virus X (PVX) и Potato virus A (PVA) – диагностированы на хмеле впервые в мире. Смешанные инфекции объединяли от 2 до 5 патогенов. В пробах листьев 13 видов сорных растений, доминирующих на плантациях хмеля, отмечали наличие 1…3 вирусов с преобладанием PVY с частотой от 35,6 (Республика Алтай) и 46,9 % (Алтайский край). Вирусы присутствовали в растениях бессимптомно. Экономически опасные патогены в тканях растений сорных видов не обнаружены.

1. Encyclopedia of plant viruses and viroids / K. S. Sastry, B. Mandal, J. Hammond, et al. New Delhi, India: Springer Nature India Private Limited, 2019. 2936 p. doi: 10.1007/978-81-322-3912-3.

2. Gaur R. K., Selvarajan R., Patil B. L. Plant RNA viruses: Molecular pathogenesis and management. New Delhi, India: Academic Press, 2023. 666 p. doi: 10.1016/C2021-0-02584-0.

3. In vitro technology at the US potato Genebank / J. Bamberg, M. Martin, J. Abad, et al. // In Vitro Cellular and Developmental Biology – Plant. 2016. Vol. 52. No. 3. P. 213–225. doi: 10.1007/s11627-016-9753-x.

4. Top 10 plant viruses in molecular plant pathology / K. B. Scholthof, S. Adkins, H. Czosnek, et al. // Molecular Plant Pathology. 2011. Vol. 12. No. 9. P. 938–954. doi: 10.1111/J.1364-3703.2011.00752.X.

5. Viruses and viroids infecting hop: Significance, epidemiology, and management / S. J. Pethybridge, F. S. Ha, D. J. Barbara, et al. // Plant Disease. 2008. Vol. 92. No. 3. P. 324–338. doi: 10.1094/PDIS-92-3-0324.

6. Effect of virus infection on the secondary metabolite production and phytohormone biosynthesis in plants / J. Mishra, R. Srivastava, P. K. Trivedi, et al. // 3 Biotech. 2020. Vol. 10. Article 547. URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s13205-020-02541-6 (дата обращения: 24.11.2023). doi: 10.1007/s13205-020-02541-6.

7. A survey on pests and diseases of Italian Hop crops / E. Gargani, L. Ferretti, F. Faggioli, et al. / Italus Hortus. 2017. Vol. 24. No. 2. P. 1–17. URL: https://www.soihs.it/italushortus/review_32_anno_24_2017_numero_2/a_survey_on_pests_and_diseases_of_italian_hop.aspx (дата обращения: 26.11.2023). doi: 10.26353/j.itahort/2017.2.117.

8. Yu J., Liu Y. The occurrence of three viruses in hop (Humulus lupulus L.) in China // Plant Pathology. 1987. Vol. 36. P. 38–44. doi: 10.1111/j.1365-3059.1987.tb02175.x.

9. The economic impact of hop stunt viroid and certified clean planting materials / T. J. Davis, M. I. Gomez, S. J. Harper, et al. // Hortscience. 2021. Vol. 56. No. 12. P. 1471–1475. doi: 10.21273/HORTSCI15975-21.

10. Hop stunt viroid: Effects on vegetative growth and yield of hop cultivars, and its distribution in central Washington State / M. Kappagantu, M. E. Nelson, J. M. Bullock, et al. // Plant Disease. 2017. Vol. 101. P. 607–612. doi: 10.1094/PDIS-06-16-0884-RE.

11. Vegetative propagation and its possible role as a genetic bottleneck in the shaping of the Apple fruit crinkle viroid populations in apple and hop plants / T. Sano, S. Isono, K. Matsuki, et al. // Virus Genes. 2008. Vol. 37. P. 298–303. doi: 10.1007/s11262-008-0270-9.

12. The influence of hop latent viroid (HLVd) infection on gene expression and secondary metabolite contents in hop (Humulus lupulus L.) glandular trichomes / J. Patzak, A. Henychova, K. Krofta, et al. // Plants. 2021. Vol. 10. No. 11. Article 2297. URL: https://www.mdpi.com/2223-7747/10/11/2297/review_report (дата обращения: 24.11.2023). doi: 10.3390/plants10112297.

13. Deep-sequencing revealed Citrus bark cracking viroid (CBCVd) as a highly aggressive pathogen on hop / J. Jakse, S. Radisek, T. Pokorn, et al. // Plant Pathology. 2015. Vol. 64. No. 4. P. 831–842. doi: 10.1111/ppa.12325.

14. Evaluation of disease severity and global transcriptome response induced by Citrus bark cracking viroid, Hop latent viroid, and their co-infection in hop (Humulus lupulus L.) / N. Stajner, S. Radisek, A.K. Mishra, et al. // International Journal of Molecular Sciences. 2019. Vol. 20. No. 13. Article 3154. URL: https://www.mdpi.com/1422-0067/20/13/3154 (дата обращения: 23.11.2023). doi: 10.3390/ijms20133154.

15. Sano T. History, origin, and diversity of hop stunt disease and Hop stunt viroid // Acta Horticulturae. 2013. Vol. 1010. P. 87–96. doi: 10.17660/ActaHortic.2013.1010.9.

16. Identification and characterization of microRNAs in Humulus lupulus using high-throughput sequencing and their response to Citrus bark cracking viroid (CBCVd) infection / A. K. Mishra, G. S. Duraisamy, J. Matousek, et al. // BMC Genomics. 2016. Vol. 7. Article 919. URL: https://bmcgenomics.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12864-016-3271-4 (дата обращения: 24.11.2023). doi: 10.1186/s12864-016-3271-4.

17. One-step multiplex RT-PCR for simultaneous detection of four viroids from hop (Humulus lupulus L.) / T. Gucek, J. Jakse, J. Matousek, et al. // European Journal of Plant Pathology. 2019. Vol. 154. P. 273–286. doi: 10.1007/s10658-018-01654-2.

18. Леонтьева В. В. Биохимическая характеристика сортов хмеля, возделываемых в Чувашской Республике // Международный сельскохозяйственный журнал. 2020. № 3. С. 17–19. doi: 10.24411/2587-6740-2020-13042.

19. Apple mosaic virus / L. Grimova, L. Winkowska, M. Konrady, et al. // Phytopathologia Mediterranea. 2016. Vol. 55. No. 1. P. 1–19. URL: https://oajournals.fupress.net/index.php/pm/article/view/5645 (дата обращения: 24.11.2023). doi: 10.14601/Phytopathol_Mediterr-16295.

20. Распространенность вирусов в производственных насаждениях хмеля в предгорье Алтая / Л. П. Хлебова, Е. С. Бровко, О. В. Бычкова и др. // Достижения науки и техники АПК. 2022. Т. 36. №. 12. С. 35–39. doi: 10.53859/02352451_2022_36_12_35.