Оценка устойчивости различных сортов картофеля к возбудителям черной ножки и мягкой гнили

Исследования проводили с целью комплексной оценки реакции 16 сортов картофеля на заражение тремя видами пектолитических энтеробактерий – возбудителей мокрой гнили и черной ножки картофеля: Dickeya dianthicola, Pectobacterium atrosepticum и Pectobacterium brasiliense. Оценку устойчивости сортов проводили двумя методами – по диаметру зоны мацерации зараженных ломтиков клубней картофеля и по баллу развитию черной ножки на вегетирующих растениях после инъекции в стебель. Сорт Красавчик (НИИКХ) наиболее устойчив ко всем трем видам пектолитических энтеробактерий при заражении, как клубней, так и вегетирующих растений. Сорт Жуковский ранний при оценке клубней отнесен к восприимчивым, а при инокуляции патогенов в стебель проявлял устойчивость. На сорте Кумач отмечена специфическая восприимчивость к штамму F004 Pectobacterium atrosepticum при инокуляции клубней, а в условиях вегетационных опытов, он проявлял восприимчивость по отношению ко всем трем видам патогенов. Наибольшую агрессивность при инокуляции клубней продемонстрировал штамм вида Pectobacterium atrosepticum, в условиях вегетационных опытов – Dickeya dianthicola. Наименьшая агрессивность при обоих методах заражения отмечена для штамма Pectobacterium brasiliense. Между клубневой и стеблевой устойчивостью сортов картофеля к патогенам не выявлено достоверной линейной (r = 0,248) или ранговой (r = 0,176) корреляции, что доказывает необходимость оценки устойчивости сортов картофеля параллельно двумя методами.

1. Анисимов Б. В. Мировое производство картофеля: тенденции рынка, прогнозы и перспективы (аналитический обзор) // Картофель и овощи. 2021. № 10. С. 3–8.

2. Стацюк Н. В., Кузнецова М. А. Лабораторные методы оценки устойчивости растений и клубней картофеля к возбудителям черной ножки и мягкой гнили клубней // Сельскохозяйственная биология. 2018. Т. 53. № 1. С. 111–122.

3. Helias V., Andrivon D., Jouan B. Development of symptoms caused by Erwinia carotovora ssp. atroseptica under field conditions and their effects on the yield of individual potato plants // Plant Pathology. 2000. Vol. 49. No. 1. P. 23–32.

4. Detection, identification and differentiation of Pectobacterium and Dickeya species causing potato blackleg and tuber soft rot: a review / R. Czajkowski, M. C. M. Perombelon, S. Jafra, et al. // Annals of Applied Biology. 2015. Vol. 166. No. 1. P. 18–38.

5. Potato tuber origin and microbial composition determines resistance against soft rot Pectobacteriaceae / V. Kurm, O. Mendes, J. Gros, et al. // European Journal of Plant Pathology. 2024. Vol. 168. No. 2. P. 383–399.

6. Systemic colonization of potato plants resulting from potato haulm inoculation with Dickeya solani or Pectobacterium parmentieri / P. Kastelein, M. G. Forch, M. C. Krijger, et al. // Canadian Journal of Plant Pathology. 2021. Vol. 43. No. 1. P. 1–15. URL: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/07060661.2020.1777465 (дата обращения: 14.01.2024).

7. Compatible mixture of bacterial antagonists developed to protect potato tubers from Soft Rot caused by Pectobacterium spp. and Dickeya spp / D. M. Krzyzanowska, T. Maciag, J. Siwinska, et al. // Plant disease. 2019. Vol. 103. No. 6. P. 1374–1382.

8. Perombelon M., Salmond G. Bacterial soft rots // Prokaryotes. Pergamon: Oxford, 1995. P. 1–20.

9. Liaqat N., Khan M. A., Atiq M. Influence of environmental factors on the development of potato blackleg disease // Applied Ecology & Environmental Research. 2022. Vol. 20. No. 2. P. 1325–1333.

10. Field-scale molecular testing of virulent potato soft rot Pectobacteriaceae in Norway / S. Rossmann, M. W. Dees, T. Torp, et al. // European Journal of Plant Pathology. 2020. Vol. 156. P. 501–517.

11. Toth I. K. Microbe profile: Pectobacterium atrosepticum: an enemy at the door // Microbiology. 2022. Vol. 168. No. 8. Article 001221. URL: https://www.microbiologyresearch.org/content/journal/micro/10.1099/mic.0.001221 (дата обращения: 30.01.2024).

12. Gerayeli N., Baghaee-Ravari S., Tarighi S. Evaluation of the antagonistic potential of Bacillus strains against Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum and their role in the induction of resistance to potato soft rot infection // European Journal of Plant Pathology. 2018. Vol. 150. No. 4. P. 1049–1063.

13. Белов Г. Л., Зейрук В. Н., Васильева С. В. Бактериальные болезни картофеля и методы их диагностики // Защита и карантин растений. 2016. № 3. С. 30–32.

14. Introgression and stabilization of Erwinia tuber soft rot resistance into potato after somatic hybridization of Solanum tuberosum and S. brevidens / J. M. McGrath, C. E. Williams, G. T. Haberlach, et al. // American journal of potato research. 2002. Vol. 79. P. 19–24.

15. QTL analysis of new sources of resistance to Erwinia carotovora ssp. atroseptica in potato done by AFLP, RFLP, and resistance-gene-like markers / E. Zimnoch-Guzowska, W. Marczewski, R. Lebecka, et al. // Crop Science. 2000. Vol. 40. No. 4. P. 1156–1167.

16. In vitro evaluation of resistant of potato cultivars against black leg disease (Pectobacterium atrosepticum) / A. Sima, J. Mozafari, H. Nader, et al. // Biological Forum—An International Journal. 2015. Vol. 7. No. 2. P. 1087–1094.

17. Metabolites from wild potato Inhibit virulence factors of the soft rot and blackleg pathogen Pectobacterium brasiliense / J. R. Joshi, L. Yao, A. O. Charkowski, et al. // Molecular Plant-Microbe Interactions. 2021. Vol. 34. No. 1. P. 100–109.

18. QTLs for potato tuber resistance to Dickeya solani are located on chromosomes II and IV / R. Lebecka, J. Sliwka, A. Grupa-Urbanska, et al. // Plant Pathology. 2021. Vol. 70. No. 7. P. 1745–1756.

19. Taylor D., Charkowski A. O., Zeng Y. Laboratory assays used to rank potato cultivar tolerance to blackleg showed that tuber vacuum infiltration results correlate with field observations // Plant Disease. 2021. Vol. 105. No. 3. P. 585–591.

20. Dickeya dianthicola – новый для России бактериальный патоген картофеля / А. Н. Карлов, В. С. Зотов, Э. Ш. Пехтерева и др. // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2010. № 3. С. 134–141.

21. Development of qPCR detection assay for potato pathogen Pectobacterium atrosepticum based on a unique target sequence / A. A. Lukianova, P. V. Evseev, A. A. Stakheev, et al. // Plants. 2021. Vol. 10. No. 2. Article 355. URL: https://www.mdpi.com/2223-7747/10/2/355 (дата обращения: 30.01.2024).

22. Comparing inoculation methods for in vitro evaluation of resistance to blackleg disease in potato cultivars / S. Azadmanesh, J. Mozafari, N. Hasanzadeh, et al. // Genetika. 2022. Vol. 54. No. 2. P. 705–715.

23. Lebecka R., Flis B., Murawska Z. Comparison of temperature effects on the in vitro growth and disease development in potato tubers inoculated with bacteria Pectobacterium atrosepticum, P. carotovorum subsp. carotovorum and Dickeya solani // Journal of Phytopathology. 2018. Vol. 166. No. 9. P. 654–662.