vstispСадоводство и виноградарствоHorticulture and viticulture0235-25912618-9003Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture»10.31676/0235-2591-2022-1-44-51vstisp-841Research ArticleМЕТОДЫ И СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ОТ ВРЕДИТЕЛЕЙ И БОЛЕЗНЕЙMETHODS AND WAYS OF PROTECTING PLANTS FROM DISEAS AND PESTSЖаростойкость растений груши в процессе оздоровления от латентных вирусов с применением метода суховоздушной термотерапииHeat resistance of pear plants during recovery from latent viruses using dry-air thermotherapyhttps://orcid.org/0000-0003-1069-3771УпадышевМ. Т.UpadyshevM. T.

Упадышев М. Т. — член-корреспондент РАН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор РАН, главный научный сотрудник

ул. Загорьевская, 4, г. Москва, 115598

Upadishev M. T., Corresponding Member of Russian Academy of Sciences, Dr. Sci. (Agric.), Professor of Russian Academy of Sciences, Сhief Researcher

4, Zagor’evskaya str., Moscow, 115598

virlabor@mail.ruФедеральный научный селекционно-технологический центр садоводства и питомниководстваРоссияFederal Horticultural Research Centеr for Breeding, Agrotechnology and NurseryRussian Federation202224032022014451Copyright © Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture», 20222022Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture»Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture»https://www.sadivin.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.sadivin.com/jour/article/view/841

Технология суховоздушной термотерапии при оздоровлении плодовых и ягодных культур от вредоносных вирусов сегодня широко используется в мировой практике. Метод позволяет в течение одного года получить свободные от вирусов растения. Цель исследования — изучение жаростойкости растений груши в процессе оздоровления от основных вредоносных вирусов с применением метода суховоздушной термотерапии. Метод практиковали на растениях груши сортов Белорусская Поздняя, Брянская Красавица, Велеса, Летняя Забава, Золотой Витязь, Аврора, Гера, Чижовская, гибридов Р-11-9, Р-10-3, Р-2-4, подвоя Загорьевский в 2020-2021 гг. при температуре +38 °С на протяжении 90 суток. Проводили оздоровление от вредоносных латентных вирусов бороздчатости древесины яблони (ASGV), ямчатости древесины яблони (ASPV), хлоротической пятнистости листьев яблони (ACLSV), мозаики яблони (ApMV). Для термотерапии использовали термокамеру конструкции ФГБНУ ФНЦ Садоводства с градиентом температуры для корневой и надземной систем, капельным поливом, освещением светодиодными светильниками. Определяли интенсивность транспирации, содержание воды в листьях, потери воды, водный дефицит, восстановление оводненности. Ростовые параметры растений разных сортов груши зависели от длительности термотерапии и сортовых особенностей. Побеги наибольшей длины формировали растения сортов Велеса, Золотой Витязь и подвоя Загорьевский. В условиях термокамеры по сравнению с зимней теплицей в 2,1 раза снижалась интенсивность транспирации, в 1,5 раза увеличивалось содержание общей воды в листьях, в 1,6 раза снижались потери воды после теплового шока, в 1,8 раза возрастало восстановление оводненности. Наибольшей жаростойкостью при культивировании в термокамере характеризовались сорта Брянская Красавица, гибриды Р-11-9 и Р-10-3; средней жаростойкостью — Летняя Забава и Золотой Витязь; низкой — Белорусская Поздняя, гибрид Р-2-4, подвой Загорьевский. Установлена сильная положительная корреляция (r = 0,92) между содержанием общей воды в листьях и восстановлением оводненности после теплового шока. Выход свободных от вирусов ASGV, ASPV, ACLSV, ApMV растений груши на следующий год после суховоздушной термотерапии составил 83 %.

The dry-air thermotherapy for fruit and berry crop recovery from harmful viruses has become a widely used technology. The method allows virus-free plants to be obtained within one year. The present work examines the heat resistance of pear plants during the recovery from major harmful viruses using dry-air thermotherapy. The method was employed on the pear plants of Belorusskaya Pozdnyaya, Bryanskaya Belitsa, Velesa, Letnyaya Zabava, Zolotoy Vityaz, Aurora, Gera, Chizhovskaya varieties, R-11-9, R-10-3, R-2-4 hybrids and Zagoryevskii rootstock in 2020-2021 at a temperature of 38 °C for 90 days. The recovery was carried out against harmful latent viruses of apple-tree stem pitting (ASGV), apple brown spot (ASPV), chlorosis (ACLSV), apple mosaic virus (ApMV). For thermotherapy, a temperature chamber designed at the FSBO ARHCBAN, having a temperature gradient for root and elevated systems, drip watering, illumination by LED fixtures, was used. The transpiration rate, leaf water content, water loss, water deficiency and recovery of water content were determined. The plant growth parameters of different pear varieties depended on the duration of thermotherapy and varietal features. The Velesa, Zolotoy Vityaz varieties and Zagoryevskii rootstock generated the longest shoots. As compared with winter greenhouse conditions, the transpiration rate decreased 2.1 times, the total water content in leaves increased 1.5 times, the water loss upon heat shock decreased 1.6 times, and the recovery of water content increased 1.8 times. The Bryanskaya Krasavitsa varieties and R-11-9 and R-10-3 hybrids exhibited the highest heat resistance during cultivation in a heat chamber; the Letnyaya Zabava and Zolotoy Vityaz varieties exhibited medium heat resistance; the Belorusskaya Pozdnyaya variety, R-2-4 hybrid and Zagoryevskii rootstock were characterised by low heat resistance. A high positive correlation (r = 0,92) between total water content in leaves and the recovery of water content following heat shock was established. The yield of ASGV, ASPV, ACLSV, ApMV virus-free pear plants in the year following dry-air heat treatment amounted to 83 %.

жаростойкостьсуховоздушная термотерапиягрушасортагибридывирусыоздоровлениеhear resistancedry-air thermotherapypearvarietyhybridvirusrecoveryИсследования выполнены в рамках реализации государственного задания ФГБНУ ФНЦ Садоводства № 0432-2021-0002 «Изучить особенности биоэкологии и вредоносности опасных вредителей и болезней плодовых и ягодных культур, усовершенствовать системы диагностики и разработать комплексные экологизированные системы оздоровления и защитных мероприятий для садовых агроценозов»The research was carried out as part of the implementation of the state task of the Federal Horticultural Research Centеr for Breeding, Agrotechnology and Nursery №. 0432-2021-0002 « To study the features of bioecology and harmfulness of dangerous pests and diseases of fruit and berry crops, to improve diagnostic systems and to develop comprehensive ecologized systems of health improvement and protective measures for garden agrocenoses»ReferencesКуликов И. М., Упадышев М. Т. Экономические аспекты технологического процесса оздоровления плодовых и ягодных культур от вирусов. Садоводство и виноградарство. 2017;1:20-25.Kulikov I. M., Upadyshev M. T. Economic aspects of the technological process of viruses elimination of fruit and small fruit crops. Sadovodstvo i vinogradarstvo. 2017; 1:20-25. (In Russ.)Куликов И. М., Завражнов А. И., Упадышев М. Т., Борисова А. А., Тумаева Т. А. Научно-методические основы индустриальной агротехнологии производства сертифицированного посадочного материала плодовых и ягодных культур в Российской Федерации. Садоводство и виноградарство. 2018;1:30-35. DOI: 10.25556/VSTISP.2018.1.10500.Kulikov I. M., Zavrazhnov A. I., Upadyshev M. T., Borisova A. A., Tumaeva T. A. Scientific and methodological foundations of industrial agricultural technology for the production of certified planting material for fruit and small fruit crops in the Russian Federation. Sadovodstvo i vinogradarstvo. 2018; 1: 30-35. DOI: 10.25556/VSTISP.2018.1.10500. (In Russ.)Приходько Ю. Н., Магомедов У. Ш. Вирусы семечковых и косточковых плодовых культур. Воронеж: ИПЦ «Научная книга», 2011, 468 с.Prikhodko Yu. N., Magomedov U. Sh. Viruses of pome and stone fruit crops. Voronezh: IPC “ Nauchnaja kniga “, 2011, 468 p. (In Russ.)Ухатова Ю. В. Совершенствование методов криоконсервации и оздоровления от вирусных болезней образцов вегетативно размножаемых культур. Дисс. ... канд. биол. наук. С.-Пб., 2017, 137 с.Ukhatova Yu. V. Improvement of methods of cryopreservation and recovery from viral diseases in samples of vegetatively propagated crops. PhD (Biol.) dissertation. Saint-Petersburg, 2017, 137 p. (In Russ.)Баматов И. М. Современные методы оздоровления растений. Плодоводство и виноградарство Юга России. 2018;53(05):67-79. DOI: 10.30679/2219-5335-2018-5-53-67-79.Bamatov I. M. Modern methods of plant health improvement. Plodovodstvo i vinogradarstvo Juga Rossii. 2018;53(05):67-79. DOI: 10.30679/2219-5335-2018-5-53-67-79 (In Russ.)Карпушина М. В., Супрун И. И. Методы и подходы к элиминации вирусов в условиях in vitro и in vivo. Плодоводство и виноградарство Юга России. 2020;63(3):254-269. DOI: 10.30679/2219-5335-2020-3-63-254-269.Karpushina M. V., Suprun I. I. Methods and approaches to the elimination of viruses in vitro and in vivo. Plodovodstvo i vinogradarstvo Yuga Rossii. 2020;63(3): 254-269. DOI: 10.30679/2219-5335-2020-3-63-254-269. (In Russ.)Li X. L., Li M. J., Zhou J., Wei Q. P., Zhang J. K. Anzucht von virusfreien Bäumen durch Wärmebehandlung und Faktoren, die den Erfolg der Virusfreimachung beeinflussen. Erwerbs-Obstbau. 2020;62:257–264. DOI: 10.1007/s10341-020-00480-3.Li X. L., Li M. J., Zhou J., Wei Q. P., Zhang J. K. Anzucht von virusfreien Bäumen durch Wärmebehandlung und Faktoren, die den Erfolg der Virusfreimachung beeinflussen. Erwerbs-Obstbau. 2020;62:257–264. DOI: 10.1007/s10341-020-00480-3.Роберто Зиза. Итальянская система сертификации. Добровольная генетическая и фитосанитарная сертификация плодовых культур. Садоводство и виноградарство. 2018;2:49-53. DOI: 10.25556/VSTISP.2018.2.12307.Roberto Ziza. Italian certification system. Voluntary genetic and phytosanitary certification of fruit crops. Sadovodstvo i vinogradarstvo. 2018;2:49-53. DOI: 10.25556/VSTISP.2018.2.12307. (In Russ.)Даду К. Я., Чернец А. М., Калашян Ю. А., Проданюк Л. Н. Внедрение системы сертификации посадочного материала садовых культур в Республике Молдова. Садоводство и виноградараство. 2018;2:58-60. DOI: 10.25556/VSTISP.2018.2.12309.Dadu K. Ya., Chernets A. M., Kalashyan Yu. A., Prodanyuk L. N. Implementation of the certification system for planting material of horticultural crops in the Republic of Moldova. Sadovodstvo i vinogradarstvo. 2018; 2:58-60. DOI: 10.25556/VSTISP.2018.2.12309. (In Russ.)Упадышев М. Т., Куликов И. М., Петрова А. Д., Метлицкая К. В., Донецких В. И. Современные методы оздоровления плодовых и ягодных культур от вредоносных вирусов. М.: ФГБНУ ВСТИСП, 2019, 168 с.Upadyshev M. T., Kulikov I. M., Petrova A. D., Metlitskaya K. V., Donetskikh V. I. Modern methods of recovery fruit and small fruit crops from harmful viruses. M.: FGBNU VSTISP, 2019, 168 p. (In Russ.)Hu G., Dong Y., Zhang Z., Fan X., Ren F., Li Z. Efficacy of virus elimination from apple by thermotherapy coupled with in vivo shoot-tip grafting and in vitro meristem culture. J. Phytopathol. 2017;165:701-706. DOI: 10.1111/jph.12610.Hu G., Dong Y., Zhang Z., Fan X., Ren F., Li Z. Efficacy of virus elimination from apple by thermotherapy coupled with in vivo shoot-tip grafting and in vitro meristem culture. J. Phytopathol. 2017;165:701-706. DOI: 10.1111/jph.12610.Савельев Н. И., Макаров В. Н., Чивилев В. В., Акимов М. Ю. Груша. Мичуринск: ВНИИГиСПР; Воронеж: Кварта, 2006, 160 с.Saveliev N. I., Makarov V. N., Chivilev V. V., Akimov M. Yu. Pear. Michurinsk: VNIIGiSPR; Voronezh: Quarta, 2006, 160 p. (In Russ.)Корнилов Б. Б., Ожерельева З. Е., Долматов Е. А., Хрыкина Т. А. Жаро- и засухоустойчивость некоторых декоративных сортообразцов груши генофонда ВНИИСПК. Современное садоводство. 2018;3:39-45. DOI: 10:24411/2312-6701-2018-10105.Kornilov B. B., Ozhereleva Z. E., Dolmatov E. A., Khrykina T. A. Heat and drought resistance of some ornamental pear varieties from the VNIISPK gene pool. Sovremennoe sadovodstvo. 2018;3:39-45. DOI: 10:24411/2312-6701-2018-10105. (In Russ.)Коваленко Н. Н., Подорожный В. Н. Совершенствование системы получения оздоровленного посадочного материала косточковых плодовых культур в Краснодарском крае. Научные труды СКФНЦСВВ. 2019;25:92-96. DOI: 10.30679/2587-9847-2019-25-92-96.Kovalenko N. N., Podorozhny V. N. Improvement of the system for obtaining a healthy planting material for stone fruit crops in the Krasnodar Territory. Nauchnye trudy SKFNTsSVV. 2019;25:92-96. DOI: 10.30679/2587-9847-2019-25-92-96. (In Russ.)Chellappan P., Vanitharani R., Ogbe F., Fauquet C. M. Effect of temperature on geminivirusinduced RNA silencing in plants. Plant Physiol. 2005, 138: 1828–1841. DOI: 10.1104/pp.105.066563.Chellappan P., Vanitharani R., Ogbe F., Fauquet C. M. Effect of temperature on geminivirusinduced RNA silencing in plants. Plant Physiol. 2005, 138: 1828–1841. DOI: 10.1104/pp.105.066563.Panattoni A., Luvisi A., Triolo E. Elimination of viruses in plants: twenty years of progress. Spanish J. of Agricultural Research. 2013;11(1):173-188. DOI: 10.5424/sjar/2013111-3201.Panattoni A., Luvisi A., Triolo E. Elimination of viruses in plants: twenty years of progress. Spanish J. of Agricultural Research. 2013;11(1):173-188. DOI: 10.5424/sjar/2013111-3201.Vivek M., Modgil M. Elimination of viruses through thermotherapy and meristem culture in apple cultivar ‘Oregon Spur-II’. Virus Dis. 2018;29(1):75–82. DOI: 10.1007/s13337-018-0437-5.Vivek M., Modgil M. Elimination of viruses through thermotherapy and meristem culture in apple cultivar ‘Oregon Spur-II’. Virus Dis. 2018;29(1):75–82. DOI: 10.1007/s13337-018-0437-5.Lizarraga A., Ascasíbar J., Gonzalez M. L. Fast and effective thermotherapy treatment for in vitro virus elimination in apple and pear trees. American Journal of Plant Sciences. 2017;8(10):2474–2482. DOI: 10.4236/ajps.2017.810168.Lizarraga A., Ascasíbar J., Gonzalez M. L. Fast and effective thermotherapy treatment for in vitro virus elimination in apple and pear trees. American Journal of Plant Sciences. 2017;8(10):2474–2482. DOI: 10.4236/ajps.2017.810168.М. Т. Упадышев, К. В. Метлицкая, В. И. Донецких, А. А. Борисова и др. Технология получения оздоровленного от вирусов посадочного материала плодовых и ягодных культур: метод. указания. М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2013, 92 с.M. T. Upadyshev, K. V. Metlitskaya, V. I. Donetskikh, A. A. Borisova et all.The technology of obtaining planting material of fruit and small fruit crops recovery from viruses: methodological directions. Moscow: FGBNU “Rosinformagrotech”, 2013, 92 p. (In Russ.)Леонченко В. Г., Евсеева Р. П., Жбанова Е. В., Черенкова Т. А. Предварительный отбор перспективных генотипов плодовых растений на экологическую устойчивость и биохимическую ценность плодов (методические рекомендации). Мичуринск, 2007, 72 с.Leonchenko V. G., Evseeva R. P., Zhbanova E. V., Cherenkova T. A. Preliminary selection of promising genotypes of fruit plants for ecological stability and biochemical value of fruits (methodological recommendations). Michurinsk, 2007, 72 p. (In Russ.)Прудников П. С., Ожерельева З. Е. Физиолого-биохимические методы диагностики устойчивости плодовых культур к засухе и гипертермии (методические рекомендации). Орел: ВНИИСПК, 2019, 47 с.Prudnikov P. S., Ozherelyeva Z. E. Physiological and biochemical methods for diagnosing the resistance of fruit crops to drought and hyperthermia (methodological recommendations). Orel: VNIISPK, 2019, 47 p. (In Russ.)

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