Селекция абрикоса на толерантность к Plum pox potyvirus в Никитском ботаническом саду

Впервые представлены результаты изучения сортов и селекционных форм абрикоса генофондовой коллекции Никитского ботанического сада – Национального научного центр РАН (НБС–ННЦ) (Ялта, Крым) на толерантность к вирусу шарки сливы – Plum pox potyvirus (PPV). В коллекции собраны сорта из разных эколого-географических групп, что позволяет дать объективную сравнительную оценку на поражаемость фитопатогенами. На основе многолетнего мониторинга насаждений абрикоса на поражаемость PPV в коллекции НБС–ННЦ были обнаружены и уничтожены единичные пораженные растения. Продемонстрированы молекулярно-генетические подходы к селекции на толерантность абрикоса и отобраны толерантные к PPV генотипы. По результатам исследований проведена гибридизация. В течение всего периода изучения для создания генотипов, толерантных к вирусу шарки сливы, были опылены 28 738 цветков и получены 2 908 гибридных семян, из которых были выращены растения. В условиях in situ и in vitro получены новые селекционные формы, толерантные к вирусу шарки сливы – PPV. Показана перспективность использования биотехнологических методов для индукции развития гибридных зародышей абрикоса. Определены условия их культивирования (трофические, гормональные и физические) и получены in vitro полноценные проростки и растения, которые высажены на дальнейшую адаптацию ex vitro и в открытый грунт. Проведена оценка созданных растений и отобраны селекционные формы, выделяющиеся толерантностью к вирусу шарки сливы, хорошим качеством плодов и высокой стабильной урожайностью. На основе комплексного изучения выделены две селекционные формы абрикоса (‘97-11’ и ‘97-17’), толерантные к PPV и перспективные для селекции и промышленного выращивания.

1. Плугатарь Ю. В., Смыков А. В., Опанасенко Н. Е., Сотник А. И., Бабина Р. Д., Танкевич В. В., Митрофанова И. В., Шоферистов Е. П., Горина В. М., Комар-Темная Л. Д., Хохлов С. Ю., Чернобай И. Г., Лукичева Л. А., Федорова О. С., Баскакова В. Л., Литченко Н. А., Шишкина Е. Л., Литвинова Т. В., Балыкина Е. Б. К созданию промышленных садов плодовых культур в Крыму: монография. Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2017, 209 с.

2. Помология: Абрикос, персик, алыча / Под общ. ред. М. В. Андриенко. Киев: Урожай, 1997, 280 с.

3. Рихтер А. А. Вкус и аромат плодов в жизни человека: монография. Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2019, 312 с.

4. Рихтер А. А., Горина В. М. Полифенолы тканей плодов косточковых культур в профилактике некоторых заболеваний человека: Плодоводство. Минск: Беларуская навука, 2018;30:273-283.

5. Food and Agriculturae Organization of the United Nations (FAO). http://www.fao.org/faostat

6. Fatahi R., Jannatizadeh A. Apricot production and consumption in Iran, XIV International Symposium on Apricot Breeding and Culture, 16-20 June 2008, Matera (Italy), 2008: Ses. 2, post. 2.5.

7. Garcia J. A., Glasa M., Cambra M., Candresse T. Plum pox virus and sharka: a model poty virus and a major disease, Mol. Plant Pathol. 2014;15(3):226-241. DOI: 10.1111/mpp.12083

8. Mitrofanova I., Mitrofanova O., Chirkov S., Lesnikova-Sedoshenko N., Chelombit S. Detection and identifi cation of Plum pox virus on Prunus species in Crimea. Agriculture & Forestry, 2015;61(4):197-204. DOI: 10.17707/AgricultForest.61.4.22

9. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур / Под общ. ред. Г. А. Лобанова. Мичуринск: ВНИИС им. И. В. Мичурина, 1973, 492 с.

10. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур / Под ред. Е. Н. Седова, Т. П. Огольцовой. Орел: ВНИИСПК, 1999, 608 с.

11. Митрофанова И. В., Митрофанова О. В., Чирков С. Н., Лесникова-Седошенко Н. П. Методические подходы к выявлению и идентификации вируса шарки сливы (Plum pox virus) на разных видах представителей рода Prunus, Сб. трудов Никит. ботан. сада. 2014;138:137-161.

12. Митрофанова О. В., Митрофанова И. В., Смыков А. В., Лесникова Н. П. Методы биотехнологии в селекции и размножении субтропических и косточковых плодовых культур: Интенсификация в селекции плодовых культур, Сб. науч. трудов Никит. ботан. сада. 1999;118:189-199.

13. Mitrofanova O. V., Mitrofanova I. V., Kuzmina T. N., Lesnikova-Sedoshenko N. P., Dolgov S. V. In vitro adventitious shoot regeneration from leaf explants of some apricot cultivars. Ciência e Agrotecnologia. 2019, 43:e001319. doi: 10.1590/1413-7054201943001319

14. Syrgianidis G. D. Research on the sensitivity of apricot varieties to sharka (plum pox) virus disease, Agricultural Research. 1979;111:42-48. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.1999.488.39

15. Nemeth M. History and importance of Plum pox virus in stonefruit production, Bulletin OEPP/EPPO Bulletin. 1994;24:525-536. https://doi.org/10.1111/j.1365-2338.1994.tb01065.x.

16. Cambra M., Capote N., Myrta A., Llácer G. (2006). Plum pox virus and the estimated costs associated with sharka disease, Bulletin OEPP/EPPO. 2006;36 (2):202–204. http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-2338.2006.01027.x

17. Sochor J., Babula P., Adam V., Krska B., Kizek R. Sharka: The Past, The Present and The Future, Viruses. 2012; 4: 2853-2901. doi: 10.3390/v4112853

18. Guillet-Bellanger I., Audergon J. M. Inheritance of the Stark Early Orange apricot cultivar resistant to Plum Pox Virus, Acta Horticulturae. 2001;550:111-116. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2001.550.14

19. Krska B., Polak J., Oukropec I., Kominek P. The evaluation of apricot (Prunus armeniaca L.) cultivars and hybrids resistant to sharka, Acta Horticulturae. 2000;538:143-146. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2000.538.21

20. Polák J., Oukropec L., Krška B., Pívalová J., Miller W. Difference in reactions of apricot and peach cultivars to Plum pox virus: serological and symptomatological evaluation, Hort. Sci. (Prague). 2003;30(4):129-134. DOI: 10.17221/3873-HORTSCI

21. Martínez-Gómez P., Díaz-Vivancos P., Rubio M., Clemente, M.J., Dicenta F., Hernández J.A. Development of molecular markers linkage to sharka (Plum pox virus, PPV) resistance in Prunus, Acta Phytopathologica et Entomologica Hungarica. 2007;42(1):223-233. https://doi.org/10.1556/APhyt.422007.2.5

22. Rubio M., García-Ilbarra A., Martínez-Gómez P., Dicenta F. Analysis of the main factors involved in the evaluation of Prunus resistance to Plum pox virus (Sharka) in controlled greenhouse conditions, Scientia Horticulturae. 2009;123:46-50. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2009.07.018

23. Liverani A., Brandi F., Sirri S., Giovannini D., Baroni G., Lonardi F. (2015). Preliminary evaluation on susceptibility to natural infections of putative resistant peach breeding selection in a PPV endemic site, Acta Hortic. 2015;1084:585-590. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2015.1084.79

24. Barba M., Ilardi V., Pasguini G. Control of Pome and Stone Fruit Virus Diseases, Advances in Virus Research. 2015;91:47-83. https://doi.org/10.1016/bs.aivir.2014.11.001

25. Cirilli M., Geuna F., Babini A. R., Bozhkova V., Catalano L., Cavagna B., Dallot S., Decroocq V., Dondini L., Foschi S.,Ilardi V., Liverani A.,Mezzetti B.,Minafra A.,Pancaldi M., Pandolfi ni T.,Pascal T., Savino V.N., Scorza R., Verde I., Bassi D. Fighting Sharka in peach: current limitations and future perspectives, Front Plant Sci. 2016;7:1290. https://doi.org/10.3389/fpls.2016.01290

26. Dosba F., Lansac M., Audergon J. M., Maison P., Massonié G. Tolerance to plum pox virus in apricot, Acta Horticulturae. 1989;235:275-282. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.1989.235.40

27. Krska B., Oukropec I., Audergon J. M., Polak, J., Kominek P. Evaluation of resistance of apricot progeny (‘Vesta’ × ‘SEO’) to Plum Pox Virus, Acta Horticulturae. 2006;701:P. 313-316. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2006.701.47

28. Dicenta F., Audergon J.M. Inheritance of resistance to plum pox potyvirus (PPV) in ‘Stella’ apricot seedlings, Plant Breeding. 1998;117:579-581. doi: 10.1111/j.1439-0523.1998.tb02212.x

29. Zhebentyayeva T. N., Reighard G. L., Krska B., Gorina V. M., Abbott A.G. Origin of resistance to plum pox virus in apricot: microsatellite (SSR) data analysis, Plant Protection Science. 2002;38(1):117-121. https://doi.org/10.17221/10333-PPS

30. Hurtado M. A., Westman A. L., Beck E., Abbott G. A., Llácer G., Badenes M. L. Genetic diversity in apricot cultivars based on AFLP marker, Euphytica. 2002;127:297-301. https://doi.org/10.1023/A:1020206601328

31. Zhebentyayeva T. N., Reighard G. L., Lalli D., Gorina V. M., Krska B., Abbott A. G. Origin of resistance to plum pox virus in apricot: what new AFLP and targeted SSR data analyses tell, Tree Genetics and Genomes. 2008;4:403-417. DOI 10.1007/s11295-007-0119-8

32. Mitrofanova I. V., Mitrofanova O. V., LesnikovaSedoshenko N. P., Ivanov P. A., Sheveleva A. A., Chirkov S. N. Three highly divergent groups of Plum pox virus strain D isolates coexist in stone-fruit plantings of Nikita Botanical Gardens, Crimea, Acta Hortic. 2017;1163:117-122. doi: 10.17660/ActaHortic.2017.1163.17

33. Martínez-Gómez P., Rubio M., Dicenta F. Evaluation of Resistance to Plum Pox Virus of North American and European Apricot Cultivars, HortScience. 2003;38(4):568–569. DOI: 10.21273/HORTSCI.38.4.568

34. Zhebentyayeva T., Ledbetter C., Burgos L., Llácer G. Apricot: Fruit Breeding. Handbook of Plant Breeding 8. Eds. Badenes M. L., Byrne D. H. New York: Springer Science+Business Media, 2012;415–458. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4419-0763-9_12

35. Monnier M. Croissance et développement des embryons globulaires de Capsella Bursa-pastoris cultivés in vitro dans un milieu à base d’une nouvelle solution minérale, Bull. Soc. Bot. France, Memoires, Coll. Morphologie. 1973:179-194. doi:10.1080/00378941.1973.10839201

36. Murashige Т., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue culture, Physiologia Plantarum. 1962;15(3):473–497. doi:10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x

37. Quoirin M., Lepoivre P. Etude de milieux adaptes aux cultures in vitro de Prunus, Acta Hort. 2007;78:437-442. doi:10.17660/ActaHortic.1977.78.5