ovoshchiОвощи РоссииVegetable crops of Russia2072-91462618-7132Федеральный научный центр овощеводства10.18619/2072-9146-2025-5-32-39ovoshchi-2770Research ArticleСЕЛЕКЦИЯ, СЕМЕНОВОДСТВО И БИОТЕХНОЛОГИЯ РАСТЕНИЙBREEDING, SEED PRODUCTION AND PLANT BIOTECHNOLOGYВыделение источников устойчивости лука репчатого (Allium cepa L.) к возбудителям фузариозной и бактериальной гнилиIdentifying sources of resistance to fusarious and bacterial rot in onions (Allium cepa L.)https://orcid.org/0000-0002-9897-0413ВетроваС. А.VetrovaS. A.

Светлана Александровна Ветрова – кандидат с.-х. наук, старший научный сотрудник лаборатории молекулярно-иммунологических исследований

143072, Московская область, Одинцовский район, п. ВНИИССОК, Селекционная, д.14

Svetlana A. Vetrova – Cand. Sci. (Agriculture), Senior Researcher of the Laboratory Molecular Immunological Research

14, Selectsionnaya str., VNIISSOK, Odintsovo district, Moscow region, 143072

lana-k2201@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1674-6651МарчеваМ. М.MarchevaM. M.

Маргарита Михайловна Марчева – младший научный сотрудник лаборатории физиологических основ семеноведения овощных культур

143072, Московская область, Одинцовский район, п. ВНИИССОК, Селекционная, д.14

Margarita M. Marcheva – Junior Researcher of the Laboratory of Physiological Basis of Seed Science of Vegetable Crops

14, Selectsionnaya str., VNIISSOK, Odintsovo district, Moscow region, 143072

margo.marcheva@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9999-023XСерединТ. М.SeredinT. M.

Тимофей Михайлович Середин – кандидат с.-х. наук, старший научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства луковых культур

143072, Московская область, Одинцовский район, п. ВНИИССОК, Селекционная, д.14

Timofey M. Seredin – Cand. Sci. (Agriculture), Senior Researcher of the Laboratory of Breeding and Seed Production of Onion Crops

14, Selectsionnaya str., VNIISSOK, Odintsovo district, Moscow region, 143072

timofey-seredin@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9492-6845СолдатенкоА. В.SoldatenkoA. V.

Алексей Васильевич Солдатенко – доктор с.-х. наук, академик РАН, главный научный сотрудник

143072, Московская область, Одинцовский район, п. ВНИИССОК, Селекционная, д.14

Alexey V. Soldatenko – Dr. Sci. (Agriculture), Academician of the Russian Academy of Sciences, Chief Researcher

14, Selectsionnaya str., VNIISSOK, Odintsovo district, Moscow region, 143072

alex-soldat@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4843-111XЕнгалычеваИ. А.EngalychevaI. A.

Ирина Александровна Енгалычева – кандидат с.-х. наук, ведущий научный сотрудник, зав. лаборатории молекулярно-иммунологических исследований

143072, Московская область, Одинцовский район, п. ВНИИССОК, Селекционная, д.14

Irina A. Engalycheva – Cand. Sci. (Agriculture), Leading Researcher of the Laboratory Molecular Immunological Research

14, Selectsionnaya str., VNIISSOK, Odintsovo district, Moscow region, 143072

engirina1980@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8718-4508КривенковЛ. В.KrivenkovL. V.

Леонид Викторович Кривенков – кандидат с.-х. наук, старший научный сотрудник, зав. лаборатории селекции и семеноводства луковых культур

143072, Московская область, Одинцовский район, п. ВНИИССОК, Селекционная, д.14

Leonid V. Krivenkov – Cand. Sci. (Agriculture), Leading Researcher of the Laboratory of Breeding and Seed Production of Onion Crops

14, Selectsionnaya str., VNIISSOK, Odintsovo district, Moscow region, 143072

krivenkov76@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6561-9806ЛогуноваВ. В.LogunovaV. V.

Валентина Владимировна Логунова – кандидат с.-х. наук, старший научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства луковых культур

143072, Московская область, Одинцовский район, п. ВНИИССОК, Селекционная, д.14

Valentina V. Logunova – Cand. Sci. (Agriculture), Senior Researcher of the Laboratory of Breeding and Seed Production of Onion Crops

14, Selectsionnaya str., VNIISSOK, Odintsovo district, Moscow region, 143072

logunovavalentina777@gmail.comhttps://orcid.org/0009-0007-4670-1442ДацюкК. И.DatsyukK. I.

Ксения Игоревна Дацюк – младший научный сотрудник лаборатории физиологических основ семеноведения овощных культур

143072, Московская область, Одинцовский район, п. ВНИИССОК, Селекционная, д.14

Kseniya I. Datsyuk – Junior Researcher of the Laboratory of Physiological Basis of Seed Science of Vegetable Crops

14, Selectsionnaya str., VNIISSOK, Odintsovo district, Moscow region, 143072

ks_datsyuk@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0008-5140-6920КаракайМ. В.KarakayM. V.

Милена Вячеславовна Каракай – агроном лаборатории бактериологии и анализа ГМО

140150, Московская область, Раменский район, пгт. Быково, ул. Пограничная, д. 32

Milena V. Karakay – the Agronomist of the Laboratory of Bacteriology and GMO Analysis

32, Pogranichnaya str., Bykovo, Ramensky district, Moscow region, 40150

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр овощеводства» (ФГБНУ ФНЦО)РоссияFederal State Budgetary Scientific Institution «Federal Scientific Vegetable Center» (FSBSI FSVC)Russian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение «Всероссийский центр карантина растений» (ФГБУ «ВНИИКР»)РоссияFederal State Budgetary Institution «All-Russian Plant Quarantine Centre» (FGBU VNIIKR)Russian Federation202508112025053239Copyright © Ветрова С.А., Марчева М.М., Середин Т.М., Солдатенко А.В., Енгалычева И.А., Кривенков Л.В., Логунова В.В., Дацюк К.И., Каракай М.В., 20252025Ветрова С.А., Марчева М.М., Середин Т.М., Солдатенко А.В., Енгалычева И.А., Кривенков Л.В., Логунова В.В., Дацюк К.И., Каракай М.В.Vetrova S.A., Marcheva M.M., Seredin T.M., Soldatenko A.V., Engalycheva I.A., Krivenkov L.V., Logunova V.V., Datsyuk K.I., Karakay M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vegetables.su/jour/article/view/2770Актуальность

Актуальность. В селекции лука репчатого приоритетным направлением является создание межлинейных гибридов на основе цитоплазматической мужской стерильности, для получения которых необходимо создать фонд инбредных линий, характеризующихся высокой комбинационной способностью по комплексу хозяйственно ценных признаков, устойчивостью к биотическим и абиотическим факторам. Наиболее вредоносными болезнями лука репчатого являются фузариоз и бактериоз с потерей урожая от 40 % и более.

Цель исследований – провести оценку родительских линий и гибридных комбинаций на их основе по устойчивости к аборигенным штаммам возбудителей фузариозной и бактериальной гнили.

Материалы и методы

Материалы и методы. Исследования проводили в 2022–2024 годах в ФГБНУ ФНЦО в Одинцовском районе Московской области. Проанализировано 12 селекционных линий и девять гибридных комбинаций лука репчатого. Лук репчатый выращивали через рассаду в селекционном и гибридном питомниках согласно общепринятым методикам. Оценку устойчивости исследуемых образцов к фузариозу и бактериозу проводили с применением фитопатологических методов селекции.

Результаты

Результаты. Установлено, что в условиях вегетации Московской области основу патокомплекса смешанной гнили лука составляли Fusarium spp. и Pseudomonas spp., в условиях хранения – Fusarium spp., Penicill spp., Botrytis spp., Aspergillus spp., Pseudomonas spp. Иммунологическая оценка родительских линий по устойчивости к фузариозной и бактериальной гнили позволила выделить две материнские стерильные линии «А» и пять отцовских фертильных линий «C» с невысоким индексом поражения в условиях естественного инфекционного фона (I=0,5-1,5). Включение данных линий в селекционный процесс позволило получить две гибридные комбинации (10/22 и 20/22) с групповой устойчивостью к аборигенным штаммам фузариоза (F. acuminatum и F. annulatum) с Vп=0-472 мм3; две (7/22 и 10/22) – с групповой устойчивостью к возбудителям бактериальной гнили с Vп=0-514 мм3. Источниками устойчивости к высокоагрессивным штаммам P. marginalis являются гибридные комбинации 3/22 и 4/22 (Vп=40-472 мм3), P. fluorescens –7/22 и 22/22 (Vп=0-371 мм3). В комбинациях 11/22, 19/22 и 10/22 отмечено сверхдоминирование относительно лучшего родителя по сохранности луковиц во время хранения (эффект гетерозиса 8,3-30,5%). Перспективные устойчивые линии и гибридные комбинации включены в селекционную программу по созданию отечественных конкурентоспособных гетерозисных гибридов лука репчатого.

Relevance

Relevance. In onion breeding, the priority is the development of interline hybrids based on cytoplasmic male sterility. To obtain these hybrids, it is necessary to develop a pool of inbred lines characterized by high combining ability across a range of economically valuable traits and resistance to biotic and abiotic factors. The most damaging diseases of onions are Fusarium wilt and bacterial wilt, which can cause yield losses of 40% or more.

The aim of the research

The aim of the research. To evaluate parental lines and hybrid combinations based on them for resistance to native strains of Fusarium and bacterial rot pathogens.

Materials and Methods

Materials and Methods. The study was conducted from 2022 to 2024 at the FSBSI FSVC in the Odintsovo District of the Moscow Region. Twelve onion breeding lines and nine hybrid combinations were analyzed. The onions were grown from seedlings in breeding and hybrid nurseries according to generally accepted methods. The resistance of the studied samples to Fusarium and bacterial rot was assessed using phytopathological selection methods.

Results

Results. It was established that under the vegetation conditions of the Moscow region, the basis of the pathocomplex of mixed rot of onions consisted of Fusarium spp. and Pseudomonas spp., while under storage conditions – Fusarium spp., Penicill spp., Botrytis spp., Aspergillus spp., Pseudomonas spp. Immunological assessment of parental lines for resistance to fusarium and bacterial rot allowed us to isolate two maternal sterile lines «A» and five paternal fertile lines «C» with a low damage index under natural infectious background conditions (I=0,5-1,5). Inclusion of these lines in the selection process made it possible to obtain two hybrid combinations (10/22 and 20/22) with group resistance to native strains of fusarium (F. acuminatum and F. annulatum) with Vп=0-472 mm3; two (7/22 and 10/22) – with group resistance to bacterial rot pathogens with Vп=0- 514 mm3. The sources of resistance to highly aggressive strains of P. marginalis are hybrid combinations 3/22 and 4/22 (Vп=40-472 mm3), P. fluorescens – 7/22 and 22/22 (Vп=0-371 mm3). In the 11/22, 19/22, and 10/22 combinations, overdominance was observed relative to the best parent in terms of bulb survival during storage (heterosis effect of 8,3-30,5%). Promising resistant lines and hybrid combinations have been included in the breeding program for the development of domestic competitive heterotic onion hybrids.

лук репчатый (Allium cepa L.)родительские линиигибридустойчивостьбактериозфузариозonionAllium cepa L.parental lineshybridresistancebacteriosisfusariumИсследования выполнены по Государственному заданию FGGF-2025-0003, FGGF-2024-0010.The research was carried out under State Contracts FGGF-2025-0003 and FGGF-2024-0010.ReferencesКривенков Л.В., Агафонов А.Ф., Логунова В.В., Середин Т.М. Состояние и основные направления селекции луковых культур ФГБНУ ФНЦО. Овощи России. 2021;(3):24-28. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2021-3-24-28 https://www.elibrary.ru/apnhgrKrivenkov L.V., Agafonov A.F., Logunova V.V., Seredin T.M. The state and main directions of onion crop breeding of FSBSI FSVC. Vegetable crops of Russia. 2021;(3):24-28. (In Russ.) https://doi.org/10.18619/2072-9146-2021-3-24-28 https://www.elibrary.ru/apnhgrФедоров Д.А. Разработка элементов интенсивной технологии выращивания российских F1 гибридов лука репчатого в условиях Московской области. М., 2015. 26 с. https://www.elibrary.ru/wjuprbFedorov D.A. Development of elements of intensive technology for growing Russian F1 onion hybrids in the conditions of the Moscow region. M., 2015. 26 p. (In Russ.) https://www.elibrary.ru/wjuprbБуренин В.И., Шумилина В.В. Отдаленная гибридизация видов рода Allium L. Овощи России. 2016;(1):10-13. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2016-1-10-13 https://www.elibrary.ru/vmjwtbBurenin V.I., Shumilina V.V. Distant hybridization of plants of Allium L. Vegetable crops of Russia. 2016;(1):10-13. (In Russ.) https://doi.org/10.18619/2072-9146-2016-1-10-13 https://www.elibrary.ru/vmjwtbВетрова С.А., Алёхина К.Г., Енгалычева И.А., Козарь Е.Г., Логунова В.В., Кривенков Л.В., Баранова Е.В. Состав патокомплекса болезней хранения лука репчатого и поиск источников устойчивости. Таврический вестник аграрной науки. 2024;1(37):21–38. https://doi.org/10.5281/zenodo.15146428 https://www.elibrary.ru/bfkvygVetrova S.A., Aliokhina K.G., Engalycheva I.A., Kozar Е.G., Logunova V.V., Krivenkov L.V., Baranova E.V. Composition of the pathocomplex of onion storage diseases and the search for sources of resistance to them. Taurida herald of the agrarian sciences. 2024;1(37):21–38. (In Russ.) https://doi.org/10.5281/zenodo.15146428 https://www.elibrary.ru/bfkvygЗаячковский В.А., Ветрова С.А., Степанов В.А., Фильрозе Н.А. Отзывчивость сортов свёклы столовой на применение минеральных удобрений и биокомпоста. Таврический вестник аграрной науки. 2025;1(41):65-78. https://doi.org/10.5281/zenodo.15146428 https://www.elibrary.ru/lwfpuzZayachkovskiy V.A., Vetrova S.A., Stepanov V.A., Filroze N.A. Responsiveness of beetroot varieties to mineral fertilizers and biocompost. Taurida herald of the agrarian sciences. 2025;1(41):65-78. (In Russ.) https://doi.org/10.5281/zenodo.15146428 https://www.elibrary.ru/lwfpuzРеестр селекционных достижений. https://gossortrf.ru/registry/ (Дата обращения 15.09.2025)Register of breeding achievements. https://gossortrf.ru/registry/ (accessed 15.09.2025) (In Russ.)Vetrova S., Alyokhina K., Engalycheva I., Kozar E., Mukhina K., Sletova M., Krivenkov L., Tikhonova T., Kameneva A., Frolova S., Chizhik V., Martynov V. Identification and pathogenicity of Fusarium species associated with onion basal rot in the Moscow region of Russian Federation. Journal of Fungi. 2024;10(5):331. https://doi.org/10.3390/jof10050331Vetrova S., Alyokhina K., Engalycheva I., Kozar E., Mukhina K., Sletova M., Krivenkov L., Tikhonova T., Kameneva A., Frolova S., Chizhik V., Martynov V. Identification and pathogenicity of Fusarium species associated with onion basal rot in the Moscow region of Russian Federation. Journal of Fungi. 2024;10(5):331. https://doi.org/10.3390/jof10050331Summerell B.A. Resolving Fusarium: current status of the genus. Annu. Rev. Phytopathol. 2019;(57):323–339. https://doi.org/10.1146/annurev-phyto-082718-100204Summerell B.A. Resolving Fusarium: current status of the genus. Annu. Rev. Phytopathol. 2019;(57):323–339. https://doi.org/10.1146/annurev-phyto-082718-100204Kalman B., Abraham D., Graph Sh., Perl-Treves R., Meller Harel Y., Degani O. Isolation and identification of Fusarium spp., the causal agents of onion (Allium cepa) basal rot in northeastern Israel. Biology. 2020;9(4):69. https://doi.org/10.3390/biology9040069Kalman B., Abraham D., Graph Sh., Perl-Treves R., Meller Harel Y., Degani O. Isolation and identification of Fusarium spp., the causal agents of onion (Allium cepa) basal rot in northeastern Israel. Biology. 2020;9(4):69. https://doi.org/10.3390/biology9040069Sharma S., Cramer C.S. Selection progress for resistance to fusarium basal rot in short-day onions using artificial inoculation mature bulb screening. Horticulturae. 2023;9(1). https://doi.org/10.3390/horticulturae9010099Sharma S., Cramer C.S. Selection progress for resistance to fusarium basal rot in short-day onions using artificial inoculation mature bulb screening. Horticulturae. 2023;9(1). https://doi.org/10.3390/horticulturae9010099Ахатов А.К., Ганнибал Ф.Б., Мешков Ю.И., Джалилов Ф.С., Чижов В.Н., Игнатов А.Н., Полищук В.П., Шевченко Т.П., Борисов Б.А., Стройков Ю.М., Белошапкина О.О. Болезни и вредители овощных культур и картофеля. М., 2013. 463 с. https://www.elibrary.ru/ubbgidAkhatov A.K., Hannibal F.B., Meshkov Yu.I., Jalilov F.S., Chizhov V.N., Ignatov A.N., Polishchuk V.P., Shevchenko T.P., Borisov B.A., Stroikov Yu.M., Beloshapkina O.O. Diseases and pests of vegetables and potato. М., 2013. 463 с. (in Russ.) https://www.elibrary.ru/ubbgidПивоваров В.Ф., Ершов И.И., Агафонов А.Ф. Луковые культуры. М., 2001. 500 с. https://elibrary.ru/wqdcmjPivovarov V.F., Ershov I.I., Agafonov A.F. Onion crops. M., 2001. 500 p. (in Russ.) https://elibrary.ru/wqdcmjCramer C.S. Breeding and genetics of Fusarium basal rot resistance in onion. Euphytica. 2000;115(3):159–166. https://doi.org/10.1023/A:1004071907642Cramer C.S. Breeding and genetics of Fusarium basal rot resistance in onion. Euphytica. 2000;115(3):159–166. https://doi.org/10.1023/A:1004071907642Stankovic S., Levic J., Petrovic T., Logrieco A., Moretti A. Pathogenicity and mycotoxin production by Fusarium proliferatum isolated from onion and garlic in Serbia. Eur. J. Plant Pathol. 2007, 118, 165–172. https://doi.org/10.1007/s10658-007-9126-8Stankovic S., Levic J., Petrovic T., Logrieco A., Moretti A. Pathogenicity and mycotoxin production by Fusarium proliferatum isolated from onion and garlic in Serbia. Eur. J. Plant Pathol. 2007, 118, 165–172. https://doi.org/10.1007/s10658-007-9126-8Haapalainen M., Kuivainen E., Iivonen S., Niemi M., Latvala S. Pathogenicity of Fusarium oxysporum and Fusarium proliferatum isolates from symptomless onions (Allium cepa L.) and onions with fusarium basal rot. Plant Pathology. 2023;72(6):1122-1135. https://doi.org/10.1111/ppa.13718Haapalainen M., Kuivainen E., Iivonen S., Niemi M., Latvala S. Pathogenicity of Fusarium oxysporum and Fusarium proliferatum isolates from symptomless onions (Allium cepa L.) and onions with fusarium basal rot. Plant Pathology. 2023;72(6):1122-1135. https://doi.org/10.1111/ppa.13718Mizue Tsuji, Ikuo Kadota. Identifcation and phylogenetic analysis of Burkholderia cepacian complex bacteria isolated from rot of onion bulbs in Tohoku region of Japan. Journal of General Plant Pathology. 2020;(86):376–386. https://doi.org/10.1007/s10327-020-00937-zMizue Tsuji, Ikuo Kadota. Identifcation and phylogenetic analysis of Burkholderia cepacian complex bacteria isolated from rot of onion bulbs in Tohoku region of Japan. Journal of General Plant Pathology. 2020;(86):376–386. https://doi.org/10.1007/s10327-020-00937-zSchwartz H.F., Mohan K.S. Compendium of onion and garlic diseases and pests. American Phytopathological Society, 200. 136 p.Schwartz H.F., Mohan K.S. Compendium of onion and garlic diseases and pests. American Phytopathological Society, 200. 136 p.El-Hendawy H.H. Association of pectolytic fluorescent Pseudomonas with postharvest rots of onion. Phytopathologia Mediterranea. 2004;43(3):369-376. https://doi.org/10.14601/Phytopathol_Mediterr-1762El-Hendawy H.H. Association of pectolytic fluorescent Pseudomonas with postharvest rots of onion. Phytopathologia Mediterranea. 2004;43(3):369-376. https://doi.org/10.14601/Phytopathol_Mediterr-1762Achbani E.H., Sadik S., El Kahkahi R., Benbouazza A., Mazouz H. First report on Pseudomonas marginalis bacterium causing soft. Atlas Journal of Biology. 2014;3(2):218–223. https://doi.org/10.5147/ajb.2014.0136Achbani E.H., Sadik S., El Kahkahi R., Benbouazza A., Mazouz H. First report on Pseudomonas marginalis bacterium causing soft. Atlas Journal of Biology. 2014;3(2):218–223. https://doi.org/10.5147/ajb.2014.0136Доспехов Б.А. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследований. М., 1985. 350 с.Dospekhov B.A. Methodology of field experiment with the basics of statistical processing of research results. M., 1985. 350 p. (in Russ.)

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