Скрининг генетически разнообразного линейного материала свеклы столовой по устойчивости к Pseudomonas siringae pv. apтata на разных стадиях развития растений (спорофит, гаметофит)

Актуальность. Важнейшим направлением в селекции свеклы столовой является создание конкурентоспособных отечественных промышленных гибридов на основе ЦМС, для получения которых необходимо создать фонд родительских линий с комплексом хозяйственно значимых признаков и устойчивостью к болезням. В последнее время на посевах свеклы столовой возрастает вредоносность бактериоза, в том числе вызываемого возбудителем Рseudomonas syringae pv. aptata (Psa), что определяет необходимость изучения устойчивости селекционного материала к бактериозу на разных стадиях развития.

Цель исследований. Провести скрининг линейного и инбредного материала свеклы столовой по устойчивости к Pseudomonas siringae aptata и выделить из них наиболее ценные формы для создания устойчивых к бактериозу гибридов.

Материалы и методы. Объекты исследований: коллекционный изолят Pseudomonas syringae pv. aptata (Psа 1-21), корнеплоды, листья и популяции пыльцевых зерен растений линий и инбредных потомств свеклы столовой. В работе использовали методы фитопатологии и гаметной селекции, искусственное заражение спорофита и гаметофита проводили водной суспензией или жидкой культурой Psа.

Результаты. Проведен скрининг линейного и инбредного материала свеклы столовой по устойчивости к Psa на разных стадиях онтогенеза (спорофит, гаметофит). Установлено, что спорофитная резистентность контрастных по устойчивости генотипов свеклы к Psa определяется уровнем органоспецифичной устойчивости. Выявлена обратная взаимосвязь между устойчивостью спорофита и изменением функциональных параметров микрогаметофита, при этом в качестве критерия устойчивости по микрогаметофиту целесообразно использовать коэффициент стрессоустойчивости (Кs), сопряженный в большей степени с баллом поражения корнеплодов (R2=0,66). В качестве селектирующего агента при ранжировании образцов свеклы столовой по устойчивости к Psa рекомендуется использовать водную суспензию бактерии в двух концентрациях. В результате иммунологического скрининга отобраны и включены в селекционный процесс две селекционные линии и четыре перспективных инбредных потомства, характеризующиеся устойчивостью спорофита и гаметофита к бактериозу и комплексом селекционно-ценных и хозяйственно-значимых признаков.

1. http://www.kremlin.ru/acts/bank/45106 (дата обращения 26.02.25)

2. Солдатенко А.В., Аварский Н.Д. Технико-технологическая оснащенность производства овощных культур в России. Овощи России. 2025;(1):92-101. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2025-1-92-101 https://www.elibrary.ru/hrwify

3. Ветрова С.А., Вюртц Т.С., Заячковская Т.В., Степанов В.А. Современное состояние рынка овощных корнеплодов в РФ и пути решения проблемы продовольственной безопасности. Овощи России. 2020;(2):16-22. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2020-2-16-22 https://www.elibrary.ru/frzyol

4. Ветрова С.А., Козарь Е.Г., Федорова М.И. Ускорение селекционного процесса для создания линейного материала свеклы столовой. Овощи России. 2019;(1):29-36. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2019-1-29-36 https://www.elibrary.ru/fhksep

5. Ветрова С.А., Козарь Е.Г., Енгалычева И.А., Мухина К.С. Скрининг селекционных линий свеклы столовой по устойчивости к фомозу. Таврический вестник аграрной науки. 2023;4(36):38–50. https://doi.org/10.5281/zenodo.10276686

6. Ветрова С.А., Козарь Е.Г., Енгалычева И.А., Мухина К.С. Оценка устойчивости селекционного материала свеклы столовой к болезням хранения. Биосфера. 2022;14(4):282-287. https://doi.org/10.24855/biosfera.v14i4.696

7. Ветрова С.А., Козарь Е.Г., Мухина К.С., Заячковский В.А. Патогенность московского изолята Рseudomonas syringae pv. aptata в отношении культуры свеклы столовой. Достижения науки и техники АПК. 2024;(10):63-70. https://doi.org/10.53859/02352451_2024_38_10_63

8. Sharma 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(99). https://doi.org/10.3390/horticulturae9010099

9. Игнатов А.Н., Панычева Ю.С., Воронина М.В., Гресис В.О., Пакина Е.Н. Ожог листьев и гниль корнеплодов сахарной свёклы, вызванные Pseudomonas syringae pv. aptata в Российской Федерации. Сахар. 2018;(7):14-17. https://elibrary.ru/xwfgmx

10. Yang P., Zhao L., Gao Y.G., Xia Y. Detection, Diagnosis, and Preventive Management of the Bacterial Plant Pathogen Pseudomonas syringae. Plants (Basel). 2023;25;12(9):1765. https://doi.org/10.3390/plants12091765

11. Lelliott R.A., Billing E., Hayward A.C. A Determinative Scheme for the Fluorescent Plant Pathogenic Pseudomonads. Journal of Applied Bacteriology. 1966;29(3):470–489. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.1966.tb03499.x

12. Morris C., Glaux C., Latour X., Gardan L., Samson R., Pitrat M. The relationship of host range, physiology, and genotype to virulence on cantaloupe in Pseudomonas syringae from cantaloupe blight epidemics in France. Phytopathology. 2000;90(6):636–646. https://doi.org/10.1094/phyto.2000.90.6.636

13. Панычева Ю.С., Воронина М.В., Гресис В.О., Игнатов А.Н. Бактериальные болезни сахарной свёклы в Российской Федерации: распространение и вредоносность. Сахар. 2017;(11):2-6. https://elibrary.ru/zxmdnn

14. Sowmya H.H., Sumalatha G.M., Showkath Babu B.M., Supriya S.M., Ramya V., Kamatar M.Y. Pollen selection for selection of genotypes against different stress environments. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry. 2018;7(1):3046-3049. https://doi.org/10.1080/87559129.2020.1756844

15. Ottaviano E., Sari-Gorla M. Gametophytic and sporophytic selection. In: Hayward, M.D., Bosemark, N.O., Romagosa, I., Cerezo, M. (eds) Plant Breeding. Plant Breeding Series. 1993, Springer, Dordrecht. P. 332-352. https://doi.org/10.1007/978-94-011-1524-7_21

16. Ravikumar R.L., Patil B.S., Soregaon C.D. et al. Genetic evidence for gametophytic selection of wilt resistant alleles in chickpea. Theor Appl Genet. 2007;114:619–625. https://doi.org/10.1007/s00122-006-0462-4

17. Агафонов А.Ф., Шмыкова Н.А. Использование мужского гаметофита в селекции лука репчатого на устойчивость к бактериозу. Методические указания по селекции и семеноводству луковых культур. М.: ВНИИССОК, 1997. С. 28-31.

18. Балашова Н.Н., Игнатов А.Н., Самохвалов А.Н., Рогачев Ю.Б., Шмыкова Н.А. Жизнеспособность микрогаметофита белокочанной капусты под влиянием возбудителей бактериозов и килы. Сельскохозяйственная биология. 1995;(5):115- 118.

19. Ветрова С.А., Козарь Е.Г., Мухина К.С., Енгалычева И.A. Влияние Pseudomonas syringae pv. aptata на функциональные характеристики микрогаметофита сортов свеклы столовой с разным уровнем устойчивости к бактериозу. Овощи России. 2024;(6):117-127. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2024-6-117-127 https://www.elibrary.ru/ivzsfx

20. Буренин В.И., Пивоварова Н.С., Власова Э.А. Методические указания по изучению и поддержанию мировой коллекции корнеплодов. Ленинград: ВНИИР им. Вавилова; 1989. 88 с.

21. Самохвалов А.Н. Методы селекции овощных растений на устойчивость к болезням. Москва: АО «Моспромстройматериалы»; 1997. 206 с.

22. Козарь Е.Г., Фёдорова М.И., Ветрова С.А., Заячковский В.А., Степанов В.А. Оценка функциональных параметров микрогаметофита инбредных растений свеклы столовой (методические рекомендации). Москва: ООО «Полиграф Плюс». 2017. 34 с.

23. Данвелл Д.М., Бутенко Р.Г. Культура гаплоидных клеток. Биотехнология растений: культура клеток. М.: Агропромиздат. 1989. 33-51.

24. Маковей М.Д., Игнатова С.И. Микрогаметофитный отбор при селекции томата на устойчивость к стрессам. Картофель и овощи. 2010;(1):27-28.