vetpressАграрная наукаAgrarian science0869-81552686-701XРедакция журнала "Аграрная наука"10.32634/0869-8155-2023-374-9-116-119vetpress-2792Research ArticleАГРОНОМИЯAGRONOMYОздоровление перспективных сортов картофеля с применением комбинированной терапии в культуре in vitroVirus elimination in promising potato varieties with the use of a combined therapy in vitrohttps://orcid.org/0000-0002-1204-0515ШищенкоЕ. В.ShishchenkoE. V.

Елена Васильевна Шищенко, младший научный сотрудник лаборатории сельскохозяйственной биотехнологии

ул. Воложенина, 30, пос. Тимирязевский, Уссурийск, Приморский край, 692539

Elena Vasilevna Shishchenko, Junior Researcher at the Laboratory of Agricultural Biotechnology

30 Volozhenin Str., village Timiryazevsky, Ussuriysk, Primorsky krai, 692539

chagovec75@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7880-252XБарсуковаЕ. Н.BarsukovaE. N.

Елена Николаевна Барсукова, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории сельскохозяйственной биотехнологии

ул. Воложенина, 30, пос. Тимирязевский, Уссурийск, Приморский край, 692539

Elena Nikolaevna Barsukova, Candidate of Agricultural Sciences, Leading Researcher at the Laboratory of Agricultural Biotechnology

30 Volozhenin Str., village Timiryazevsky, Ussuriysk, Primorsky krai, 692539

enbar9@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0656-0645КимИ. В.KimI. V.

Ирина Вячеславовна Ким, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник отдела картофелеводства

ул. Воложенина, 30, пос. Тимирязевский, Уссурийск, Приморский край, 692539

Irina Vyacheslavovna Kim, Candidate of Agricultural Sciences, Leading Researcher, the Department of Potato Breeding and Horticulture

30 Volozhenin Str., village Timiryazevsky, Ussuriysk, Primorsky krai, 692539

kimira-80@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4383-3390СобкоО. А.SobkoO. A.

Ольга Абдулалиевна Собко, аспирант, научный сотрудник лаборатории селекционно-генетических исследований полевых культур

ул. Воложенина, 30, пос. Тимирязевский, Уссурийск, Приморский край, 692539

Olga Abdulalievna Sobko, Postgraduate Student, Researcher at the Laboratory of Breeding and Genetic Research of Field Crops

30 Volozhenin Str., village Timiryazevsky, Ussuriysk, Primorsky krai, 692539

o.eyvazova@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-2160-5589ЧибизоваА. С.ChibizovaA. S.

Алена Сергеевна Чибизова, младший научный сотрудник лаборатории сельскохозяйственной биотехнологии

ул. Воложенина, 30, пос. Тимирязевский, Уссурийск, Приморский край, 692539

Alena Sergeevna Chibizova, Junior Researcher at the Laboratory of Agricultural Biotechnology

30 Volozhenin Str., village Timiryazevsky, Ussuriysk, Primorsky krai, 692539

chibizova1991@bk.ruФедеральный научный центр агробиотехнологий Дальнего Востока им. А.К. ЧайкиРоссияFederal Scientific Center of Agricultural Biotechnology of the Far East named after A. K. ChaikаRussian Federation20232509202309116119Copyright © Шищенко Е.В., Барсукова Е.Н., Ким И.В., Собко О.А., Чибизова А.С., 20232023Шищенко Е.В., Барсукова Е.Н., Ким И.В., Собко О.А., Чибизова А.С.Shishchenko E.V., Barsukova E.N., Kim I.V., Sobko O.A., Chibizova A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vetpress.ru/jour/article/view/2792Актуальность

Актуальность. На Дальнем Востоке распространение вирусной инфекции на картофеле отмечается в большинстве областей и краев региона, этому способствуют специфические погодные условия, изобилие различных насекомых-переносчиков. Освобождение семенного картофеля от вирусной инфекции и сохранение высокопродуктивных качеств сортов обеспечиваются соблюдением выполнения необходимых этапов системы современного семеноводства, в том числе процесса оздоровления. В ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им. А.К. Чайки» наряду с созданием новых генотипов ведется их освобождение от вирусной инфекции. В 2022–2023 гг. с целью повышения эффективности оздоровления и получения исходного материала нового перспективного сорта картофеля Посейдон была разработана и применена антивирусная термохимиотерапия.

Методы

Методы. В качестве объекта исследования использован перспективный сорт картофеля Посейдон (Ручеек × Gala), созданный селекционерами ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им. А.К. Чайки». Листовые пробы селекционных образцов картофеля проверяли на присутствие вирусов PVX, PVY, PVA, PVS, PVM и PLRV методом иммуноферментного анализа. Проростки исходных клубней и микрорастения на скрытую зараженность вирусами тестировали методом ПЦР-анализа RԚ/Ct.

Результаты

Результаты. В результате ПЦР-анализа растений картофеля со смешанной вирусной инфекцией (PVY, PVS, PVM, PLRV) установлено, что проведение комбинированной термохимиотерапии общей продолжительностью 150 дней, включающей три последовательных цикла выращивания in vitro растений на среде Мурасиге и Скуга (МS) с рибавирином (30 мг/л) при температуре 38º С в течение 14 дней, обеспечивает эффективность применяемого метода.

Relevance

Relevance. Viral infection is detected in most of the territories in the Russian Far East due to specific weather conditions and the abundance of insect-vectors. Eliminating viruses in seed potatoes and preserving the reproductive qualities of potato varieties can be achieved by the system of modern seed production, which consists of several essential steps. In FSBSI «FSC of Agricultural Biotechnology of the Far East named after A.K. Chaikа» creates new potato genotypes and eliminates viral infection in already existing ones. An anti-viral thermochemotherapy was developed in 2022–2023 to increase the efficacy of virus elimination and obtain virus-free material of a new promising potato variety Poseidon.

Methods

Methods. New promising potato variety Poseidon (Rucheyok × Gala) created at FSBSI «FSC of Agricultural Biotechnology of the Far East named after A.K. Chaiki» was used as the research object. Leaves of the breeding accession from the nursery of comparative variety testing were tested for potato viruses PVX, PVY, PVA, PVS, PVM, and PLRV by enzyme immunoassay. Sprouts of initial tubers and plantlets were tested for latent infection by the PCR method.

Results

Results. The combined thermochemotherapy was utilized for 150 days, including three consecutive cycles of plant growth in vitro on MS media with ribavirin (30 mg/l) at 38º С for 14 days. The performed PCR analysis of potato plants with a mixed viral infection (PVY, PVS, PVM, and PLRV) established that this method for virus elimination was effective.

картофельсортоздоровлениевирусыПЦРмикроклонin vitropotatovarietyvirus eliminationvirusesPCRin vitroРабота проведена в рамках научных исследований гранта Министерства науки и высшего образования РФ по теме № 122041400009-1.The research was conducted under the funding program of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation on the subject No 122041400009-1.ReferencesМакарова С.С., Макаров В.В., Тальянский М.Э., Калинина Н.О. Устойчивость картофеля к вирусам: современное состояние и перспективы. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2017; 21(1): 62–73. https://doi.org/10.18699/VJ17.224Makarova S.S., Makarov V.V., Taliansky М.E., Kalinina N.O. Resistance to viruses of potato: current status and prospects. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2017; 21(1): 62–73 (In Russian). https://doi.org/10.18699/VJ17.224Симаков Е.А. и др. Актуальные направления развития селекции и семеноводства картофеля в России. Картофель и овощи. 2020; (12): 22–26. https://doi.org/10.25630/PAV.2020.49.70.005Simakov Е.А. et. al. Current trends in the development of potato breeding and seed production in Russia. Potato and Vegetable. 2020; (12): 22–26 (In Russian). https://doi.org/10.25630/PAV.2020.49.70.005Ким И.В., Шищенко Е.В., Фисенко П.В., Чибизова А.С., Клыков А.Г. Применение методов биотехнологии в безвирусном семеноводстве картофеля. Овощи России. 2022; (5): 29–34. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2022-5-29-34Kim I.V., Shishchenko E.V., Fisenko P.V., Chibizova A.S., Klykov A.G. Biotechnology methods in virus-free potato seed production. Vegetable crops of Russia. 2022; (5): 29–34 (In Russian). https://doi.org/10.18619/2072-9146-2022-5-29-34Беспалова Е.С., Агаханов М.М., Архимандритова С.Б., Ерастенкова М.В., Ухатова Ю.В. Оздоровление сортов картофеля из коллекции ВИР от вирусов. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2020; 181(4): 164–172. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2020-4-164-172Bespalova E.S., Agakhanov M.M., Arkhimandritova S.B., Erastenkova M.V., Uhatova Yu.V. Sanitization of potato varieties from the VIR collection against viruses. Proceedings on applied botany, genetics and breeding. 2020; 181(4): 164–172 (In Russian). https://doi.org/10.30901/2227-8834-2020-4-164-172Куликова В.И., Ходаева В.П., Гантимурова А.Н., Лапшинов Н.А., Исачкова О.А. Оздоровление перспективных гибридов картофеля методом химиотерапии в культуре in vitro. Международный научно-исследовательский журнал. 2019; (1-2): 14–18. https://doi.org/10.23670/IRJ.2019.79.1.031Kulikova V.I., Khodaeva V.P., Gantimurova A.N., Lapshinov N.A., Isachkova O.A. Improvement of perspective hybrides of potatoes by chemotherapy method in culture in vitro. International Research Journal. 2019; (1-2): 14–18 (In Russian). https://doi.org/10.23670/IRJ.2019.79.1.031Куликова В.И., Ходаева В.П., Лапшинов Н.А. Оценка различных способов оздоровления перспективных сортов и гибридов картофеля. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2020; 50(4): 23–31. https://doi.org/10.26898/0370-8799-2020-4-3Kulikova V.I., Khodaeva V.P., Lapshinov N.A. Assessment of different ways of improving promising potato varieties and hybrids. Siberian Herald of Agricultural Science. 2020; 50(4): 23–31 (In Russian). https://doi.org/10.26898/0370-8799-2020-4-3Яловик А.В., Федорова Ю.Н., Яловик Л.И. Эффективность действия химиотерапии на растениях картофеля в условиях in vitro. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2019; (10): 28–33. https://www.elibrary.ru/swvplpYalovik A.V., Fedorova Yu.N., Yalovik L.I. The effect of chemotherapy method effect on in vitro potato plants. Bulletin of Altai State Agricultural University. 2019; (10): 28–33 (In Russian). https://www.elibrary.ru/swvplpЮрьева Н.О., Воронкова Е.В., Терешонок Д.В., Мелешин А.А., Мелешина О.В., Беляев Д.В. Введение в асептическую культуру дигаплоидов картофеля с использованием адвентивных побегов и химиотерапии. Защита картофеля. 2017; (2): 23–27. https://elibrary.ru/vusbjjYurieva N.O., Voronkova E.V., Tereshonok D.V., Meleshin A.A., Meleshina O.V., Belyaev D.V. Potato dihaploid introduction into aseptic culture using adventive shoots and chemotherapy. Zashchita kartofelya. 2017; (2): 23–27 (In Russian). https://elibrary.ru/vusbjjDhital S.P., Sakha B.M., Lim H.T. Utilization of Shoot Cuttings for Elimination of PLRV and PVY by Thermotherapy and Chemotherapy from Potato (Solanum tuberosum L.). Nepal Journal of Science and Technology. 2006; 7: 1–6.Dhital S.P., Sakha B.M., Lim H.T. Utilization of Shoot Cuttings for Elimination of PLRV and PVY by Thermotherapy and Chemotherapy from Potato (Solanum tuberosum L.). Nepal Journal of Science and Technology. 2006; 7: 1–6.Максимов И.В., Сорокань А.В., Шеин М.Ю., Хайруллин Р.М. Биологические методы защиты растений от вирусов: проблемы и перспективы (обзор). Прикладная биохимия и микробиология. 2020; 56(6): 536–550. https://doi.org/10.31857/S0555109920060100Maksimov I.V., Sorokan A.V., Shein M.Yu., Khairullin R.M. Biological methods of plant protection against viruses: problems and prospects. Applied Biochemistry and Microbiology. 2020; 56(6): 536–550. https://doi.org/10.1134/S0003683820060101Антонова О.Ю. и др. Оздоровление микрорастений трех культурных видов картофеля (Solanum tuberosum L., S. Phureja Juz. & Buk. и S. stenotomum Juz. & Buk.) от вирусов методом комбинированной термохимиотерапии. Сельскохозяйственная биология. 2017; 52(1): 95–104. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2017.1.95rusAntonova O.Yu. et. al. Eradication of viruses in microplants of three cultivated potato species (Solanum tuberosum L., S. phureja Juz. & Buk., S. stenotomum Juz. & Buk.) using combined thermochemotherapy method. Agricultural Biology. 2017; 52(1): 95–104 (In Russian). https://doi.org/10.15389/agrobiology.2017.1.95rusОвэс Е.В., Гаитова Н.А. Новые элементы технологии оздоровления и получения базовых клонов перспективных сортов и гибридов картофеля. Достижения науки и техники АПК. 2016; 30(11): 60–62. https://elibrary.ru/vifsvuOves E.V., Gaitova N.A. New elements in technology of improvement and obtaining of basic potato clones of promising cultivars and hybrids.. Achievements of Science and Technology of AIC. 2016; 30(11): 60–62 (In Russian). https://elibrary.ru/vifsvuОвэс Е.В., Гаитова Н.А., Бойко В.В., Фенина Н.А., Колесова О.С. Оздоровление сортов картофеля с применением термотерапии микрорастений. Картофелеводство: история развития и результаты научных исследований. Сборник научных трудов Международной научно-практической конференции, посвященной 85-летию ВНИИКХ. М.: ВНИИКХ. 2015; 143–148. https://elibrary.ru/yswuffOves E.V., Gaitova N.A., Boiko V.V., Fenina N.A., Kolesova O.S. Eliminating potato viruses using thermotherapy treatment for plantlets. Potato production: history and research results. Collection of scientific papers of the International scientific and practical conference dedicated to the 85th anniversary of Potato Research Institute. Moscow: Potato Research Institute. 2015; 143–148 (In Russian). https://elibrary.ru/yswuffGong H., Igiraneza C., Dusengemungu L. Major In Vitro Techniques for Potato Virus Elimination and Post Eradication Detection Methods. A Review. American Journal of Potato Research. 2019; 96(5): 379–389. https://doi.org/10.1007/s12230-019-09720-zGong H., Igiraneza C., Dusengemungu L. Major In Vitro Techniques for Potato Virus Elimination and Post Eradication Detection Methods. A Review. American Journal of Potato Research. 2019; 96(5): 379–389. https://doi.org/10.1007/s12230-019-09720-z

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