vestiagИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Agrarian Series1817-72041817-7239The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"vestiag-239Research ArticleЗЕМЛЯРОБСТВА І РАСЛІНАВОДСТВAAGRICULTURE AND PLANT CULTIVATIONВИРУЛЕНТНОСТЬ ПОПУЛЯЦИИ ВОЗБУДИТЕЛЯ ПАРШИ ЯБЛОНИVIRULENCE OF APPLE SCAB PATHOGEN POPULATION IN BELARUSКозловскаяЗ. А.KazlouskayaZ. A.

доктор с.-х. наук, профессор, заведующая отделом селекции плодовых культур

D.Sc. (Agricultural), Professor

ГашенкоТ. А.HashenkaT. A.

кандидат с.-х. наук, ведущий научный сотрудник отдела селекции плодовых культур

Ph.D. (Agricultural)

tanya_gashenko@tut.byКондратёнокЮ. Г.KandratsenakYu. G.

кандидат с.-х. наук, старший научный сотрудник отдела селекции плодовых культур

Ph. D. (Agricultural)

sail9@tut.byИнститут плодоводства, Национальная академия наук БеларусиInstitute of Horticulture, the National Academy of Sciences of Belarus201702082017036069Copyright © Козловская З.А., Гашенко Т.А., Кондратёнок Ю.Г., 20172017Козловская З.А., Гашенко Т.А., Кондратёнок Ю.Г.Kazlouskaya Z.A., Hashenka T.A., Kandratsenak Y.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestiagr.belnauka.by/jour/article/view/239

Для защиты яблони от парши в мировом садоводстве одним из важнейших направлений является селекция и в дальнейшем возделывание устойчивых сортов. Однако в этом направлении имеется ряд недостатков, основными из которых являются длительность создания коммерчески оправданного и в то же время устойчивого сорта и проблема потери сортом устойчивости в связи с возникновением новых, более агрессивных рас патогена. В статье представлены результаты изучения вирулентности изолятов, выделенных с растений-хозяев – носителей олигогена устойчивости к парше Rvi6. В популяции парши яблони выявлено 14 генов вирулентности из 19 известных. Установлено увеличение генетического разнообразия популяции возбудителя парши яблони Venturia inaequalis за последние 40 лет, обусловленное качеством и количеством генотипов. В генетической структуре популяции патогена выявлены новые гены вирулентности – р-10+ , р-11+ , р-14+ , отмечен рост количества генов вирулентности. Штаммы возбудителя парши яблони, выделенные с растений-хозяев – носителей гена Rvi6, различаются по своим вирулентным свойствам, а также у них имеются общие гены вирулентности по отношению к отдельным сортам-дифференциаторам. В популяции парши доминировали гены вирулентности р-1+ и р-14+ . Выделена группа штаммов возбудителя парши, сочетающих в себе высокую вирулентность и агрессивность: BM-3, BM-9, Bsl-1, Dr-3 и Zr-4, которые следует обязательно включать в инокулюм для создания искусственного фона при проведении отборов устойчивых к парше гибридов яблони. Мониторинг генетического разнообразия вирулентности и агрессивности позволяет целенаправленно корректировать стратегию селекции яблони. Использование для создания искусственных инфекционных фонов выделенных штаммов возбудителя парши с максимальным разнообразием генов вирулентности и агрессивности позволит объективно оценить уровень устойчивости как исходных форм, так и гибридов яблони. 

One of the most important directions for protection of apple tree against scab in the world fruitgrowing is breeding and further cultivation of resistant varieties. However, there are a number of drawbacks in this area, and the main are duration of creation of commercially relevant and at the same time sustainable variety, and the problem of variety resistance loss due to appearance of new more aggressive races of pathogen. This article presents the results of studying the virulence of isolates from host plants – apple varieties with Rvi6 gene of resistance to scab gene. In the apple scab population 14 virulence genes were identified of 19 known. There is an increase of the genetic diversity of populations of pathogen of apple scab – Venturia inaequalis in the last forty years due to quality and quantity of genotypes. The genetic structure of populations of the pathogen showed new virulence genes – p-10+ , p-11+ and p-14+ , increase in the number of virulence genes was determined. The strains of the pathogen of apple scab, obtained from the host plants with Rvi6 gene, have different virulence properties, and also have common virulence genes in relation to some differentiator varieties. In the scab population genes of virulence р-1+ and р-14+ dominated. A group of scab pathogen strains was determined combining high virulence and aggressiveness: BM-3, BM-9, Bsl-1, Dr-3 and Zr-4, which must be included in the inoculum to create an artificial background when selecting resistant to scab apple hybrids. Monitoring of the genetic diversity of virulence and aggressiveness allows to systematically adjust the selection strategy for apple trees. Using of the defined strains of apple tree scab pathogens for creation of artificial infectious backgrounds with the maximum variety of virulence and aggressiveness genes will allow to objectively assess the stability level of both the apple tree original forms and the hybrids

Venturia inaequalisгибриды яблониустойчивые сортаселекцияпаршаштаммыпопуляцияразнообразиегены вирулентностиагрессивностьотборVenturia inaequalisapple tree hybridsresistant varietiesbreedingscabstrainspopulationdiversityvirulence genesaggressivenessselectionReferencesВавилов, Н. И. Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям / Н. И. Вавилов. – М. : Наука, 1986. – 520 с.Vavilov N.I. Immunitet rasteniy k infektsionnym zabolevaniyam [Immunity of plants to infectious diseases]. Moscow, Science Publ., 1986. 520 p.Ван дер Планк, Я. Устойчивость растений к болезням / Я. Ван дер Планк ; пер. с англ. Н. А. Емельянова ; ред. и предисл. К. М. Степанов. – М. : Колос, 1972. – 253 с.Van der Plank J.E. Disease resistance in plants. Academic Press, New York, 1968. 206 p. (Russ. ed.: Van der Plank, Ya. Ustoychivost’ rasteniy k boleznyam. Moscow, Kolos Publ., 1972. 253 p.Дорожкин, Н. А. Вирулентность штаммов возбудителя парши яблони / Н. А. Дорожкин, Л. В. Бондарь, Н. А. Коновалова // Микология и фитопатология. – 1979. – № 5. – С. 401–404.Dorozhkin N.A., Bondar’ L.V., Konovalova N.A. Virulentnost’ shtammov vozbuditelya parshi yabloni [Strains virulence of scab pathogen of apple]. Mikologiya i fitopatologiya [Mycology and Phytopathology], 1979, no. 5, pp. 401–404.Гашенко, Т. А. Вирулентность штаммов Venturia inaequalis / Т. А. Гашенко, Ю. Г. Кондратенок, З. А. Козловская // Современные технологии сельскохозяйственного производства : сб. науч. ст. по материалам XVII Междунар. науч.-практ. конф. (Гродно, 14 марта 2014 г.) / Гродн. гос. аграр. ун-т ; редкол.: В. К. Пестис [и др.]. – Гродно, 2014. – [Вып.] : Агрономия. Защита растений. – С. 192–194.Gashenko T.A., Kondratenok Yu.G., Kozlovskaya Z.A. Virulentnost’ shtammov Venturia inaequalis [Venturia in-aequalis strains virulence]. Sovremennye tekhnologii sel’skokhozyaystvennogo proizvodstva: sbornik nauchnykh statey po materialam XVII Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferenii (Grodno, 14 marta 2014 g.) [Modern technologies of agricultural production: collection of scientific articles on the materials of the XVII International scientific and practical conference (Grodno, March 14, 2014)]. Grodno, 2014, pp. 192–194.Boone, D. M. Venturia inaequalis (Cke.) Wint. XII. Genes controlling pathogenicity of wild-type lines / D. M. Boone, G. W. Keitt // Phytopathology. – 1957. – Vol. 47, № 7. – P. 403–409.Boone D.M., Keitt G.W. Venturia inaequalis (Cke.) Wint. XII. Genes controlling pathogenicity of wild-type lines. Phytopathology, 1957, vol. 47, no. 7, pp. 403–409.Williams, E. B. The relationship of genes for pathogenicity and certain other characters in Venturia inaequalis (Cke.) Wint / E. B. Williams, J. R. Shay // Genetics. – 1957. – Vol. 42, № 6. – P. 704–711.Williams E.B., Shay J.R. The relationship of genes for pathogenicity and certain other characters in Venturia Inaequalis (Cke.) Wint. Genetics, 1957, vol. 42, no. 6, pp. 704–711.Bagga, H. S. Genes in Venturia inaequalis controlling pathogenicity to crabapples / H. S. Bagga, D. M. Boone // Phyto-pathology. – 1968. – Vol. 58, № 8. – P. 1176–1182.Bagga H.S., Boone D.M. Genes in Venturia inaequalis controlling pathogenicity to crabapples. Phytopathology, 1968, vol. 58, no. 8, pp. 1176–1182.Williams, E. B. Resistance in malus to Venturia inaequalis / E. B. Williams, J. Kuc // Annu. Rev. of Phytopathology. – 1969. – Vol. 7. – P. 223–246. doi: 10.1146/annurev.py.07.090169.001255.Williams E.B., Kuc J. Resistance in malus to Venturia inaequalis. Annual Review of Phytopathology, 1969, vol. 7, pp. 223–246. doi: 10.1146/annurev.py.07.090169.001255.Dayton, D. F. Additional allelic genes in Malus for scab resistance of two reaction types / D. F. Dayton, E. B. Williams // J. of the Amer. Soc. of Horticultural Science. – 1970. – Vol. 95, № 6. – Р. 735–736.Dayton D.F., Williams E.B. Additional allelic genes in Malus for scab resistance of two reaction types. Journal of the American Society of Horticultural Science, 1970, vol. 95, no. 6, pp. 735–736.Седов, Е. Н. Устойчивость яблони к парше: сорта и селекция / Е. Н. Седов, В. В. Жданов. – Орел : Приок. кн. изд-во, Орлов. отд-ние, 1983. – 114 с.Sedov E.N., Zhdanov V.V. Ustoychivost’ yabloni k parshe: sorta i selektsiya [Resistance of apple to scab: varieties and breeding]. Orel: Priokskoe Book Publisher, 1983. 114 p. (In Russian).Palmiter, D. H. Variability in monoconidial cultures of Venturia inaequalis / D. H. Palmiter // Phytopathology. – 1934. – Vol. 24, № 1. – Р. 22–47.Palmiter D.H. Variability in monoconidial cultures of Venturia inaequalis. Phytopathology, 1934, vol. 24, no. 1, pp. 22–47.Schmidt, M. Ventura inaequalis (Cooke) Aderhold. V. Weitere Untersuchungen über die auf verschiedenen Bäumen lebenden Populationen des Apfelschorfpilzes / M. Schmidt // Gartenbauwiss. – 1936. – Vol. 10. – P. 422–427.Schmidt M. Ventura inaequalis (Cooke) Aderhold. V. Weitere Untersuchungen iiber die aufverschiedenen Baumen lebenden Populationen des Apfelschorfes. Gartenbauwissenschaft, 1936, vol. 10, pp. 422–427.Julien, J. B. Physiological races of Venturia inaequalis / J. B. Julien, L. P. S. Spangelo // Canad. J. of Plant Science. – 1957. – Vol. 37, № 2. – Р. 102–107.Julien J.B., Spangelo L.P.S. Physiological races of Venturia inaequalis. Canadian Journal of Plant Science, 1957, vol. 37, no. 2, pp. 102–107. doi: 10.4141/cjps57-012.Rudloff, C. F. Venturia inaequalis (Cooke) Aderhold. III. Zur Formenmannigfaltigkeit des Pilzes / C. F. Rudloff // Gartenbauwiss. – 1934. – Vol. 9. – P. 105–119.Rudloff C.F. Venturia inaequalis (Cooke) Aderhold. III. Zur Formenmannigfaltigkeit des Pilzes. Gartenbauwissenschaft, 1934, vol. 9, pp. 105–119.Keitt, G. W. Venturia inaequalis (Cke.) Wint. I. A groundwork for genetic studies / G. W. Keitt, M. H. Langford // Amer. J. of Botany. – 1941. – Vol. 28, № 9. – Р. 805–820. doi: 10.2307/2436667.Keitt G.W., Langford M.H. Venturia inaequalis (Cke.) Wint. I. A groundwork for genetic studies. American Journal of Botany, 1941, vol. 28, no. 9, pp. 805–820. doi: 10.2307/2436667.Дорожкин, Н. А. Агрессивность штаммов возбудителя парши яблони в Беларуси / Н. А. Дорожкин, Л. В. Бондарь, Н. А. Коновалова // Плодоводство : межведомств. темат. сб. / Белорус. науч.-исслед. ин-т картофелеводства и плодоовощеводства. – Минск, 1977. – Вып. 3. – С. 125–131.Dorozhkin N.A., Bondar’ L.V., Konovalova N.A. Agressivnost’ shtammov vozbuditelya parshi yabloni v Belarusi [Strains aggressiveness of scab pathogen of apple in Belarus]. Plodovodstvo: mezhvedomstvennyy tematicheskiy sbornik [Fruit: an inter-ministerial thematic collection]. Minsk, 1977, no. 3, pp. 125–131. (In Russian).Бондарь, Л. В. Внутривидовая неоднородность Venturia inaequalis (Cooke) Wint. – возбудителя парши яблони / Л. В. Бондарь, Н. А. Коновалова // Материалы республиканской конференции по защите растений / Белорус. на-уч.-исслед. ин-т защиты растений ; редкол.: А. Л. Амбросов [и др.]. – Минск, 1975. – С. 68–70.Bondar’ L.V., Konovalova N.A. Vnutrividovaya neodnorodnost’ Venturia inaequalis (Cooke) Wint. – vozbuditelya par-shi yabloni [Intraspecies heterogeneity of Venturia inaequalis (Cooke) Wint. – apple scab pathogen]. Materialy respublikanskoy konferentsii po zashchite rasteniy [Materials of the republican conference on plant protection]. Minsk, 1975, pp. 68–70.Бондарь, Л. В. Сравнительное изучение популяции возбудителя парши яблони по морфологическим признакам / Л. В. Бондарь // Защита растений : сб. науч. тр. / Белорус. науч.-исслед. ин-т защиты растений. – Минск, 1988. – Вып. 13. – С. 21–25.Bondar’ L.V. Sravnitel’noe izuchenie populyatsii vozbuditelya parshi yabloni po morfologicheskim priznakam [Comparative study of populations of apple scab pathogen on morphological properties]. Zashchita rasteniy: sbornik nauchnykh trudov [Plant Protection: a collection of scientific papers]. Minsk, 1988, no. 13, pp. 21–25. (In Russian).Дичковская, В. С. Культурально-морфологические свойства возбудителя парши яблони Venturia inaequalis (Cooke.) Wint. (конидиальная стадия Fusicladium dendriticum (Wallr.) Fuck.) / В. С. Дичковская // Итоги и перспективы развития плодоводства и овощеводства : материалы междунар. науч.-практ. конф., г. Горки, 21–23 авг. 2001 г. / Бело-рус. гос. с.-х. акад. ; ред.: А. Р. Цыганов [и др.]. – Горки, 2001. – С. 181–185.Dichkovskaya V.S. Kul’tural’no-morfologicheskie svoystva vozbuditelya parshi yabloni Venturia inaequalis (Cooke.) Wint. (konidial’naya stadiya Fusicladium dendriticum (Wallr.) Fuck.) [Culture and morphological properties of apple scab pathogen Venturia inaequalis (Cooke.) Wint. (Conidial stage Fusicladium dendriticum (Wallr) Fuck.)] Itogi i perspektivy razvitiya plodovodstva i ovoshchevodstva: materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, g. Gorki, 21–23 avgusta 2001 g. [Results and prospects of the development of fruit and vegetable growing: materials of the international scientific-practical conference, Gorki, 21-23 August 2001]. Gorki, 2001, pp. 181–185. (In Russian).Комардина, В. С. Особенности культурально-морфологических признаков возбудителя парши Venturia inaequalis (Coock.) Wint. (конидиальная стадия Fusicladium dendriticum (Wallr.) Fuck.), выделенных из садов различных типов / В. С. Комардина // Защита растений : сб. науч. тр. / Ин-т защиты растений НАН Беларуси. – Минск, 2006. – Вып. 30, ч. 2. – С. 121–129.Komardina V.S. Osobennosti kul’tural’no-morfologicheskikh priznakov vozbuditelya parshi Venturia inaequalis (Coock.) Wint. (konidial’naya stadiya Fusicladium dendriticum (Wallr.) Fuck.), vydelennykh iz sadov razlichnykh tipov [Peculiarities of culture and morphological characteristics of scab pathogen Venturia inaequalis (Coock.) Wint. (Conidial stage Fusicladium dendriticum (Wallr) Fuck), identified from different types of gardens]. Zashchita rasteniy: sbornik nauchnykh trudov [Plant Protection: a collection of scientific papers]. Minsk, 2006, no. 30, pt. 2, pp. 121–129. (In Russian).Козловская, З. А. Внутривидовая неоднородность Venturia inaequalis – возбудителя парши яблони / З. А. Коз-лов ская, Т. А. Гашенко // Вестн. Белорус. гос. с.-х. акад. – 2009. – № 4. – С. 97–100.Kozlovskaya Z.A., Gashenko T.A. Vnutrividovaya neodnorodnost’ Venturia inaequalis – vozbuditelya parshi yabloni [Intraspecies heterogeneity of Venturia inaequalis - apple scab pathogen]. Vestnik Belorusskoy gosudarstvennoy sel’skokhozyaystvennoy akademii [Bulletin of the Belarusian State Agricultural Academy], 2009, no. 4, pp. 97–100. (In Russian).The Rvi15 (Vr2) apple scab resistance locus contains three TIR-NBS-LRR genes / P. Galli [et al.] // Molecular Plant Microbe Interactions. – 2010. – Vol. 23, № 5. – P. 608–617. doi: 10.1094/MPMI-23-5-0608.Gaiii P., Broggini G.A.L., Gessler C., Patocehi A. The Rvi15 (Vr2) apple scab resistance locus contains three TIRNBS-LRR genes. Molecular Plant Microbe Interactions, 2010, vol. 23, no. 5, pp. 608–617. doi: 10.1094/MPMI-23-5-0608.A new race of Venturia inaequalis virulent to apples with resistance due to the Vf gene / L. Parisi [et al.] // Phytopathology. – 1993. – Vol. 83, № 5. – P. 533–537. doi:10.1094/Phyto-83-533.Parisi L., Lespinasse Y., Guillaumes J., Kruger J. A new race of Venturia inaequalis virulent to apples with resistance due to the Vf gene. Phytopathology, 1993, vol. 83, no. 5, pp. 533–537. doi:10.1094/Phyto-83-533.The Vh2 and Vh4 scab resistance genes in two differential hosts derived from Russian apple R12740-7A map to the same linkage group of apple / V. Bus [et al.] // Molecular Breeding. – 2005. – Vol. 15, № 1. – P. 103–116. doi: 10.1007/s11032-004-3609-5.Bus V.G.M., Rikkerink E.H.A., Weg van de W.E., Rusholme R.L., Gardiner S.E., Bassett H.C.M., Kodde L.P., Parisi L., Laurens F.N.D., Meulenbroek E.J., Plummer K.M. The Vh2 and Vh4 scab resistance genes in two differential hosts derived from Russian apple R12740-7A map to the same linkage group of apple. Molecular Breeding, 2005, vol. 15, no. 1, pp. 103–116. doi: 10.1007/s11032-004-3609-5.Benaouf, G. Genetics of host-pathogen relationships between Venturia inaequalis races 6 and 7 and Malus Species / G. Benaouf, L. Parisi // Phytopathology. – 2000. – Vol. 90, № 3. – P. 236–242.Benaouf G., Parisi L. Genetics of host-pathogen relationships between Venturia inaequalis races 6 and 7 and Malus Species. Phytopathology, 2000, vol. 90, no. 3, pp. 236–242. doi: 10.1094/PHYTO.2000.90.3.236.Козловская, З. А. Селекция яблони в Беларуси / З. А. Козловская. – Минск : Беларус. навука, 2015. – 457 с.Kozlovskaya Z.A. Selektsiya yabloni v Belarusi [Apple breeding in Belarus]. Minsk, Belarusian Science Publ., 2015. 457 p. (In Russian).Shay, J. R. Evalution of apple scab resistance in selections of Malus / J. R. Shay, L. F. Hough // Amer. J. of Botany. – 1952. – Vol. 39, № 4. – P. 288–297. doi: 10.2307/2438539.Shay J.R., Hough L.F. Evalution of apple sead resistance in selections of Malus. American Journalof Botany, 1952, vol. 39, no. 4, pp. 288–297.

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