doi: 10.15389/agrobiology.2018.5.897rus
УДК 633.37:632.3/.7:581.573.4
Исследование выполнено при поддержке Минобрнауки РФ в рамках проекта RFMEFI60417X0168 (соглашение № 14.604.21.0168).
УСТОЙЧИВОСТЬ ГУАРА Cyamopsis tetragonolоba (L.) Taub.
К ВРЕДНЫМ ОРГАНИЗМАМ (обзор)
Е.Е. РАДЧЕНКО, Д.В. СОКОЛОВА
Гуар Cyamopsis tetragonoloba(L.) Taub. — тропическая однолетняя бобовая культура многоцелевого использования, перспективная для выращивания на юге России. В представленном обзоре обсуждается проблема устойчивости генетических ресурсов гуара к болезням и вредителям. Наиболее вредоносные болезни C. tetragonoloba— альтернариозная пятнистость (возбудитель cyamopsidis Rangaswami & Rao) и бактериоз (Xanthomonas axonopodis pv. cyamopsidis (Patel) Vauterin). Повсеместному и быстрому распространению заболеваний способствует сохранение инфекции в семенах. Устойчивость гуара к A. cyamopsidis не связана с анатомо-мор-фологическими особенностями растений. Степень поражения листьев альтернариозом зависит прежде всего от инсоляции, минимальной температуры воздуха, количества осадков и относительной влажности воздуха в вечернее время (M.S. Saharan с соавт., 2004). Устойчивость гуара к бактериозу контролируется олигогенно (P.S.K. Anil с соавт., 2012). Для X. axonopodis pv. cyamopsidis характерно дифференциальное взаимодействие с генотипами растения-хозяина. В США идентифицировали две расы патогена (0 и 1), которые различаются не только по вирулентности к сортам гуара, но и серологически. Разработан протокол иммуноферментного сорбционного анализа (ELISA) для детекции вирулентных и авирулентных штаммов бактерии (G.K. Vijayanand с соавт., 1999). Изоляты патогена существенно различаются по агрессивности при размножении на устойчивом (HG 75) и восприимчивом (PNB) генотипах гуара. Исследование этих же изолятов с помощью молекулярных маркеров также выявило значительный полиморфизм популяций патогена. Результаты, полученные с помощью двух разных подходов, в основном соответствовали друг другу (B. Kaur с соавт., 2005). Заражение растений возбудителями бактериоза и альтернариоза индуцировало формирование защитных реакций (накопление лигнина и фенольных соединений, повышение активности пероксидазы). Индуцированную устойчивость наблюдали и при инокуляции гуара возбудителями пепельной гнили Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid., корневой гнили RhizoctoniasolaniJ.G. Kühn, фузариоза Fusarium solani (Mart.) Sacc., а также при заселении растений тлей Aphiscraccivora (Koch). Разнообразие возделываемых сортов гуара по генам устойчивости к фитопатогенам невысоко. В то же время дифференциальное взаимодействие с генотипами растения-хозяина выявлено не только для возбудителя бактериоза, но и дляM. phaseolina S. Purkayastha с соавт., 2006). Это означает, что для предотвращения эпифитотий необходимо выращивать сорта с разными генами устойчивости. В качестве перспективного способа расширения генетического разнообразия рассматривается интрогрессия генов устойчивости от диких видов C. senegalensis Guill. & Perr. и C. serrata Schinz. S. Kumar с соавт., 2017). Однако основные методы селекции, применяемые на сегодняшний день, — внутривидовые скрещивания и фенотипический отбор. В качестве способа управления популяциями вредных насекомых в последнее время стали популярны смешанные посевы гуара с другими культурами (просо, бамия, клещевина).
Ключевые слова: гуар, Cyamopsis tetragonolоba, бактериоз, альтернариоз, корневая гниль, вредные насекомые, устойчивость.
RESISTANCE OF GUAR Cyamopsis tetragonolоba (L.) Taub. TO HARM-FUL ORGANISMS (review)
E.E. Radchenko, D.V. Sokolova
Guar (clusterbean) Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub., a tropical annual legume crop of a multipurpose use, is promising for growing in the South Russia. The problem of resistance of guar to diseases and pests is discussed. The Alternaria leaf blight caused by Alternaria cyamopsidis Rangaswami & Rao and bacteria leaf blight caused by Xanthomonas axonopodis pv. cyamopsidis (Patel) Vauterin) are the most harmful diseases of guar. Seed infection promotes the extensive and fast spread of the disease. Anatomical and morphological characters are not having any relationship with A. cyamopsidis resistance in clusterbean plants. Sunshine, minimum temperature, cumulative rainfall and relative humidity in the evening were found significantly associated with Alternaria leaf blight severity (M.S. Saharan et al., 2004). The resistance of guar to bacteria leaf blight is oligogenically controlled (P.S.K. Anil et al., 2012). For X. axonopodis pv. cyamopsidis a differential interaction with plant host genotypes is characteristic. In the USA the two races of the pathogen (0 and 1) have been identified which differed not only by the virulence to guar varieties but serologically as well. A protocol of ELISA test for detecting virulent and avirulent strains of the bacteria is elaborated (G.K. Vijayanand et al., 1999). The pathogen isolates significantly differ in aggressivity when they are proliferated on resistant (HG 75) and sensitive (PNB) genotypes of guar. The analysis of the isolates with the use of molecular markers has revealed a significant polymorphism of the pathogen populations. The results obtained using two different approaches correspond to each other (B. Kaur et al., 2005). Plant infection with bacteria leaf blight and Alternaria leaf blight induces protective response (i.e. lignin and phenol compounds accumulation, increase of peroxidase activity). The induced resistance was observed when guar was inoculated with casual agents of charcoal rot Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid., root rot Rhizoctonia solani J.G. Kühn, wilt Fusarium solani (Mart.) Sacc., and also with aphids infestation. The diversity of cultivated guar varieties for resistance to pathogens is not high. At the same time a differential interaction with plant host genotypes is revealed not only for bacteria leaf blight causal agent but also for M. phaseolina (S. Purkayastha et al., 2006). This means that varieties with different resistance genes should be grown for prevention of epiphytoties. The introgression of resistance genes from the wild species C. senegalensis Guill. & Perr. and C. serrata Schinz is considered as a promising approach for broadening genetic diversity (S. Kumar et al., 2017). However, interspecific crosses and phenotypic selection are the main breeding methods applied to date. In recent times the intercropping of guar with other crops (millet, okra, and castor) is also used for controlling populations of harmful organisms.
Keywords: guar, Cyamopsis tetragonolоba, bacterial blight, Alternaria leaf blight, root rot, insect pests, resistance.
ФГБНУ ФИЦ Всероссийский институт |
Поступила в редакцию |
