СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ БИОЛОГИЯ, 2008, № 1, с. 26-32

УДК 634.2:632.38

РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ ВИРУСНЫХ БОЛЕЗНЕЙ
КОСТОЧКОВЫХ КУЛЬТУР В ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РОССИИ

Ю.Н. ПРИХОДЬКО, С.Н. ЧИРКОВ, К.В. МЕТЛИЦКАЯ, Л.В. ЦУБЕРА

Методом иммуноферментного анализа в течение 10 лет проводили мониторинг вирусных заболеваний косточковых культур в европейской части России. Установлена высокая зараженность основного и перспективного сортимента сливы, вишни и других косточковых комплексом иларвирусов и широкое распространение вируса шарки сливы. Основными источниками вирусов являются селекционные коллекции и сортоиспытательные участки, на которых заготавливаются черенки для питомников. Высокий инфекционный фон в насаждениях косточковых культур обусловливает необходимость скорейшего перевода отечественного питомниководства на безвирусную основу, важнейшим условием которого является разработка отечественных тест-систем для диагностики наиболее вредоносных вирусов косточковых культур.

Ключевые слова: косточковые культуры, иларвирусы, вирус шарки сливы, неповирусы, мониторинг, иммуноферментный анализ.

Key words: stone fruits, ilarviruses, plum pox virus, nepoviruses, monitoring, ELISA.

Вирусные и фитоплазменные заболевания в силу хронического характера и высокой вредоносности существенно влияют на продуктивность плодовых и ягодных культур. На вишне, сливе, черешне, абрикосе и персике описано более 15 вирусов, из которых наиболее вредоносными в Европе считаются потивирус шарки сливы (ВШС), а также иларвирусы некротической кольцевой пятнистости косточковых (ВНКП) и карликовости сливы (ВКС). Основной ущерб при заражении восприимчивых сортов ВШС связан с ухудшением качества плодов и их преждевременным опаданием, а также некротическим поражением древесины. Иларвирусы угнетают рост плодовых деревьев и снижают урожайность косточковых культур на 50-75 % (1).
Изучение распространения вирусных инфекций имеет первостепенное значение для выбора обоснованной стратегии борьбы с ними. Ранее для выявления вирусных заболеваний косточковых культур использовали травянистые и древесные растения-индикаторы. Во всем мире этот подход широко применяется в разных схемах сертификации и в настоящее время (2), однако он неэффективен при массовых анализах. Современные методы лабораторной диагностики вирусных инфекций плодовых культур, в первую очередь иммуноферментный анализ (ИФА), позволяют с высокой достоверностью и в короткие сроки исследовать большое число растительных образцов.
В данной работе подытожены результаты серомониторинга ВШС, ВНКП, ВКС и неповируса скручивания листьев черешни (ВСЛЧ) в насаждениях косточковых культур европейской части России, проведенного лабораторией вирусологии Всероссийского селекционно-технологического института садоводства и питомниководства РАСХН (ВСТИСП) в 1995-2004 годах.
Методика. Исследовали насаждения косточковых культур в промышленных садах, селекционных коллекциях и на сортоиспытательных участках, расположенных в 6 областях Центральной России, Краснодарском крае, а также в Донецкой области (Украина).
Для анализа отбирали цветочные почки искусственно пробужденных побегов сливы в ранневесенний период, листья и цветки косточковых культур в период цветения, верхушечные листья однолетних побегов в период зеленого черенкования, почки и листья во время окулировки. Как было показано, эти сроки в Центральной России оптимальны для эффективной индикации вирусов (3).

Растительный материал гомогенизировали в соотношении 1:15 (масса/объем) в 0,01 М нейтральном фосфатном буфере, содержащем 0,14 М NaCl, 0,05 % Твин-20, 2 % поливинилпирролидона и 0,2 % бычьего сывороточного альбумина, и осветляли низкоскоростным центрифугированием.
Вирусы выявляли в сэндвич-варианте ИФА. Использовали диагностические тест-системы для ИФА производства Молдавского НИИ садоводства (Кишинев). Кроме того, в 2001-2004 годах для диагностики ВШС использовали тест-систему ИФА фирмы «Bio-Rad» (США) (TAS-ELISA, Cat. No. 51354) и аналитическую систему Пиротест (Россия) (4, 5).
Результаты.В 1995-2000 годах при проведении серомониторинга  вирусы были выявлены почти во всех обследованных насаждениях косточковых культур в 9 опытных учреждениях на территории 5 областей и 1 края РФ (табл. 1). Наиболее часто встречались иларвирусы: в среднем ими оказалось заражено примерно 2/3 насаждений. Высокую зараженность этими вирусами отмечали в коллекционных насаждениях сливы ВСТИСП, Главного ботанического сада им. Н.В. Цицина РАН, Ленинского госсортоучастка в Московской области, Всероссийского НИИ селекции плодовых культур (ВНИИСПК), вишни — в НПО «Жигулевские сады», алычи — повсеместно, а также практически всех культур — в Краснодарском крае.
Неповирус скручивания листьев черешни не обнаружили лишь в насаждениях ВНИИСПК и двух научно-исследовательских учреждений в Тамбовской области. Частота встречаемости трех других неповирусов (кольцевой пятнистости малины, черной кольцевой пятнистости томатов и латентной кольцевой пятнистости земляники) была невысокой (данные не представлены).
В 2001-2004 годах серомониторинг также провели в ряде пунктов, в том числе более детально во ВСТИСП. Как и в предыдущие годы, было обнаружено, что большинство насаждений заражено иларвирусами ВНКП и ВКС и неповирусом скручивания листьев черешни (см. табл. 1).
Таким образом, результаты наших многолетних исследований свидетельствуют о практически повсеместном распространении иларвирусов, особенно ВНКП, в насаждениях косточковых культур в европейской части России. Нередко этими вирусами заражено подавляющее большинство деревьев в ряде хозяйств. Типично заражение комплексом вирусов (6-9).
С этими данными согласуются результаты изучения фитовирусологического состояния насаждений вишни и сливы в Центрально-Черноземном районе. В маточниках, на селекционных, коллекционных и промышленных участках в Тамбовской, Липецкой, Воронежской, Саратовской и Волгоградской областях выявили широкое распространение вирусных заболеваний вишни и сливы. Доминировали иларвирусы, зараженность которыми в некоторых насаждениях доходила до 100 %. Было также показано значительное распространение комплексных инфекций (10).

Данные о широкой распространенности ВШС заслуживают особого внимания. Этот вирус признан самым вредоносным для косточковых культур в Европе и странах Средиземноморья, а в России считается карантинным с ограниченным распространением. Однако широкое применение ИФА позволило уточнить ареал ВШС: результаты наших исследований и данные других авторов свидетельствуют о распространении ВШС практически по всей европейской части России.
Сообщалось, что в коллекции сливы ОПХ Северокавказского НИИ садоводства и виноградарства по результатам обследования 298 растений 53 сортов симптомы шарки зарегистрированы у 43 % растений (11). Широкую распространенность ВШС в Краснодарском крае подтверждают и наши данные (см. табл. 1). ВШС выявили в отдельных растениях сливы и алычи на Артемовской опытной станции (Донецкая обл.,  Украина) (см. табл. 1). В Центрально-Черноземном районе ВШС обнаружили на сортах и подвоях косточковых культур на Россошанской зональной плодово-ягодной опытной станции в Воронежской области, во Всероссийском НИИ садоводства им. И.В. Мичурина и плодопитомнике «Жердевский» Тамбовской области (частота встречаемости 17-67 %) (10). В Нечерноземной зоне ВШС был зарегистрирован на растениях вишни и сливы в коллекции Главного ботанического сада им. Н.В. Цицина РАН в Москве, а также на сливе в Тульской области в агрофирме «Саженец» и на Тульском госсортоучастке.
В коллекции сливы отдела селекции ВСТИСП ВШС был выявлен в 41,9 % образцов — как на распространенных сортах (Скороспелка красная, Яичная синяя, Скороплодная, Кантемировка), так и на гибридных формах. Несомненно, последнее  является результатом прививки черенков в кроны взрослых деревьев с неизвестным фитосанитарным статусом. При анализе 105 исходных растений сливы, содержащихся в лаборатории вирусологии ВСТИСП и полученных из отдела селекции ВСТИСП, ВШС был выявлен в 8 растениях сортов Тульская черная, Опал, Ярило и гибридных форм 4-60 и 40-220.
Во ВСТИСП в коллекциях алычи отдела селекции и лаборатории вирусологии ВШС был зарегистрирован  соответственно в 7 из 29 проанализированных растений разных сортов и 2 растениях сортов Кубанская Комета и Найдена, полученных из отдела селекции ВСТИСП. В исходных растениях абрикоса (горшечная культура, лаборатория вирусологии) ВШС был выявлен у 2 растений сорта Триумф Севера (см. табл. 1).
В настоящее время в России разработано несколько тест-систем, основанных на принципе ИФА, для диагностики неповирусов (12), а также система Пиротест для диагностики ВШС (4, 5). Ее сравнение с одной из лучших диагностических тест-систем производства фирмы «Bio-Rad» (США) показало, что система Пиротест позволяет эффективно выявлять вирус в растениях различных косточковых культур, не уступая в этом отношении тест-системе Bio-Rad (табл. 2), и может быть использована для массовой диагностики ВШС при контроле оздоровления, фитосанитарном мониторинге и сертификации посадочного материала.

Итак, с использованием метода ИФА в европейской части России установлена высокая зараженность основного и перспективного сортимента сливы, вишни и других косточковых культур комплексом вредоносных вирусов. Основные источники их распространения — селекционные коллекции и сортоиспытательные участки, широко используемые для заготовки черенков для питомников. Столь высокий инфекционный фон в посадках косточковых культур обусловливает необходимость скорейшего перевода отечественного питомниководства на безвирусную основу. В настоящее время в России созданы предпосылки для такого перехода. Разработаны методические основы оздоровления посадочного материала плодовых и ягодных, и в частности косточковых культур, учитывающие последние достижения фитовирусологии и унифицированные в соответствии с общеевропейскими требованиями (3), создаются сертификационно-диагно-стические лаборатории.

Следует подчеркнуть, что именно диагностика является ключевым звеном в производстве безвирусного посадочного материала и контроля оздоровления от вирусов. Она также необходима для широкомасштабного фитосанитарного мониторинга и проведения карантинных мероприятий, фитосанитарной селекции и обеспечения генно-инженерных исследований по выведению новых сортов, устойчивых к  вирусным инфекциям. Затраты на диагностические мероприятия несоизмеримы с потерями от заражения вирусами и расходами на искоренение инфекции.

В России разработаны тест-системы для диагностики неповирусов и ВШС, однако не производятся тест-системы для выявления других вредоносных вирусов косточковых плодовых культур, в первую очередь иларвирусов некротической кольцевой пятнистости, карликовости сливы и мозаики яблони и триховируса хлоротической пятнистости листьев яблони. Соответствующие тест-системы зарубеж-ного производства из-за высокой стоимости малодоступны для российских диагностических лабораторий. Поэтому первоочередной задачей является разработка отечественных тест-систем для диагностики наиболее вредоносных вирусов косточковых культур.
Итак, в европейской части России в результате 10-летнего мониторинга установлена высокая зараженность основного и перспективного сортимента сливы, вишни и других косточковых комплексом иларвирусов и широкое распространение вируса шарки сливы. Главными источниками вирусов являются селекционные коллекции и сортоиспытательные участки, на которых заготавливаются черенки для питомников. Высокий инфекционный фон в насаждениях косточковых культур обусловливает необходимость скорейшего перевода отечественного питомниководства на безвирусную основу, важнейшим условием которого является разработка отечественных тест-систем для диагностики наиболее вредоносных вирусов косточковых культур.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. В е р д е р е в с к а я  Т.Д.,  М а р и н е с к у  В.Г. Вирусные и микоплазменные заболевания плодовых культур и винограда. Кишинев, 1985.
2. R o w h a n i  A.,  U y e m o t o  J.K.,  C o l i n o  D.A. e.a. Pathogen testing and certification of Vitis and Prunus species. Ann. Rev. Phytopathol., 2005, 43: 261-278.
3. Технологический процесс получения безвирусного посадочного материала плодовых и ягодных культур. Метод. указ. М., 2001.
4. Ч и р к о в  С.Н.,  П р и х о д ь к о  Ю.Н. Пиротест — новый метод диагностики вируса шарки сливы. В сб. докл. Междунар. научн.-практ. конф. «Промышленное производство оздоровленного посадочного материала плодовых, ягодных и цветочно-декоративных культур». М., 2001: 71-72.
5. Б о б к о в а  А.Ф.,  Б л и н ц о в  А.Н.,  Ч и р к о в  С.Н. Пиротест — метод иммуноферментного анализа вирусов картофеля. Аграрная Россия, 2003, 3: 23-27.
6. М е т л и ц к а я  К.В. Распространенность сокопереносимых вирусов на косточковых культурах в Центральной России. В сб. докл. научн. конф. «Теория и практика борьбы с паразитарными болезнями». М., 1999: 154-155.
7. М е т л и ц к а я  К.В. Вирусные болезни косточковых пород в европейской части России. В сб.: Плодоводство и ягодоводство России. М., 2000, т. VII: 237-242.
8. М е т л и ц к а я  К.В.,  Х о л о д  Н.А. Диагностика и распространенность  вирусных болезней косточковых пород в европейской части России. В сб. докл. научн. конф. «Теория и практика борьбы с паразитарными болезнями». М., 2001: 158-160.
9. М е т л и ц к а я  К.В.,  П р и х о д ь к о  Ю.Н.,  Ц у б е р а  Л.В. Вирусные болезни сливы в средней полосе России и вопросы совершенствования технологии получения безвирусных клонов этой культуры. В сб.: Плодоводство и ягодоводство России. М., 1997, т. IV: 90-95.
10. Ц у к а н о в а  Е.М. Состояние насаждений вишни и сливы в ЦЧР и выращивание безвирусного посадочного материала. Автореф. канд. дис. Мичуринск, 1998.
11. Б у н ц е в и ч  Л.Л. Изучение восприимчивости различных сортов сливы к вирусу шарки. В сб.: Плодоводство и ягодоводство России. М., 2004, т. ХI: 361-364.
12. S u r g u c h o va  N.,  C h i r k o v  S.,  A t a b e k o v  J. ELISA-test bei Nepoviren mit einem neuen Enzym — einer anorganischen Pyrophosphatase aus Escherichia coli. Arch. Phytopath. Pflanz., 1998, 31: 535-541.

DISTRIBUTION OF VIRAL DISEASES OF STONE FRUITS IN EUROPEAN PART OF RUSSIA

Yu.N. Prikhod’ko, S.N. Chirkov, K.V. Metlitskaya, L.V. Tsubera

S u m m a r y

The ten-year survey to ascertain the extent of the spread of some viral diseases of stone fruit plantings at the European part of Russia has been taken. The prunus necrotic ring spot virus, prune dwarf virus, plum pox virus, and several nepoviruses were determined by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Both ilarviruses were shown to be very common in all cherry and plum growing areas embraced. The mixed ilarvirus infections have been usually observed in most orchads and research collections. Plum pox virus has been found to be widespread all over the European part of Russia at plum, sour cherry, apricot and myrobalan. The main sources of viruses are the infected stocks of collections using for obtaining of scion cuttings. Prompt measures have to be taken to support virus-free plant propagation in the frameworks of clean stock/certification programs. The development of molecular assays of most harmful Prunus viruses is the essential condition for sanitation programs to be successful.