doi: 10.15389/agrobiology.2025.5.911rus
УДК 635.64:635-2:579.63
Статья подготовлена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, грант № 075-15-2025-577.
ПЕРВОЕ СООБЩЕНИЕ О ЛИСТОВОЙ ПЯТНИСТОСТИ ТОМАТА, ВЫЗВАННОЙ ВИДОМ Cladosporium sphaerospermum
И.А. ЕНГАЛЫЧЕВА1 ✉, К.К. ШАРОНОВА1, Е.Г. КОЗАРЬ1,
О.В. ВЕРБА1, В.К. ЧИЖИК1, 2, А.В. СОЛДАТЕНКО1,
В.В. МАРТЫНОВ2, А.Н. ИГНАТОВ3
Кладоспориоз, или бурая пятнистость листьев томата, — одно из наиболее распространенных и вредоносных заболеваний в условиях защищенного грунта. До недавнего времени возбудителем кладоспориоза считался только один вид — гемибиотрофный гриб Cladosporium fulvum (Fulvia fulva). Однако в последние годы высокие потери урожая томатов все чаще связывают с недооцененностью роли грибов, ранее считавшихся слабопатогенными или непатогенными для этой культуры, в том числе других видов Cladosporium. Так, в литературе в разные годы описаны вирулентные для томата изоляты космополитных видов C. cladosporioides(Мексика), C. oxysporum (США), а также C. sphaerospermum, выделенный из растений томата в послеуборочный период. В настоящей работе впервые с использованием комбинации фитопатологического, молекулярно-генетического (на основании анализа ITS1 и ITS2 участков внутреннего транскрибируемого спейсера), морфологического и иммунологического подходов был выделен и идентифицирован новый вид возбудителя кладоспориоза в защищенном грунте на территории России — C. sphaerospermum. Цель исследования — видовая идентификация возбудителя Cladosporium, вызывающего кладоспориоз томата в защищенном грунте на территории Московской области, на основе морфологической и молекулярной характеристики. Экспериментальную часть работы по изоляции, идентификации C. sphaerospermum и изучению его вирулентности выполняли в 2023-2025 годах на базе ФГБНУ ФНЦ овощеводства (ФГБНУ ФНЦО, п. ВНИИССОК, Одинцовский р-н, Московская обл.), ФГБНУ Всероссийского НИИ сельскохозяйственной биотехнологии (г. Москва) и ФГАОУ ВО РУДН им. Патриса Лумумбы (г. Москва). Растения томата в фазу технической спелости плодов с симптомами кладоспориоза были собраны в условиях защищенного грунта (Московская обл.). Для выделения гриба собирали не менее пяти растений с десяти сортов и селекционных линий с начальными симптомами кладоспориоза. Микро- и макроморфологические характеристики оценивали при культивировании гриба на питательных агаризованных средах Чапека-Докса («HiMedia Laboratories», Индия) — PDA, PDA с добавлением отвара листьев крапивы двудомной Urtica dioica L. (PDAnet) и PDA с добавлением отвара листьев томата Solánum lycopérsicum L. (PDAtom). Тотальную ДНК выделяли из мицелия гриба возрастом 7-12 сут с помощью набора К-Сорб (НПК «Синтол», Россия) согласно протоколу фирмы-производителя. Для видовой идентификации использовали нуклеотидную последовательность внутреннего транскрибируемого спейсера, амплифицированную с помощью праймеров ITS5 (5´-GGA AGT AAA AGT CGT AAC AAG G-3´) и ITS4 (5’- TCC TCC GCT TAT TGA TAT GC-3´). Патогенные свойства C. sphaerospermumизучали на 10 линиях томата селекции ФГБНУ ФНЦО. В качестве стандарта устойчивости (St R) к кладоспориозу использовали линию томата селекции ФГБНУ ФНЦО для защищенного грунта VS-ИМ-193-19 (Л-15/25), стандарта восприимчивости (St S) — линию VS-ИМ-15-19 (Л-16/25). Развитие кладоспориоза на листьях томата оценивали через 14 и 21 сут после инокуляции. На основании проведенной в динамике оценки рассчитывали средний индекс поражения (I), степень развития болезни (R, %) и степень распространения болезни (Р, %). В настоящей работе с использованием филогенетического анализа и морфологических признаков впервые был выделен и идентифицирован новый вид возбудителя кладоспориоза в Россиив защищенном грунте — C. sphaerospermum. Установлено, что исходные и реизолированные изоляты гриба были идентичны по последовательности ITS локуса и по всем изученным морфологическим признакам. С помощью базы данных NCBI была определена видовая принадлежность гриба как C. sphaerospermum с гомологией 100 %, при этом гомология по отношению к C. fulvum была меньше 86 %. Показано, что наиболее предпочтительна для культивирования C. sphaerospermumпитательная среда PDAtom, на которой гриб имел наиболее высокую линейную скорость роста мицелия VR = 7,0 мм/сут. Выявлено высокое соответствие дифференциации линий томата по степени устойчивости при лабораторной оценке: от высокоустойчивых (I = 0,3 балла) до высоковосприимчивых (I = 3,0 балла), что доказывает значимую (р ≤ 0,05) высокую агрессивность и широкую вирулентность гриба C. sphaerospermumв отношении культуры томата. Полученные данные будут иметь практическую ценность для разработки мер борьбы с возбудителем кладоспориоза.
Ключевые слова: Solanum lycopersicum, томат, кладоспориоз, Cladosporium sphaerospermum.
FIRST REPORT OF LEAF MOLD DISEASE OF TOMATO CAUSED BY Cladosporium sphaerospermum
I.A. Engalycheva1 ✉, K.K. Sharonova1, E.G. Kozar’1, O.V. Verba1,
V.K. Chizhik1, 2, A.V. Soldatenko1, V.V. Martynov2, A.N. Ignatov3
Cladosporiosis or brown leaf mold of tomatoes is one of the most common and damaging diseases in greenhouses. Until recently, only one species, the hemibiotrophic fungus Cladosporium fulvum (Fulvia fulva) was considered the causative agent. However, in recent years, high tomato yield losses have increasingly been attributed to the underestimation of the role of fungi previously considered weakly or non-pathogenic to this crop, including other Cladosporium species. Thus, virulent isolates of the cosmopolitan species C. cladosporioides (Mexico), C. oxysporum (USA), and C. sphaerospermum, isolated from tomato plants in the post-harvest period, have been described in the literature over the years. In this study, a new species of the causative agent of leaf mold in protected soil in Russia — C. sphaerospermum was isolated and identified for the first time using a combination of phytopathological, molecular genetic (based on analysis of the ITS1 and ITS2 regions of the internal transcribed spacer), morphological, and immunological approaches. The goal of this study was to identify the Cladosporium species that causes tomato leaf mold in greenhouses of the Moscow Province, based on morphological and molecular characteristics. The experimental isolation, identification, and virulence study of C. sphaerospermum were conducted from 2023 to 2025 at the Federal Research Center for Vegetable Growing (FSBSI FSVC, VNIISSOK, Odintsovsky District, Moscow Province), the All-Russian Research Institute of Agricultural Biotechnology (Moscow), and the Peoples’ Friendship University of Russia (Moscow). Tomato plants at the cropping maturity stage with symptoms of leaf mold were collected in greenhouses (Moscow Province). For fungal isolation, at least five plants with initial leaf mold symptoms were collected from ten cultivars and breeding lines. Micro- and macromorphological characteristics were assessed by culturing the fungus on Czapek-Dox agar (HiMedia Laboratories, India), PDA, PDAnet (PDA supplemented with a decoction of stinging nettle Urtica dioica L. leaves), and PDAtom (PDA supplemented with a decoction of tomato Solánum lycopérsicum L. leaves). Total DNA was isolated from 7- to 12-day-old fungal mycelium using the K-Sorb kit (Synthol, Russia) according to the manufacturer’s protocol. For species identification, the nucleotide sequence of the internal transcribed spacer amplified with primers ITS5 (5'-GGA AGT AAA AGT CGT AAC AAG G-3') and ITS4 (5'-TCC TCC GCT TAT TGA TAT GC-3') was used. Pathogenic properties of C. sphaerospermum were studied on 10 tomato lines bred at the FSBSI FSVC. The tomato line VS-IM-193-19 (L-15/25) for growing in greenhouses bred at the FSBSI FSVC was used as the standard of resistance (St R) to leaf mold, and the line VS-IM-15-19 (L-16/25) was used as the standard of susceptibility (St S). Leaf mold development on tomato leaves was assessed 14 and 21 days after inoculation. Based on the dynamic assessment, the average damage index (I), the degree of disease development (R, %), and the degree of disease spread (P, %) were calculated. In this study, a new species causing leaf mold of tomatoes, C. sphaerospermum, was isolated and identified for the first time in Russian greenhouses using phylogenetic analysis and morphological characteristics. The original and reisolated fungal isolates were identical in the ITS locus sequence and all morphological characteristics studied. Using the NCBI database, the species was determined to be C. sphaerospermum with 100 % homology, while homology to C. fulvum was less than 86 %. PDAtom medium was shown to be the most preferable for cultivating C. sphaerospermum, as the fungus demonstrated the highest linear mycelial growth rate (VR = 7.0 mm/day) on it. A high degree of agreement was found between the differentiation of tomato lines by resistance during field and laboratory assessments: from highly resistant (I = 0.3 points) to highly susceptible (I = 3.0 points), demonstrating the significant (p ≤ 0.05) high aggressiveness and broad virulence of C. sphaerospermum against tomato plants. The obtained data will have practical value for developing measures to combat the causative agent of tomato leaf mold.
Keywords: Solanum lycopersicum, tomato,cladosporiosis, Cladosporium sphaerospermum.
1ФГБНУ Федеральный научный центр овощеводства, |
Поступила в редакцию 13 октября 2025 года |
