doi: 10.15389/agrobiology.2015.5.529rus
УДК 634.22:632.3:578.864(470+571)
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда, грант № 14-24-00007
ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ И СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИИ
ВИРУСА ОСПЫ (ШАРКИ) СЛИВЫ В РОССИИ (обзор)
С.Н. ЧИРКОВ1, Ю.Н. ПРИХОДЬКО2
Вирус оспы сливы (Plumpox virus, PPV) вызывает у косточковых культур заболевание, называемое шаркой, которое приводит к значительным потерям урожая персика, абрикоса, сливы и других экономически значимых культур из-за преждевременного опадания плодов, ухудшения их качества и непригодности к переработке. На восприимчивых сортах инфекция может заметно угнетать годовой прирост. Многие зараженные сорта исчезают из обращения, несмотря на высокие агрономические и потребительские качества (V. Usenik с соавт., 2015; T.M. Milosevic с соавт., 2010). От растения к растению вирус может передаваться механически, при вегетативном размножении и различными видами тли. Передача вируса семенами не установлена. На дальние расстояния PPV распространяется главным образом с зараженными растениями. Заболевание известно во всем мире, за исключением Австралии, Новой Зеландии, Южной Африки и Калифорнии (J.A. Garcia с соавт., 2014). В России PPV включен в список ограниченно распространенных карантинных объектов. Применение иммуноферментного анализа и полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией для диагностики и идентификации PPV при систематическом мониторинге насаждений косточковых культур позволило выявить многочисленные очаги инфекции в Европейской России. Вирус находили в коллекциях, сортоиспытательных участках, промышленных питомниках, плодоносящих и заброшенных садах, декоративных насаждениях, на дикорастущих деревьях в городской и сельской местности, на дачных и приусадебных участках на различных видах естественно зараженных культур: сливе (Prunus domestica), персике (P. persica), нектарине (P. persicavar.nectarina), алыче (P. cerasifera), терне (P. spinosa), вишне (P. cerasus), черешне (P. avium), абрикосе (P. armeniaca), войлочной вишне (P. tomentosa) и сливе канадской (P. nigra). Вирус обнаружен в Ленинградской, Новгородской, Тверской, Московской, Тульской, Воронежской, Тамбовской, Липецкой, Белгородской, Ростовской, Самарской, Саратовской, Волгоградской, Астраханской областях, Краснодарском и Ставропольском краях, в Карачаево-Черкесской Республике, Республике Дагестан, Республике Крым. Из девяти известных штаммов PPV шесть (D, M, Rec, W, C, CR) выявлены в Европейской России. Большая часть изолятов принадлежит к штаммам D (38 %), W (25 %) и CR (23 %), а также к М (7 %) и С (7 %). Два изолята штамма Rec обнаружены на алыче в Крыму и на сливе в Ставропольском крае. Характерная особенность популяции PPV в России и, возможно, в европейской части бывшего СССР вообще — самое высокое в мире генетическое разнообразие, обусловленное широким распространением штаммов W, C и СR, очень редких или вовсе не обнаруженных в других регионах мира. Значение штамма СR состоит также в том, что ранее единственным штаммом, который может системно заражать вишню (P. cerasus), считали штамм C. Сравнительный анализ двух изолятов PPV, адаптированных к вишне (С и CR), возможно, позволит выявить детерминанты, определяющие круг хозяев. Филогенетический анализ геномов показывает, что штаммы W, C и СR имели общего предка, группируются в отдельный суперкластер, и, по-видимому, эта эволюционная ветвь получила развитие в основном на территории современной России. Широкое распространение PPV может представлять потенциальную угрозу для перспективного сортимента косточковых культур и дальнейшей селекционной и биотехнологической работы в этом направлении.
Ключевые слова: вирусы растений, вирус оспы (шарки) сливы, генетическое разнообразие, штаммы.
GENETIC DIVERSITY AND POPULATION STRUCTURE
OF Plum pox virus IN RUSSIA
(review)
S.N. Chirkov1, Yu.N. Prikhod’ko2
Plum pox virus (PPV) is the causal agent of Sharka that is considered the most detrimental viral disease of stone fruit crops. Regular monitoring of stone fruit plantings using enzyme-linked immunosorbent assay and reverse-transcription polymerase chain reaction for PPV detection and identification resulted in the findings of numerous focuses of the disease in European Russia. The virus was found in collections, variety test plots, nurseries, fructiferous and abandoned orchards, decorative plantings, private gardens, wild stone fruit trees growing in urban and rural areas. PPV was detected in naturally infected plum (Prunus domestica), peach (P. persica), nectarine (P. persica var. nectarina), myrobalan (P. cerasifera), blackthorn (P. spinosa), downy cherry (P. tomentosa), sour cherry (P. cerasus), sweet cherry (P. avium), apricot (P. armeniaca) and Canadian plum (P. nigra). PPV has been reported from Petersburg, Novgorod, Tver, Moscow, Tula, Voronezh, Tambov, Lipetsk, Belgorod, Rostov, Samara, Saratov, Volgograd, Astrakhan, Stavropol, Krasnodar, Karachay-Cherkessia, Dagestan, and Crimea regions. Six of the nine known PPV strains (D, M, Rec, W, C, CR) have been revealed in European Russia. Most isolates belong to the strains D (38 %), W (25 %), CR (23 %), M (7 %) and C (7 %). Two distinct PPV-Rec isolates have been found on myrobalan and plum in Crimea and Stavropol regions. Population of PPV in European Russia and, probably, all over the European part of the former USSR seems to be the most diverse in the world due to wide spread of PPV isolates belonging to the strains W, C, and CR that were never detected or only sporadically identified in other countries until now. Phylogenetic analysis of their genomes shows that these three strains constitute the supercluster divergent from other PPV strains. This evolutionary branch originated from a common ancestor and apparently developed mainly in Russia. The wide dissemination of PPV in Russia is a potential threat for newly bred stone fruit cultivars and further selection and biotechnological works.
Keywords: plant viruses, Plum pox virus, Sharka disease, genetic diversity, strains.
1ФГБОУ ВО Московский государственный |
Поступила в редакцию |
Оформление электронного оттиска
