УДК: 635.345
С.Г. Монахос, Н.В. Елышко
Сосудистый бактериоз – одно из самых вредоносных заболеваний капусты белокочанной. При этом высокоустойчивых сортов и гибридов капусты нет вследствие отсутствия природных источников устойчивости у B. oleracea и сложности передачи ее отдаленной гибридизацией из близкородственных видов B. carinata и B. juncea. В данном исследовании скринингом коллекции образцов на устойчивость к сосудистому бактериозу подтверждено отсутствие высокоэффективных источников устойчивости у капусты белокочанной и выявлен новый источник устойчивости у капусты пекинской.
Ключевые слова: капуста, патоген, сосудистый бактериоз, раса, устойчивость, восприимчивость, Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc).
Сосудистый бактериоз капустных культур (рис.), вызываемый бактерией Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc) – заболевание, по вредоносности не уступающее киле и фузариозному увяданию. Бактерии Xcc способны распространяться с семенами, а высокоустойчивых сортов и гибридов нет.
Отсутствие на рынке F1 гибридов основной капустной культуры, белокочанной капусты, не поражаемых сосудистым бактериозом, обусловлено отсутствием у растений B. oleracea генов, обеспечивающих устойчивость сразу ко многим расам возбудителя. Существующие F1 гибриды, позиционируемые как устойчивые, несут устойчивость к одной-двум расам и восприимчивы к четырем-пяти, поэтому не могут гарантировать полной защиты растений от заболевания на поле. Так в исследовании [1] при заражении капусты белокочанной гибрида F1 Таурус (Nickerson Zwaan) нулевой, первой и третьей расой Xcc, устойчивость проявилась только к третьей расе, а нулевая и первая расы поражали растения на 100%. В этой же работе показано, что рецессивная устойчивость линии Цр2–1, созданной из гибрида F1 Церокс (Bejo Zaden), зависит от инфекционной нагрузки и преодолевается при средних концентрациях инокулюма патогена.
Ученые всего мира проводят интенсивную работу по поиску источников и доноров устойчивости к сосудистому бактериозу. Тем не менее, к настоящему времени известны всего два образца – эфиопская горчица PI199947 B. carinata (2n=34, BBCC) и листовая горчица «FBLM» B. juncea (2n=36, AABB) с моногенной доминантной устойчивостью к четырем (1, 3, 4 и 5 [2]) расам Xcc, две из которых относятся к наиболее распространенным в России. Попытки передачи этих генов в капусту белокочанную межвидовой гибридизацией [3] и слиянием протопластов [4] были осложнены нестабильностью наследования устойчивости в потомствах. В наших исследованиях ген устойчивости из эфиопской горчицы PI199947 B. carinata был успешно передан только в капусту пекинскую [5]. Все это создает предпосылки и необходимость создания устойчивых к сосудистому бактериозу F1 гибридов капусты белокочанной на основе отдаленной гибридизации с использованием созданных устойчивых линий капусты пекинской B. rapa (2n=20, AA), в то же время сохраняется актуальность поиска/создания новых доноров высокоэффективных генов устойчивости.
Цель исследования – скрининг устойчивости к Xcc коллекции линий капусты белокочанной и пекинской, выделение источников устойчивости к сосудистому бактериозу.
Материалы и методы
Растительный материал из коллекции ООО «Селекционная станция имени Н. Н. Тимофеева» представлен 35 образцами: 13 линий разной степени инбридинга и гибридов капусты белокочанной (табл. 1); линия эфиопской горчицы B. carinata PI 199947; 4 линии капусты пекинской с геном устойчивости Rb из PI 199947; 13 инбредных линий и 3 гибрида капусты пекинской; 1 сорт репы (табл. 2).
Посев семян проводили в торфяной субстрат кассет (8×8) со стороной ячейки 5 см, выращивали растения в рассадной теплице. Полив и подкормки проводили по мере необходимости. При формировании трех-четырех настоящих листьев рассаду переваливали в 0,5 л горшки и инокулировали, как описано в литературе [5], тремя расами Xcc: капусту белокочанную – нулевым (штамм 54–3), третьим (штамм Ха-13) и четвертым (штамм BluK); капусту пекинскую – первым (штамм Dash-2), третьим (штамм Ха-13) и четвертым (штамм BluK), любезно предоставленными проф. Ф. С. Джалиловым.
Результаты
По результатам оценки устойчивости/восприимчивости капусты белокочанной из 13 образцов не обнаружено ни одного устойчивого одновременно к трем расам Xcc, но и поражаемых тремя расами также не было (табл. 1). 
Из представленных образцов ни один не имеет устойчивости к одной из наиболее распространенных рас Xcc – расе 3. При этом большинство исследуемых образцов (10 из 13) № 1–10 несут устойчивость к двум (0 и 4) расам возбудителя сосудистого бактериоза. Необходимо отметить, что в исследованных образцах выделены отдельные растения, проявившие полную устойчивость ко всем трем расам даже после вторичной инокуляции Xcc. Данные растения были отобраны для получения потомства следующего поколения и изучения генетики устойчивости.
По результатам оценки устойчивости/восприимчивости капусты пекинской к сосудистому бактериозу исследуемые образцы разделили на 3 группы (табл. 2): первую – устойчивые к трем расам (№ 2–6); вторую – устойчивые к двум расам (№ 16–18); третью – устойчивые к одной расе (№ 7–15). Образцов, восприимчивых ко всем расам Xcc, обнаружено не было.
Устойчивость ко всем трем расам X. campestris pv. campestris проявили образец абиссинской капусты PI199947 и инбредные линии капусты пекинской, созданные с его участием: Ха 6226 и (Ха11×Чи4) 6482, а также три линии из китайского образца КК – KK-1, KK-2 и KK-3. Остальные образцы несли устойчивость только к одной или двум расам, и соответственно, представляют меньший интерес для селекции.
Заключение
Таким образом, среди протестированных образцов капусты белокочанной не обнаружено устойчивых одновременно к трем расам Xcc и образцов, устойчивых к третьей расе – одной из наиболее распространенных. Выявленные линии капусты пекинской, KK-1, KK-2 и KK-3, проявляющие высокую устойчивость к трем расам Xcc вместе с линиями Ха 6226 и (Ха11×Чи4) 6482, наиболее перспективны для селекции на устойчивость капусты белокочанной.
Библиографический список
- Монахос Г.Ф., Во Т.Н.Х., Джалилов Ф.С. Проявление симптомов сосудистого бактериоза у капустных растений с различными генами устойчивости в зависимости от концентрации инокулюма Xanthomonas campestris pv. campestris // Изв. ТСХА, 1, 2015. С. 26-34.
- Ignatov A., Vicente J.G., Conway J. et al. Identification of Xanthomonas campestris pv. campestris races and sources of resistance / ISHS Symposium on Brassicas. 10th Crucifer Genetics Workshop. 1997. P. 215.
- Tonguc M., Griffiths P.D. Development of black rot resistant interspecific hybrids between Brassica oleracea L. cultivars and Brassica accession A 19482, using embryo rescue //Euphytica, 136, 2004. P. 313–318.
- Hansen L.N., Earle E.D. Transfer of resistance to Xanthomonas campestris pv campestris into Brassica oleracea L. by protoplast fusion // Theor. Appl. Genet., 91, 1995. P. 1293–1300.
- Монахос С.Г. Отдаленная гибридизация в селекции капусты пекинской на устойчивость к сосудистому бактериозу // Сбор. тр. Межд. н.-п. конф. «Агротехнологии XXI века». – М.: ФГОУ ВПО РГАУ – МСХА им. К.А. Тимирязева, 2007. – С.187-191.
Об авторах
Монахос Сократ Григорьевич,
канд. с.-х. наук,
доцент, зав. кафедрой селекции и семеноводства садовых культур РГАУ–МСХА имени К.А. Тимирязева.
Тел. 8 (499) 976-41-71.
E-mail: cokrat@hotbox.ru.
Елышко Наталья Владимировна,
аспирант
кафедры селекции и семеноводства садовых культур РГАУ–МСХА имени К.А. Тимирязева.
Тел. 8 (499) 976-41-71.
E-mail: elyshko@yandex.ru.
Brassica black rot resistance
S.G. Monakhos, PhD, associate professor, head of breeding and seed production department, RSAU-MAA. Phone. (499) 976-41-71. E-mail: cokrat@hotbox.ru.
N.V. Elyshko, postgraduate, breeding and seed production department, RSAU-MAA. Phone: (499) 976-41-71. E-mail: elyshko@yandex.ru.
Summary. Black rot is one of the most harmful diseases of Brassica crops. There is no highly resistant cultivars and F1 hybrids of white cabbage due to lack of natural sources of resistance in B. oleracea and complexity of transferring it from B. carinata and B. juncea by means of interspecies hybridization. Screening of cabbage collection for black rot resistance confirms the absence of highly efficient resistance sources in white cabbage and reveals a new source of black rot resistance in Chinese cabbage.
Keywords: cabbage, pathogen, black rot, race, resistance, susceptibility, Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc)
