Молекулярно-генетическая диагностика посадочного материала, выращиваемого в лесных питомниках Архангельской области

Фитопатогенные микромицеты являются значимым фактором, снижающим качество посадочного материала, предназначенного для лесовосстановительных мероприятий. В связи с этим, научный интерес сосредоточен на применении методов ранней диагностики патогенов, поражающих посадочный материал. В настоящей работе представлен детальный анализ результатов молекулярно-генетической диагностики посадочного материала сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и ели европейской (Picea abies L. Karst.), культивируемого в лесных питомниках Архангельской области. Возрастной диапазон исследуемых сеянцев и саженцев ели европейской составлял от одного до пяти лет, а сосны обыкновенной – от одного до четырех лет. Диагностика проводилась с использованием семи родо- и видоспецифичных праймеров, каждый из которых обеспечивает амплификацию специфического маркерного участка генома патогенного микромицета. В ходе исследования были идентифицированы следующие фитопатогенные организмы: Fusarium Link, Phoma Sacc., Cladosporium Link, Heterobasidion annosum (Fr.) Bref., Lophodermium seditiosum Minter, Staley & Millar и Lophodermium pinastri (Schrad.) Chevall. Установлены закономерности между частотой встречаемости идентифицированных патогенных микромицетов в зависимости от возраста посадочного материала и его породой. Фитопатогенные организмы заселяют посадочный материал уже на первом году жизни. В это время идентифицируется наиболее опасный для всходов патоген рода Fusarium. На втором году жизни растений происходит полуторакратное возрастание количества патогенов. В последующие годы патогенная нагрузка на растения снижается. Также отмечено, что сеянцы ели европейской заселены большим количеством патогенных микромицетов.

1. Амяга Е. Н., Исаев С. П. Определение видовой принадлежности лиственницы в Еврейской автономной области и оценка ее фитосанитарного состояния // Региональные проблемы. 2021. № 1. С. 3–9.

2. Алимова Т. С. [и др.]. Применение методов молекулярной генетики для анализа наличия фитопатогенов в лесных насаждениях и питомниках Российской Федерации // Сибирский лесной журнал. 2014. № 4. С. 35–41.

3. Бедрицкая Т. В. Применение молекулярногенетических методов для диагностики фитопатогенов посадочного материала // Актуальные вопросы таежного и притундрового лесоводства на Европейском Севере России : материалы Науч.-практ. конф. Архангельск, 2023. С. 248–254.

4. Ганнибал Ф. Б. Мониторинг альтернариозов сельскохозяйственных культур и идентификация грибов рода Alternaria // Российская академия сельскохозяйственных наук, Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений (ВИЗР) : метод. пособие. СПб., 2011. С. 26.

5. Гродницкая И. Д., Сенашова В. А. Новое для лесопитомников Сибири заболевание сеянцев сосны обыкновенной // Защита и карантин растений. 2012. № 2. С. 48–50.

6. Копылова Г. А. Молекулярно-генетическая диагностика посадочного материала хвойных пород // Растительный покров Европейского Севера и Арктики: Перфильевские научные чтения, посвящ. 140- летию со дня рождения Ивана Александровича Перфильева : сб. материалов Межрегион. науч. конф. Архангельск, 2022. С. 206–212.

7. Кутлунина Н. А. Молекулярно-генетические методы в исследовании растений : учеб.-метод. пособие. Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2017. 142 с.

8. Павлов И. Н. [и др.]. К вопросу исследования наиболее вредоносных возбудителей болезней древесных растений в лесных и парковых ландшафтах Черноморского побережья России и Абхазии // Бюллетень ГНБС. 2023. № 149. С. 72–80.

9. Праходский С. А., Каплич В. М., Ярмолович В. А. Инфекционное полегание сеянцев сосны обыкновенной в условиях защищенного грунта // Труды БГТУ. Серия 1: Лесное хозяйство, природопользование и переработка возобновляемых ресурсов. 2010. С. 297–301.

10. Сенашова В. А., Сафронова И. Е., Вилкова Т. Л. Фитопатогенные микромицеты сосны обыкновенной (Рinus sylvestris L.) На территории Нижнего Приангарья // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2019. Вып. 228. С. 250–265.

11. Середич М. О. Культурально-морфологические особенности гриба Phoma sp. 1 – возбудителя фомоза посадочного материала хвойных пород // Труды БГТУ. Серия 1: Лесное хозяйство, природопользование и переработка возобновляемых ресурсов. 2016. № 1 (183). С. 182–186.

12. Сорока С. В. Перспективы повышения эффективности защиты растений в Республике Беларусь на 2021–2030 гг. // Защита растений в условиях перехода к точному земледелию : материалы Междунар. науч. конф., посвящ. 50-летию со дня основания РУП «Институт защиты растений». Минск, 2021. С. 7–20.

13. Федоренко С. И. Обыкновенное шютте сосны в лесных питомниках Свердловской области // Леса Урала и хозяйство в них. Екатеринбург, 1999. Вып. 19. С. 253–257.

14. Шуваев Д. Н., Кальченко Л. И. Идентификация очагов корневой губки в Алтайском крае с помощью методов ДНК-анализа // Сибирский лесной журнал. 2016. № 5. С. 147–152.

15. Ярмолович В. А. [и др.]. Кладоспориоз и альтернариоз в лесных питомниках Беларуси // Труды БГТУ. Серия 1: Лесное хозяйство, природопользование и переработка возобновляемых ресурсов. 2015. № 1 (174). С. 203–206.

16. Arif M. U., Chawla S., Zaidi M. W., Rayar J. K., Variar M., Singh U. S. Development of specific primers for genus Fusarium and F. solani using rDNA sub-unit and transcription elongation factor (TEF-1α) gene. Afr. J. Biotechnol. 2012, 11, 444–447.

17. Konstantinova P., Bonants P. J. M. etc. Development of specific primers for detection and identification of Alternaria spp. in carrot material by PCR and comparison with blotter and plating assays // The British Mycological Society, Mylol. Res. 106 (1), 2002. Р. 23–33.

18. Maja Bentele, Kristin Morgenstern, Doris Krabel Lophodermium seditiosum Minter, Staley & Millar seedborne on Pinus sylvestris // Journal of Forest and Landscape Research. 2014. № 1. Р. 1–8.

19. Ondrušková E. et al. Checking the balance between pathogenic and mutualistic pine needle fungi of the genus Lophodermium in forested and urban areas of Slovakia. Scandinavian Journal of Forest Research. 2023. P. 39–48.

20. Stenström E., Ihrmark K. Identification of Lophodermium seditiosum and L. pinastri in Swedish forest nurseries using species-specific PCR primers from the ribosomal ITS region. For. Pathol. 2005, № 35. С. 163–172.