Вироидные болезни картофеля

Вироиды - класс фитопатогенов, открытый в конце 1960-х годов. Возбудителем вироидных заболеваний является низкомолекулярная РНК, способная заражать растение и размножаться в нем за счет биосинтетических механизмов хозяина, то есть вироиды - паразиты растений на молекулярном уровне. К настоящему времени известно более тридцати вироидов, из них, кроме ВВКК, заражать картофель способны еще шесть: вироид кустистости верхушки томата (tomato bunchy top), апикальной карликовости томата (tomato apical stunt), хлоротической карликовости томата (tomato chlorotic dwarf), вироид мексиканской пепиты (mexican pepita viroid), “планто мачо” томата (tomato planto macho), экзокортис цитрусовых (citrus exocortis). В России заражение картофеля ни одним из них, пока не зарегистрировано. Благодаря своему уникальному строению вироидная РНК чрезвычайно устойчива к действию физических факторов (остается инфекционной при температуре выше 100º С) и химических веществ (спирт, фенол и др.), способна сохраняться в нативном состоянии свыше десяти лет.

Вироид веретеновидности клубней картофеля – ВВКК. (Potato spindle tuber viroid – PSTV)

ВВКК является первым выявленным в мире вироидом (в США и Канаде). Ранее возбудителем веретеновидности клубней картофеля считали вирусы. ВВКК выявлен в Южной и Северной Америке, Азии и Европе, где считается карантинным объектом. В бывшем СССР это заболевание называлось “готикой” и было известно на Украине и в Поволжье уже в 1930-е годы. Однако как в те, так и в последующие годы болезнь не имела ни широкого распространения, ни экономического значения, хотя до 1986 года считалась карантинной.

В 1980-1990-е годы было отмечено резкое снижение урожайности (на 60-70, а в отдельных случаях до 90 %) и ухудшение качества семенного картофеля некоторых сортов в ряде регионов России. Было сделано предположение, которое в дальнейшем подтвердилось, что причиной этого было заражение картофеля ВВКК. Вироид был обнаружен в клубнях и меристемных растениях в основных зонах возделывания картофеля: Центральном, Северо-Западном, Волго-Вятском регионах, на Северном Кавказе, в Поволжье, на Урале, в Сибири и в Приморье. ВВКК была инфицирована большая часть коллекции гермоплазмы ВНИИКХ, поддерживаемой in vitro. Ущерб, вызванный вироидной инфекцией, составил миллионы рублей.

Эпитофитийное распространение ВВКК в большей степени было результатом широкого использования для оздоровления картофеля культуры апикальной меристемы. Технология получения безвирусного картофеля не учитывала возможности заражения вироидом исходного материала (клубней для получения меристемы). Другими факторами, которые привели к широкому распространению ВВКК, были благоприятные условия для репликации вироида: термотерапия, повышенная температура при выращивании миниклубней в теплице, а также их плохое фитосанитарное состояние. Свободная продажа инфицированного этим патогеном семенного картофеля, миниклубней и меристемных растений производителями безвирусного картофеля тоже способствовала распространению ВВКК. Несмотря на то, что в конце 1990-х годов были приняты определенные меры по элиминации ВВКК из семенного картофеля, опасность его дальнейшего распространения остается. Одной из причин является отсутствия в достаточном количестве лабораторий, особенно в регионах, которые способны проводить идентификацию этого патогена с использованием надежных, современных методов. Никогда нет уверенности, что ВВКК отсутствует и в исходном материале, используемом при проведении селекционных работ.

Симптомы. Растения картофеля, зараженные ВВКК, отстают в росте, после нескольких лет выращивания становятся карликовыми. Растения имеют прямостоячий габитус, уменьшается количество стеблей, листья отходят от стебля под прямым углом (симптомы “готики”). Как правило, листья становятся более мелкими, иногда имеют красноватую окраску, наблюдается их серповидность и плющелистность. Больные растения раньше отмирают. Клубни у большинства сортов после 1-3 лет заражения ВВКК имеют удлиненную веретеновидную или грушевидную форму с выступающими глазками и резко выраженными “бровями”. Иногда на клубнях появляются продольные трещины.(Рис.18,19). При хранении больные клубни больше поражаются разными видами гнилей.

.

Рис 18. Симптомы ВВКК на клубнях картофеля:
Вверху – сорт Невский
Внизу справа – сорт Луговской
Внизу слева – сорт Кинельская роза

Рис. 19. Симптомы ВВКК на растениях картофеля сорта Луговской

Способы передачи. ВВКК чрезвычайно контагиозный патоген, который способен передаваться разными способами. Он успешно передается механически, в том числе сельхозмашинами при уходе за посевами, при резке клубней и т.п. Передача в процессе получения и размножения безвирусного картофеля с помощью культуры апикальной меристемы, а также его последующая реализация семеноводческим хозяйствам – основной путь распространения ВВКК в России. ВВКК может передаваться настоящими семенами и пыльцой, что особенно опасно при проведении селекционно-генетических работ и получении трансгенных растений. Передача ВВКК тлей и листогрызущими насекомыми теоретически возможна, но доказана только в случае передачи персиковой тлей при наличии смешанной инфекции с вирусом скручивания листьев картофеля (ВСЛК). Достоверно доказана передача с помощью повилики и прививок.

ОРГАНИЗАЦИОННО-ХОЗЯЙСТВЕННЫЕ, АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ И ЗАЩИТНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ, ПРОВОДИМЫЕ ДО ПОСАДКИ КАРТОФЕЛЯ