vuzbiochemiИзвестия вузов. Прикладная химия и биотехнологияProceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology2227-29252500-1558ИРНИТУ10.21285/2227-2925-2020-10-3-401-411vuzbiochemi-414Research ArticleФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯPHYSICOCHEMICAL BIOLOGYИспытание влияния новых биопестицидов на возбудителей болезней овощей с применением ДНК-маркеровTesting the effect of new biopesticides on soilborne pathogens of vegetable diseases using DNA markersПавловскаяН. Е.PavlovskayaN. E.

Павловская Нинэль Ефимовна, д.б.н., профессор, заведующая кафедрой биотехнологии

302019, г. Орел, ул. Генерала Родина, 69

Ninel E. Pavlovskaya, Dr. Sci. (Biology), Professor, Head of the Department of Biotechnology 

69, General Rodin St., Orel, 302019

ninel.pavlovsckaya@yandex.ruГагаринаИ. Н.GagarinaI. N.

Гагарина Ирина Николаевна, к.с.-х.н., доцент, руководитель ЦКП «Орловский региональный центр сельскохозяйственной биотехнологии»

302019 г. Орел, ул. Генерала Родина, 69

Irina N. Gagarina, Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor, Head of the Orel Regional Center of Agricultural Biotechnology 

69, General Rodin St., Orel, 302019

i-gagarina@list.ruГавриловаА. Ю.GavrilovaA. Yu.

Гаврилова Анна Юрьевна, к.б.н., доцент кафедры биотехнологии

302019 г. Орел, ул. Генерала Родина, 69

Anna Yu. Gavrilova, Cand. Sci. (Biology), Associate Professor, Department of biotechnology 

69, General Rodin St., Orel, 302019

anechkag@bk.ruБородинД. Б.BorodinD. B.

Бородин Дмитрий Борисович, к.с.-х.н., доцент, руководитель ЦКП «Биотехнологии микроклонального размножения картофеля»

302019 г. Орел, ул. Генерала Родина, 69

Dmitry B. Borodin, Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor, Head of the Central Research Center "Biotechnology of Microclonal Reproduction of Potatoes

69, General Rodin St., Orel, 302019

bioogau@mail.ruОрловский государственный аграрный университет им. Н.В. ПарахинаРоссияOrel State Agrarian University named after N.V. ParakhinRussian Federation202008102020103401411Copyright © Павловская Н.Е., Гагарина И.Н., Гаврилова А.Ю., Бородин Д.Б., 20202020Павловская Н.Е., Гагарина И.Н., Гаврилова А.Ю., Бородин Д.Б.Pavlovskaya N.E., Gagarina I.N., Gavrilova A.Y., Borodin D.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vuzbiochemi.elpub.ru/jour/article/view/414

В условиях защищенного грунта овощи подвергаются воздействию различных вредителей и возбудителей вирусных, бактериальных или грибковых болезней. Выращивание овощей в закрытом грунте требует исключения всех химических средств обработки и контроля над возбудителями болезней и вредителями. В связи с этим применение более чувствительных методов в диагностике патогенов является актуальным и востребованным. Неоценимую роль при этом играют молекулярные маркеры. В настоящей работе для идентификации наиболее распространенных заболеваний томата (Xanthomonas euvesicatoria), огурца (Ascochyta cucumis) и картофеля (Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus) использована полимеразная цепная реакция. Установлено, что ранняя диагностика заболеваний овощных культур методами, основанными на полимеразной цепной реакции, позволяет обнаруживать следовые количества патогенных микроорганизмов в максимально сжатые сроки и отбирать для борьбы с ними эффективные препараты, обладающие фунгицидным действием. Создание биологических средств защиты овощных культур особенно актуально в связи с их значимостью в питании как источников витаминов и минеральных веществ. Нами были испытаны новые биологические средства защиты овощных культур в условиях закрытого грунта. В ходе исследований фунгицидное действие на возбудителя болезней томатов – черную бактериальную пятнистость (Xanthomonas euvesicatoria), и возбудителя аскохитоза огурца (Ascochyta cucumis) проявил запатентованный нами препарат для предпосевной обработки семян овощных культур в условиях защищенного грунта. Также фунгицидное действие на развитие Phytophthor на картофеле проявил препарат, запатентованный как средство предпосевной обработки семян гороха. Отмечено, что действие этих препаратов эффективно при замачивании семян и двойной обработке растений в период цветения растворами с концентрацией 10-4 %.

In protected ground, vegetables are exposed to various pests and pathogens of viral, bacterial or fungal diseases. Growing vegetables indoors requires the elimination of all chemical treatments and control over pathogens and pests. In this regard, the application of sensitive methods based on molecular markers in the diagnostics of pathogens is highly relevant. In this work, polymerase chain reaction was used to identify the most common diseases of tomato (Xanthomonas euvesicatoria), cucumber (Ascochyta cucumis) and potato (Clavibacter michiganensis subsp. Sepedonicus) plants. It was established that early diagnosis of vegetable diseases using polymerase chain reaction allows rapid detection of trace amounts of pathogenic microorganisms thus facilitating selection of effective fungicidal preparations. The creation of biological protection for vegetable crops is relevant considering their nutritional importance. New biological methods for protecting vegetables in greenhouses were tested. Thus, the fungicidal effect of the authors’ patented preparation developed for pre-sowing treatment of vegetable seeds in protected ground on the pathogens of tomato  black  bacterial  spot  (Xanthomonas  euvesicatoria)  and  cucumber  stem  hypertrophy (Ascochyta cucumis) was confirmed. Another preparation patented as a means of pre-sowing treatment of pea seeds demonstrated fungicidal action against the development of Phytophthora infectants on potato plants. It was observed that these preparations are effective at concentrations of 10-4 % for soaking seeds and double treatment of plants during the flowering period.

биопестицидыкартофельтоматогурецбактериальные болезниbiopesticidespotatoestomatocucumberbacterial diseasesReferencesБудынков Н.И. Защита растений в теплицах (размышления после очередного семинара по данной проблеме) // Теплицы России. 2009. N 3: C. 29–32.Budynkov NI. Plant protection in greenhouses (reflections after the next seminar on this issue). Teplitsy Rossii. 2009;3:29–32. (In Russian)Енгалычева И.А., Пышная О.Н., Тимина Л.С., Вершинина Н.П., Золотарева О.И. Идетификация вирусных болезней овощных культур в условиях московской области // Селекция и семеноводство овощных культур. 2014. N 45. С. 257–264.Yengalicheva IA, Pishnaya ON, Timina LT, Vershinina NP, Zolotareva OI. Identification of virus diseases of vegetable crops in Moscow region. Selektsiya i semenovodstvo ovoshchnyh kul'tur. 2014;45:257–264. (In Russian)Хлесткина Е.К. Молекулярные маркеры в генетических исследованиях и в селекции. // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2013. Т. 17. N 4-2. С. 1044–1054.Khlestkina EK. Molecular markers in genetic studies and in breeding. Vavilovskii zhurnal genetiki i selektsi = Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2013;17(4-2):1044–1054. (In Russian)Матвеева Т.В., Павлова О.А., Богомаз Д.И., Демкович Л.А., Лутова А.Е. Молекулярные маркеры для видоидентификации и филогенетики растений // Экологическая генетика. 2011. Т. 9. N 1. С. 32–43. https://doi.org/10.17816/ecogen9132-43Matveeva TV, Pavlova OA, Bogomaz DI, Demkovich LA, Lutova AE. Molecular markers for the species identification and phylogenetics of plants. Ekologicheskaya genetika = Ecological Genetics. 2011;9(1):32–43. (In Russian) https://doi.org/10.17816/ecogen9132-43Lievens B., Thomma B.P. Recent developments in pathogen detection arrays: Implications for fungal plant pathogens and use in practice // Phytopathology. 2005. Vol. 95. Issue 12. P. 1374–1380. https://doi.org/10.1094/PHYTO-95-1374Lievens B, Thomma BP. Recent developments in pathogen detection arrays: Implications for fungal plant pathogens and use in practice. Phytopathology. 2005;95(12):1374–1380. https://doi.org/10.1094/PHYTO-95-1374Schaad N.W., Frederick R.D., Shaw J., Schneider W.L., Hickson R., Petrillo M.D., et al. Advances in molecular-based diagnostics in meeting crop biosecurity and phytosanitary issues // Annual Review of Phytopathology. 2003. Vol. 41. P. 305–324. http://doi.org/10.1146/annurev.phyto.41.052002.095435Schaad NW, Frederick RD, Shaw J, Schneider WL, Hickson R, Petrillo MD, et al. Advances in molecular-based diagnostics in meeting crop biosecurity and phytosanitary issues. Annual Review of Phytopathology. 2003;41:305–324. http://dx.doi.org/10.1146/annurev.phyto.41.052002.095435Нугманова Т.А. Биопрепараты в овощеводстве и картофелеводстве // Картофель и овощи. 2017. N 6. С. 2–4.Nugmanova TA. Biopreparations in vegetable and potato growing. Kartofel' i ovoshchi = Potato and Vegetables. 2017;6:2-4. (In Russian)Перфильева А.И., Граскова И.А., Рихванов Е.Г. Возбудитель кольцевой гнили картофеля – Сlavibacter michiganensis subsp. Sepedonicus // Агрохимия. 2013. N 12.С. 34–44.Perfileva AI, Graskova IA, Rikhvanov EG. The causative agent of annular potato rot – Slavibacter michiganensis subsp. Sepedonicus. Agrokhimiya = Agrochemistry. 2013;12:34–44. (In Russian)Павловская Н.Е., Гагарина И.Н. Экологические технологии выращивания зеленого лука в условиях защищенного грунта // Вестник ОрелГАУ. 2016. N 2 (59). С. 45–48. https://doi.org/10.15217/issn1990-3618.2016.2.45Pavlovskaya NE, Gagarina IN. Ecological cultivation technology of green onions in greenhouse. Vestnik Orlovskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Vestnik OrelGAU. 2016;2:45–48. (In Russian)Нековаль С.Н., Маскаленко О.А., Чурикова А.К. Биологическая защита томата от бурой пятнистости (возбудитель Cladosporium fulvum Cooke) в защищенном грунте // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. N 8. С. 25–27. https://doi.org/10.24411/0235-2451-2018-10806Nekoval SN, Maskalenko OA, Churikova AK. Biological protection of tomato against leaf mold (Cladosporium fulvum cooke) in sheltered ground. Dostizheniya nauki i tekhniki APK = Advances in Science and Technology of Agroindustrial Complex. 2018;32(8):25–27. (In Russian) https://doi.org/10.24411/0235-2451-2018-10806Фролова С.А. Применение биологического пестицида в технологии выращивания томата закрытого грунта // Вестник аграрной науки. 2018. N 2 (71). С. 130–136. https://doi.org/10.15217/issn2587-666X.2018.2.130Frolova SA. Application of biological pesticide in technology for growing tomato under cover. Vestnik agrarnoi nauki = Bulletin of agrarian science. 2018;2:130–136. (In Russian) https://doi.org/10.15217/issn2587-666X.2018.2.130Кажарский В.И., Прищепа И.А. Эффективность совместного применения поверхностноактивных веществ (ПАВ) с инсектицидами на культуре огурца защищенного грунта // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. 2014. N 2. С. 99–105.Kazharskii VI, Prishchepa IA. The effectiveness of simultaneous use of surfactants and insecticides on the culture of protected ground cucumber. Vestnik Belorusskoi gosudarstvennoi sel'skohozyaistvennoi akademii = Bulletin of the Belarusian State Agricultural Academy. 2014;2:99–105. (In Russian)Доброхотов С.А., Анисимов А.И., Белякова Н.А., Максимова Л.Г., Орлова Г.О. На пути к экологическому земледелию // Защита и карантин растений. 2011. N 12. С. 19–22.Dobrokhotov SA, Anisimov AI, Belyakova NA, Maksimova LG, Orlova GO. On the way to ecological agriculture. Zashchita i karantin rastenii = Plant protection and quarantine. 2011;12:19–22. (In Russian)Ахатов А.К. Огурцы и томаты в теплицах // Прилож. к журн. «Защита и карантин растений». 2011. N 2. P. 69–114.Akhatov AK. Cucumbers and tomatoes in greenhouses. Supplement to the journal Zashchita i karantin rastenii = Plant protection and quarantine. 2011;2:69–114. (In Russian)Георгиева О. Влияние органических удобрений и биологических средств защиты растений на поражение томата болезнями в защищенном грунте // Гавриш. 2013. N 6. С. 20–23.Georgieva O. Effect of organic fertilizers and biological plant protection products on the development of tomato diseases in greenhouses. Gavrish. 2013;6:20–23. (In Russian)Пигорев И.Я., Долгополова Н.В. Биологическая защита огурца (Сucumis sativus L) при технологии выращивания в защищенном грунте // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. N 3. С. 49–56.Pigorev IYa, Dolgopolova NV. Biological protection of cucumber (Cucumis sativus L) with technology growing in greenhouses. Vestnik Kurskoi gosudarstvennoi sel'skohozyaistvennoi akademii = Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy. 2018;3:49–56. (In Russian)Пат. № 2626174, Российская Федерация. Средство для предпосевной обработки семян овощных культур в условиях защищенного грунта / Н.Е. Пвловская, И.Н. Гагарина, Д.Б. Бородин, И.Ю. Солохина, И.А. Гнеушева, Е.В. Костромичева [и др.]; патентообладатель ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет»; заявл. 09.02.2016; опубл. 21.07.2017.Pavlovskaya NE, Gagarina IN, Borodin DB, Solokhina IYu, Gneusheva IA, Kostromicheva EV, et al. Agent for pre-sowing treatment of vegetable crop seeds in protected soil conditions. Patent RF, no. 2626174; 2016. (In Russian)Пат. № 2463759, Российская Федерация. Средство для предпосевной обработки семян гороха / Н.Е. Павловская, И.В. Горькова, И.Н. Гагарина, Д.Б. Бородин, Г.А. Борзенкова; патентообладатель ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет»; заявл. 03.05.2011; опубл. 20.10.2012.Pavlovskaya NE, Gor'kova IV, Gagarina IN, Borodin DB, Borzenkova GA. Means for pre-sowing treatment of pea seeds. Patent RF, no. 2463759; 2011. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.