ВИДОВОЙ СОСТАВ ГРИБОВ РОДА Fusarium Link НА КУЛЬТУРЕ ЧЕСНОКА В УСЛОВИЯХ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Производство чеснока ( Allium sativum L.) сдерживается отсутствием семенного размножения и высокой чувствительностью к фитопатогенным организмам грибной, бактериальной, вирусной и нематодной природы. В настоящее время наиболее вредоносным заболеванием на этой культуре считается фузариозная сухая гниль, вызываемая почвенными грибами рода Fusarium . В представленной работе впервые проведена количественная оценка соотношения основных возбудителей фузариозной сухой гнили, поражающих чеснок на территории Московской области с использованием мультидисциплинарного подхода. Показаны процентные отношения встречаемости ключевых патогенов, выявлена высокая вредоносность и доминирующее положение в комплексе возбудителей сухой гнили вида F. proliferatum . Целью работы было исследование видового состава фитопатогенных грибов рода Fusarium на культуре чеснока в условиях Московской области. Исследования были проведены на чесноке озимом сорта Гладиатор (Всероссийский НИИ овощеводства - филиал ФГБНУ Федеральный научный центр овощеводства, Московская обл., Раменский р-н). В период с 2019 по 2021 год отобрали 1108 луковиц, которые разделили на группы, характеризующиеся одинаковыми симптомами поражения луковиц и зубков. Для выделения патогенов из каждого образца отбирали по 200 зубков, которые поверхностно стерилизовали по принятым методикам. После стерилизации соскобы с зараженных тканей зубков помещали в стерильные чашки Петри и инкубировали на среде Чапека при 25 °C в течение 12 сут. Колонии патогенов подвергали последовательному пересеву до получения моноспоровой культуры. После этого изоляты были классифицированы с использованием таксономических ключей. Кроме того, вычисляли частоту встречаемости патогенов. Для подтверждения таксономической идентификации изолятов проводили молекулярно-генетический анализ маркерных последовательностей генов TEF1a (ген фактора элонгации трансляции 1 альфа) (~ 550 п.о.) и MCM7 (ген, кодирующий белок поддержания минихромосом 7) (~ 650 п.о.). Также был выполнен анализ ДНК изолятов с помощью количественной ПЦР с праймерами, специфичными к F. proliferatum . Для анализа расшифрованных нуклеотидных последовательностей генов TEF1a и МСМ7 использовали алгоритм BLAST на сайте NCBI (https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi). Из 1108 пораженных луковиц чеснока были выделены представители 7 родов грибов: Fusarium , Penicillium , Botrytis , Embellisia , Aspergillus , Alternaria , Sclerotium с разной степенью встречаемости. Среди перечисленных патогенов представители рода Fusarium оказались самыми распространенными с частотой встречаемости более 44 %. В пределах рода Fusarium были идентифицированы 6 видов: F. proliferatum , F. oxysporum , F. poae , F. verticilloides , F. culmorum и F. acuminatum , из которых F. proliferatum оказался доминирующим (61,4-75,6 %). Секвенирование ДНК-маркеров подтвердило принадлежность ряда изолятов к виду F. proliferatum. Соответствие с депонированными в базе данных NCBI последовательностями составило 99-100 % для TEF1a (номера референсных последовательностей MN158137, KP267240, MN012923, KT224299) и 98-99 % для MCM7 (номера референсных последовательностей XM031230017, XM031176796, XM31230017). Эти результаты были подтверждены с помощью анализа количественной ПЦР со специфичными праймерами. Полученные результаты дополняют имеющиеся данные по распространенности и динамике изменений видового состава грибов рода Fusarium в Московской области, а также имеют прикладное значение, давая возможность разрабатывать более эффективные способы профилактики и борьбы с фузариозными заболеваниями чеснока.

Garlic ( Allium sativum L.) cultivation is restrained by the lack of seed propagation and high sensitivity to pathogenic fungi, bacteria, viruses and nematodes. Currently, Fusarium dry rot caused by soil fungi of the genus Fusarium is the most harmful disease of the crop. For the first time, in a multidisciplinary study, we have quantified the ratio of the main Fusarium dry rot pathogens affecting garlic in the Moscow region. Data shows the percentage of occurrence of key pathogens, high harmfulness and a dominant position of dry rot of the species F. proliferatum in the complex of pathogens. The work aimed to investigate the species composition of plant pathogenic fungi of the genus Fusarium on a garlic ( Allium sativum L.) crop in the Moscow region. Diseased bulbs ( n = 1108) of winter garlic cv. Gladiator were collected during 2019 to 2021 (All-Russian Research Institute of Vegetable Growing) and divided into sample sets based on the same symptoms of bulbs and cloves damage. Two hundred garlic cloves from each sample were surface sterilized by common methods and used to isolate pathogens. Scrapings from damaged clove tissues were placed on Czapek’s medium in sterile Petri dishes and incubated for 12 days at 25 °C. The colonies were subcultured until monospore cultures were obtained. The isolates were identified using taxonomic keys. The frequency of occurrence of pathogens was calculated. Analysis of the marker sequences of the TEF1a gene (translation elongation factor 1 alpha) (~ 550 bp) and MCM7 (gene encoding minichromosome maintenance protein 7) (~ 650 bp) was performed to confirm the taxonomic identification of the isolates. Molecular identification of the isolates was performed by quantitative PCR using species-specific primers for F. proliferatum . NCBI’s BLAST algorithm (https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi) was used to analyse the nucleotide sequences of the TEF1a and MCM7 genes. Seven genera of fungi, the Fusarium , Penicillium , Botrytis , Embellisia , Aspergillus , Alternaria , and Sclerotium were isolated from the garlic bulbs with varying degrees of occurrence. Among these pathogens, the genus Fusarium prevailed with a frequency of more than 44 %. Of six identified species, the F. proliferatum , F. oxysporum , F. poae , F. verticilloides , F. culmorum and F. acuminatum , the F. proliferatum predominated at a frequency of 61.4-75.6 %. Sequencing of DNA markers confirmed identification of the F. proliferatum isolates. The similarity to the sequences deposited in the NCBI database was 99-100 % for TEF1a gene (reference sequence numbers MN158137, KP267240, MN012923, KT224299) and 98-99 % for MCM7 gene (reference sequence numbers XM031230017, XM0311M36726). qPCR analysis using specific primers also confirmed these results. Our findings add on the available data on the prevalence and dynamics of changes in the species composition of fungi of the genus Fusarium in the Moscow region. The data are also practically important for the development of more effective methods to prevent and control Fusarium diseases of garlic.