agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2025.26.3.577-584agronauka-1830Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ. ЗАЩИТА РАСТЕНИЙОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES. PLANT PROTECTIONИдентификация и характеристика возбудителей фузариозной сухой гнили картофеляIdentification and characterization of the pathogens causing Fusarium dry rot of potatoeshttps://orcid.org/0000-0002-5350-3221ГавриловаО. П.GavrilovaO. P.

Гаврилова Ольга Павловна, кандидат биол. наук, старший научный сотрудник, лаборатория микологии и фитопатологии 

ш. Подбельского, д. 3, г. Санкт-Петербург-Пушкин, 196608

Olga P. Gavrilova, PhD in Biology, senior researcher, the Laboratory of Mycology and Phytopathology 

Podbelskogo shosse, 3, St. Petersburg, Pushkin, 196608

info@vizr.spb.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7657-6618ОринаА. С.OrinaA. S.

Орина Александра Станиславовна, кандидат биол. наук, старший научный сотрудник, лаборатория микологии и фитопатологии 

ш. Подбельского, д. 3, г. Санкт-Петербург-Пушкин, 196608

Aleksandra S. Orina, PhD in Biology, senior researcher, the Laboratory of Mycology and Phytopathology 

Podbelskogo shosse, 3, St. Petersburg, Pushkin, 196608

info@vizr.spb.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3276-561XГагкаеваТ. Ю.GagkaevaT. Yu.

Гагкаева Татьяна Юрьевна, кандидат биол. наук, ведущий научный сотрудник, лаборатория микологии и фитопатологии 

ш. Подбельского, д. 3, г. Санкт-Петербург-Пушкин, 196608

Tatiana Yu. Gagkaeva, PhD in Biology, leading researcher, the Laboratory of Mycology and Phytopathology 

Podbelskogo shosse, 3, St. Petersburg, Pushkin, 196608

t.gagkaeva@mail.ruФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений»РоссияAll-Russian Institute of Plant Protection (VIZR)Russian Federation202511072025263577584Copyright © Гаврилова О.П., Орина А.С., Гагкаева Т.Ю., 20252025Гаврилова О.П., Орина А.С., Гагкаева Т.Ю.Gavrilova O.P., Orina A.S., Gagkaeva T.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.agronauka-sv.ru/jour/article/view/1830

В результате проведённых исследований уточнён таксономический статус 11 штаммов грибов комплекса видов Fusarium oxysporum, выделенных из клубней картофеля с симптомами фузариозной сухой гнили из трёх федеральных округов РФ, а также охарактеризована их патогенность к клубням трёх сортов картофеля и чувствительность к фунгицидам, рекомендованным для защиты этой культуры. C помощью филогенетического анализа фрагментов генов фактора элонгации трансляции (tef) и большой субъединицы РНК полимеразы II (rpb2) анализируемые штаммы идентифицированы как представители двух видов – F. oxysporum s. str. (4 шт.) и F. nirenbergiae (7 шт.). Штаммы F. nirenbergiae были более агрессивными к клубням картофеля сортов Гала, Импала и Ред Скарлет, вызывая в среднем в 1,3–1,9 раза более обширные повреждения растительной ткани (19,0–41,6 мм) по сравнению со штаммами F. oxysporum (3,2–34,6 мм), у которых отмечена значительная вариабельность этого признака. По чувствительности к четырём фунгицидам, содержащим действующие вещества из разных химических классов, выявлены как межвидовые, так и внутривидовые различия. Наибольшую чувствительность штаммы обоих видов проявили к препарату, содержащему беномил, который эффективно ингибировал их рост (EC50 = 0,0003 % в среднем для каждого вида). Наименьшая чувствительность штаммов, особенно F. oxysporum, отмечена в отношении препарата, содержащего флудиоксонил (EC50 > 1 %).

Based on the results obtained in this study, the taxonomic status of 11 fungal strains belonging to the Fusarium oxysporum species complex isolated from potato tubers with symptoms of Fusarium dry rot collected in three federal districts of the Russian Federation was clarified. The pathogenicity of strains to tubers of three potato cultivars and their sensitivity to fungicides recommended for the protection of this crop were characterized. The phylogenetic analysis of fragments of translation elongation factor (tef) and large subunit of RNA polymerase II (rpb2) genes allowed to identify the analyzed Fusarium strains as representatives of two species – F. oxysporum s. str. (4) and F. nirenbergiae (7). The F. nirenbergiae strains turned out more aggressive to tubers of potato cultivars ‘Gala’, ‘Impala’ and ‘Red Scarlett’ and caused on average 1.3–1.9 times more extensive damage of plant tissue (19.0–41.6 mm) compared to F. oxysporum strains (3.2–34.6 mm), which demonstrated high intraspecific variability in pathogenicity. Characterization of strain’ sensitivity to four fungicides containing active substances from different chemical classes revealed both interspecific and intraspecific differences of fungi. The strains of both species were the most sensitive to the benomyl-containing fungicide, which effectively inhibited fungal growth (EC50 = 0.0003 % on average for each species). The lowest sensitivity of the strains, especially F. oxysporum, was found in relation to the fludioxonil-containing fungicide (EC50 > 1 %).

грибыFusariumSolanum tuberosumДНКфилогенияпатогенностьфунгицидычувствительностьполумаксимальная эффективная концентрацияfungiFusariumSolanum tuberosumDNAphylogenypathogenicityfungicidessensitivityhalf-maximum effective concentrationработа выполнена при поддержке Российского научного фонда (№ проекта 23-26-00105), https://rscf.ru/project/23-26-00105/the study was supported by the Russian Science Foundation (project No. 23-26-00105), https://rscf.ru/project/23-26-00105/ReferencesTiwari R. K., Kumar R., Sharma S., Sagar V., Aggarwal R., Naga K. C., et al. Potato dry rot disease: current status, pathogenomics and management. 3 Biotech. 2020;10(11):503. DOI: https://doi.org/10.1007/s13205-020-02496-8Tiwari R. K., Kumar R., Sharma S., Sagar V., Aggarwal R., Naga K. C., et al. Potato dry rot disease: current status, pathogenomics and management. 3 Biotech. 2020;10(11):503. DOI: https://doi.org/10.1007/s13205-020-02496-8Гагкаева Т. Ю., Орина А. С., Гаврилова О. П., Трубин И. И., Хютти А. В. Распространение фузариозной сухой гнили клубней картофеля в Российской Федерации. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2025;26(1):98–106. DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2025.26.1.98-106 EDN: NCEOJJGagkaeva T. Yu., Orina A. S., Gavrilova O. P., Trubin I. I., Khiutti A. V. Distribution of Fusarium dry rot of potato tubersin Russian Federation. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2025;26(1):98–106. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2025.26.1.98-106Azil N., Stefańczyk E., Sobkowiak S., Chihat S., Boureghda H., Śliwka J. Identification and pathogenicity of Fusarium spp. associated with tuber dry rot and wilt of potato in Algeria. European Journal of Plant Pathology. 2021;159:495–509. DOI: https://doi.org/10.1007/s10658-020-02177-5Azil N., Stefańczyk E., Sobkowiak S., Chihat S., Boureghda H., Śliwka J. Identification and pathogenicity of Fusarium spp. associated with tuber dry rot and wilt of potato in Algeria. European Journal of Plant Pathology. 2021;159:495–509. DOI: https://doi.org/10.1007/s10658-020-02177-5Гагкаева Т. Ю., Орина А. С., Трубин И. И., Гаврилова О. П., Хютти А. В. Fusarium sambucinum – возбудитель сухой гнили клубней картофеля. Вестник защиты растений. 2023;106(3):137–145. DOI: https://doi.org/10.31993/2308-6459-2023-106-3-16041 EDN: AXVVWQGagkaeva T. Yu., Orina A. S., Trubin I. I., Gavrilova O. P., Khyutti A. V. Fusarium sambucinum: causing dry tuber rot of potatoes. Vestnik zashchity rasteniy = Plant Protection News. 2023;106(3):137–145. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.31993/2308-6459-2023-106-3-16041Christian C. L., Rosnow J., Woodhall J. W., Wharton P. S., Duellman K. M. Pathogenicity of Fusarium species associated with potato dry rot in the Pacific Northwest of the United States. Plant Disease. 2024;ja. DOI: https://doi.org/10.1094/PDIS-10-24-2136-REChristian C. L., Rosnow J., Woodhall J. W., Wharton P. S., Duellman K. M. Pathogenicity of Fusarium species associated with potato dry rot in the Pacific Northwest of the United States. Plant Disease. 2024;ja. DOI: https://doi.org/10.1094/PDIS-10-24-2136-REElansky A. S., Mislavskiy S. M., Chudinova E. M., Kokaeva L. Yu., Elansky S. N., Denisova E. E., et al. Fusarium species affecting potato tubers and tomato fruits in Uganda. Mycology and Phytopathology. 2024;58(2):161–172. DOI: https://doi.org/10.31857/S0026364824020077Elansky A. S., Mislavskiy S. M., Chudinova E. M., Kokaeva L. Yu., Elansky S. N., Denisova E. E., et al. Fusarium species affecting potato tubers and tomato fruits in Uganda. Mycology and Phytopathology. 2024;58(2):161–172. DOI: https://doi.org/10.31857/S0026364824020077Kim N. S., Hong S. J., Won H. S., Kim B. S., Gwon S. H. Identification and pathogenicity of species isolated from stored potato tubers showing symptoms of dry rot disease. Potato Research. 2024;67:1797–1808. DOI: https://doi.org/10.1007/s11540-024-09709-0Kim N. S., Hong S. J., Won H. S., Kim B. S., Gwon S. H. Identification and pathogenicity of species isolated from stored potato tubers showing symptoms of dry rot disease. Potato Research. 2024;67:1797–1808. DOI: https://doi.org/10.1007/s11540-024-09709-0Lombard L., Sandoval-Denis M., Lamprecht S. C., Crous P. W. Epitypification of Fusarium oxysporum – clearing the taxonomic chaos. Persoonia. 2019;43:1–47. DOI: https://doi.org/10.3767/persoonia.2019.43.01Lombard L., Sandoval-Denis M., Lamprecht S. C., Crous P. W. Epitypification of Fusarium oxysporum – clearing the taxonomic chaos. Persoonia. 2019;43:1–47. DOI: https://doi.org/10.3767/persoonia.2019.43.01Du M., Ren X., Sun Q., Wang Y., Zhang R. Characterization of Fusarium spp. causing potato dry rot in China and susceptibility evaluation of Chi-nese potato germplasm to the pathogen. Potato Research. 2012;55:175–184. DOI: https://doi.org/10.1007/s11540-012-9217-6Du M., Ren X., Sun Q., Wang Y., Zhang R. Characterization of Fusarium spp. causing potato dry rot in China and susceptibility evaluation of Chi-nese potato germplasm to the pathogen. Potato Research. 2012;55:175–184. DOI: https://doi.org/10.1007/s11540-012-9217-6Gashgari R. M., Gherbawy Y. A. Pathogenicity of some Fusarium species associated with superficial blemishes of potato tubers. Polish Journal of Microbiology. 2013;62(1):59–66. DOI: https://doi.org/10.33073/pjm-2013-007Gashgari R. M., Gherbawy Y. A. Pathogenicity of some Fusarium species associated with superficial blemishes of potato tubers. Polish Journal of Microbiology. 2013;62(1):59–66. DOI: https://doi.org/10.33073/pjm-2013-007Stefańczyk E., Sobkowiak S., Brylińska M., Śliwka J. Diversity of Fusarium spp. associated with dry rot of potato tubers in Poland. European Journal of Plant Pathology. 2016;145:871–884. DOI: https://doi.org/10.1007/s10658-016-0875-0Stefańczyk E., Sobkowiak S., Brylińska M., Śliwka J. Diversity of Fusarium spp. associated with dry rot of potato tubers in Poland. European Journal of Plant Pathology. 2016;145:871–884. DOI: https://doi.org/10.1007/s10658-016-0875-0Bojanowski A., Avis T. J., Pelletier S., Tweddell R. J. Management of potato dry rot. Postharvest Biology and Technology. 2013;84:99–109. DOI: https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2013.04.008Bojanowski A., Avis T. J., Pelletier S., Tweddell R. J. Management of potato dry rot. Postharvest Biology and Technology. 2013;84:99–109. DOI: https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2013.04.008Зейрук В. Н., Белов Г. Л., Васильева С. В., Мальцев С. В., Колесова Е. А. Как избежать потерь при хранении картофеля. Защита и карантин растений. 2024;(1):14–17. DOI: https://doi.org/10.47528/1026-8634_2024_1_14 EDN: EPMMTHZeyruk V. N., Belov G. L., Vasilyeva S. V., Maltsev S. V., Kolesova E. A. How to minimize potato tuber losses during storage. Zashchita i karantin rasteniy. 2024;(1):14–17. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.47528/1026-8634_2024_1_14Gachango E., Hanson L. E., Rojas A., Hao J. J., Kirk W. W. Fusarium spp. causing dry rot of seed potato tubers in Michigan and their sensitivity to fungicides. Plant Disease. 2012;96:1767–1774. DOI: https://doi.org/10.1094/PDIS-11-11-0932-REGachango E., Hanson L. E., Rojas A., Hao J. J., Kirk W. W. Fusarium spp. causing dry rot of seed potato tubers in Michigan and their sensitivity to fungicides. Plant Disease. 2012;96:1767–1774. DOI: https://doi.org/10.1094/PDIS-11-11-0932-REОрина А. С., Гаврилова О. П., Трубин И. И., Гагкаева Т. Ю. Действие фунгицидов на возбудителей фузариозной сухой гнили картофеля. Агрохимия. 2024;(3):37–42. DOI: https://doi.org/10.31857/S0002188124030057 EDN: DNVIKEOrina A. S., Gavrilova O. P., Trubin I. I., Gagkaeva T. Yu. Effect of fungicides on fusarium fungi caused potato dry rot. Agrokhimiya. 2024;(3):37–42. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.31857/S0002188124030057O’Donnell K., Laraba I., Geiser D. M. Pure culture and DNA sequence-based identification of Fusarium from symptomatic plants and diverse substrates. Fusarium wilt. Methods in molecular biology. New York: Humana, 2022. pp. 1–20. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-0716-1795-3_1O’Donnell K., Laraba I., Geiser D. M. Pure culture and DNA sequence-based identification of Fusarium from symptomatic plants and diverse substrates. Fusarium wilt. Methods in molecular biology. New York: Humana, 2022. pp. 1–20. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-0716-1795-3_1Gavrilova O., Orina A., Trubin I., Gagkaeva T. Identification and pathogenicity of Fusarium fungi associated with dry rot of potato tubers. Microorganisms. 2024;12(3):598. DOI: https://doi.org/10.3390/microorganisms12030598Gavrilova O., Orina A., Trubin I., Gagkaeva T. Identification and pathogenicity of Fusarium fungi associated with dry rot of potato tubers. Microorganisms. 2024;12(3):598. DOI: https://doi.org/10.3390/microorganisms12030598Трубин И. И., Орина А. С., Гаврилова О. П., Гагкаева Т. Ю. Патогенность и чувствительность к флудиоксонилу грибов рода Fusarium – возбудителей сухой гнили клубней картофеля. Защита и карантин растений. 2024;(2):19–22. DOI: https://doi.org/10.47528/1026-8634_2024_2_19 EDN: BOCSDCTrubin I. I., Orina A. S., Gavrilova O. P., Gagkaeva T. Yu. Pathogenicity and sensitivity to fludioxonil for fungi of Fusarium spp., associated with dry rot of potato tubers. Zashchita i karantin rasteniy. 2024;(2):19–22. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.47528/1026-8634_2024_2_19Хадиева Г. Ф., Лутфуллин М. Т., Акосах Й. А., Малова А. В., Мочалова Н. К., Вологин С. Г. и др. Анализ микромицетов рода Fusarium, изолированных из инфицированных клубней картофеля, выращенных в Республике Татарстан. Достижения науки и техники АПК. 2018;32(3):34–39. DOI: https://doi.org/10.24411/0235-2451-2018-10307 EDN: YWENZRKhadieva G. F., Lutfullin M. T., Akosakh Y. A., Malova A. V., Mochalova N. K., Vologin S. G. et al. Analysis of fusarium micromycetes, isolated from infected potato tubers grown in the Republic of Tatarstan. Dostizheniya nauki i tekhniki APK = Achievements of Science and Technology of AICis. 2018;32(3):34–39. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.24411/0235-2451-2018-10307Белосохов А. Ф., Ярмеева М. М., Долгов А. М., Миславский С. М., Албантов Г. П., Курчаев М. Л. и др. Грибы рода Fusarium на клубнях картофеля. Современная микология в России: мат-лы 5-го съезда микологов России. М.: Академия микологии, 2022. Т. 9. С. 250–252. Режим доступа: https://istina.ipmnet.ru/publications/article/504031416/Belosokhov A. F., Yarmeeva M. M., Dolgov A. M., Mislavskiy S. M., Albantov G. P., Kurchaev M. L. et al. Fungi of the genus Fusarium on potato tubers. Modern Mycology in Russia: Proceedings of the 5th Congress of Mycologists of Russia. Moscow: Akademiya mikologii, 2022. Vol. 9. pp. 250–252. URL: https://istina.ipmnet.ru/publications/article/504031416/Aydin M. H., İnal B. Comparative susceptibility of some commercial potato cultivars to Fusarium sambucinum and F. solani isolates causing tuber dry rot. Applied Ecology and Environmental Research. 2018;16(4):4879–4892. DOI: https://doi.org/10.15666/aeer/1604_48794892Aydin M. H., İnal B. Comparative susceptibility of some commercial potato cultivars to Fusarium sambucinum and F. solani isolates causing tuber dry rot. Applied Ecology and Environmental Research. 2018;16(4):4879–4892. DOI: https://doi.org/10.15666/aeer/1604_48794892Akosah Y. A., Kostennikova Z. S., Lutfullin M. T., Lutfullina G. F., Afordoanyi D. M., Vologin S. G., Mardanova A. M. Induced expression of CYP51A and HK1 genes associated with penconazole and fludioxonil resistance in the potato pathogen Fusarium oxysporum. Microorganisms. 2023;11(5):1257. DOI: https://doi.org/10.3390/microorganisms11051257Akosah Y. A., Kostennikova Z. S., Lutfullin M. T., Lutfullina G. F., Afordoanyi D. M., Vologin S. G., Mardanova A. M. Induced expression of CYP51A and HK1 genes associated with penconazole and fludioxonil resistance in the potato pathogen Fusarium oxysporum. Microorganisms. 2023;11(5):1257. DOI: https://doi.org/10.3390/microorganisms11051257Peters R. D., Platt H. W., Drake K. A., Coffin R. H., Moorehead S., Clark M. M., et al. First report of fludioxonil-resistant isolates of Fusarium spp. causing potato seed-piece decay. Plant Disease. 2008;92(1):172. DOI: https://doi.org/10.1094/PDIS-92-1-0172APeters R. D., Platt H. W., Drake K. A., Coffin R. H., Moorehead S., Clark M. M., et al. First report of fludioxonil-resistant isolates of Fusarium spp. causing potato seed-piece decay. Plant Disease. 2008;92(1):172. DOI: https://doi.org/10.1094/PDIS-92-1-0172A

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