Изменчивость заразихи, паразитирующей на подсолнечнике, при интенсивном его возделывании в регионах Российской Федерации

Ежегодный мониторинг засорённости полей семенами заразихи на протяжении последних 15 лет показывает, что, несмотря на широкое распространение повсеместно расы G, на многих из них сохраняется примесь семян других, более слабых рас: E и F. Цель исследований – идентифицировать расовую принадлежность семян заразихи с полей регионов РФ, где возделывается подсолнечник, и описать новые ботанические признаки у представителей наиболее распространённой расы G паразита. Для идентификации рас использовали международно принятые линии-дифференциаторы подсолнечника LC 1093, Р 96, устойчивые к расам заразихи от A до F, а также авторскую линию RG, обладающую иммунитетом к расе G и всем предыдущим, гибрид НК Брио (устойчив к расам от А до Е) и гибрид Тунка (устойчив к расам от А до G). На отдельных полях Краснодарского и Ставропольского краёв, Ростовской, Воронежской, Самарской, Оренбургской областей в 2020–2022 гг. выявлен пока в малом количестве высокоагрессивный биотип паразита (будущая раса Н). Очевидно, что продолжение интенсивного возделывания подсолнечника на этих полях приведёт к быстрому распространению расы Н в указанных регионах. Кроме расового разнообразия, отмечены часто встречающиеся изменения габитуса растений (кустистые формы) у ряда представителей расы G. Впервые нами показано разрастание гаусториально-клубеньковой области паразита и формирование множественных стеблей из одного клубенька. Это создаёт преимущество в конкурентных отношениях за питание между особями заразихи, располагающимися рядом на одном корне подсолнечника и, в конечном итоге, ускоряет и увеличивает семенную продуктивность растения. Быстрая эволюция Orobanche cumana Wallr. в ходе интенсификации возделывания подсолнечника выражается не только в формировании новых физиологических рас, но и в ускоренном увеличении семенной продуктивности паразита путём изменения габитуса растений, включая гаусториально-клубеньковую область.

1. Kaya Y. Current situation of sunflower broomrape around the world. Proc. 3rd Int. Symp. on Broomrape (Orobanche spp.) in Sunflower. Cordoba, Spain, 2014. Pp. 9–18. URL: https://www.researchgate.net/profile/YalcinKaya/publication/283085076_The_situation_of_broomrape_infestation_control_metods_in_sunflower_production_areas_in_Turkey/links/5629e4b708ae04c2aeb147b5/The-situation-of-broomrape-infestation-control-methods-in-sunflowerproduction-areas-in-Turkey.pdf

2. Ma D. T., Jan C. C. Distribution and race composition of sunflower broomrape (Orobanche cumana Wallr.) in Northern China. Proc. 3rd Int. Symp. on Broomrape (Orobanche spp.) in Sunflower. Cordoba, Spain, 2014. Pp. 65–69.

3. Molinero-Ruiz L., Delavault P., Perez-Vich B., Pacureanu-Joita M., Bulos M., Altieri E., Dominguez J. History of the race structure of Orobanche cumana and the breeding of sunflower for resistance to this parasitic weed: A review. Spanish journal of Agricultural Research. 2015;13(4):e10R01. DOI: https://doi.org/10.5424/sjar/2015134-8080

4. Martín-Sanz A., Malek J., Fernández-Martínez J. M., Pérez-Vich B., Velasco L. Increased virulence in sunflower broomrape (Orobanche cumana Wallr.) populations from Southern Spain is associated with greater genetic diversity. Frontiers in Plant Science. 2016;7:589. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2016.00589

5. Risnoveanu L., Joita-Pacureanu M. J., Anton F. G. The virulence of broomrape (Orobanche cumana Wallr.) in sunflower crop in Braila area, in Romania. Helia. 2016;39(65):189–196. DOI: https://doi.org/10.1515/helia-2016-0015

6. Maklik E., Kyrychenko V. V., Pacureanu M. J. Race composition and phenology of sunflower broomrape (Orobanche cumana Wallr.) in Ukraine. Proceedings of the 4th International Symposium on Broomrape in Sunflower, Bucharest, Romania, 2018. Pp. 67–78.

7. Rubiales D. Can we breed for durable resistance to broomrapes? Phytopathologia Mediterranea. 2018;57(1):170–185. DOI: https://doi.org/10.14601/Phytopathol_Mediterr-22543

8. Dedic B., Radeka I., Jocic S., Miladinovic D., Cvejic S., Jockovic M., Radanovic A., Miklic V. Sunflower broomrape – update on virulence in Serbia. Proceedings of the 20th International Sunflower Conference, Novi Sad, Serbia, 2022. P. 164. URL: http://fiver.ifvcns.rs/handle/123456789/2891

9. Duca M., Clapco S., Gisca I., Cucereavii A., Martea R., Wang C. Aggressiveness of broomrape populations infesting sunflower in different countries. Proceedings of the 20th International Sunflower Conference, Novi Sad, Serbia, 2022. P. 257.

10. Zhang X., Zheng C., Wang M., An Y., Zhao S., Jan C. C. Identification of Broomrape (Orobanche cumana Wallr.) Biotypes in the Main Sunflower Growing Areas of China. Proceedings of the 4th International Symposium on Broomrape in Sunflower, Bucharest, Romania, 2018. P. 19–22.

11. Антонова Т. С., Арасланова Н. М., Ивебор М. В., Саукова С. Л. К морфофизиологической коэволюции заразихи (Orobanche cumana) и подсолнечника. Масличные культуры. 2022;(4(192)):12–19. DOI: https://doi.org/10.25230/2412-608X-2022-4-192-12-19 EDN: EOZPKV

12. Fernandez-Melero B., Martın-Sanz A., del Moral L., Perez-Vich B., Velasco L. A novel sunflower broomrape race with unusual virulence potentially caused by a mutation. Front. Plant Sci. 2023;14:1236511. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1236511

13. Antonova T. S. The history of interconnected evolution of Orobanche cumana Wallr. and sunflower in the Russian Federation and Kazakhstan. Helia. 2014;37(61):215–225. DOI: https://doi.org/10.1515/helia-2014-0017

14. Антонова Т. С., Питинова Ю. В., Арасланова Н. М., Демурин Я. Н. Методические особенности создания инфекционных фонов из семян заразихи в селекции подсолнечника на иммунитет. Масличные культуры. 2019;(2(178)):97–102. DOI: https://doi.org/10.25230/2412-608X-2019-2-178-97-102 EDN: AVKLFP

15. Антонова Т. С., Арасланова Н. М., Гучетль С. З., Челюстникова Т. А. Cпособ ускорения получения линии-донора устойчивости подсолнечника к заразихе расы G (Orobanche cumana Wallr.). Патент № 2720915 Российская Федерация. № заявки 2019124249; заявл. 26.07.2019; опубл. 14.05.2020. Бюл. №14. 8 с. Режим доступа: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet

16. Molinero-Ruiz M. L., Perez-Vich B., Pineda-Martos R., Melero-Vara J. M. Indigenous highly virulent accessions of the sunflower root parasitic weed Orobanche cumana. Weed Research. 2008;48(2):169–178. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-3180.2007.00611.x