Приспособленность изолятов Venturia inaequalis с устойчивостью к нескольким химическим классам фунгицидов in vitro
Аннотация
Обоснование. Развитие устойчивости к фунгицидам у возбудителя парши яблони предполагает разработку мер по управлению её развитием, которые могут функционально отсрочить появление резистентных популяций патогена. Знание о приспособленности патогена необходимо для применения этой подхода и оценки того, насколько успешным он будет, поскольку резистентность может сопровождаться «платой» за приспособленность.
Цель. Оценить приспособленность чувствительных изолятов Venturia inaequalis и изолятов со множественной устойчивостью к фунгицидам к осмотическому и оксидативному стрессу in vitro.
Материалы и методы. Оценивали размер изолятов четырех групп (группа с исходной чувствительностью и 3 группы с различной множественной устойчивостью к фунгицидам) на картофельно-глюкозном агаре с добавлением различных концентраций NaCl (2, 3, 4 и 6 %) и H2O2 (2, 5 и 10 мМ).
Результаты. Торможение роста мицелия в вариантах с добавлением NaCl относительно контроля происходило в среднем примерно на 10 % при увеличении концентрации на 1 %. В всех вариантах опыта средний размер изолятов в исходной группе был меньше, чем в группах патогена с устойчивостью к фунгицидам. Оксидативный стресс оказывал следующее влияние на средний размер изолятов: в контроле он был 12,2 мм; при концентрации H2O2 2 мМ - 6,7 мм; 5 мМ - 1,3 мм. Была отмечена тенденция более высокого среднего размера изолятов в группе с одновременной устойчивостью к двум фунгицидам, в сравнение с другими группами при концентрации H2O2 2 мМ и 5 мМ.
Заключение. Отсутствие значимых более низких значений среднего размера изолятов в группах с множественной устойчивостью к фунгицидам в сравнение с исходной группой в условиях стрессов in vitro показывает отсутствие «платы» за приспособленность.
EDN: KAIYAV
Скачивания
Литература
Ivanova, E. V., Nikishina, M. B., Tretyakova, A. V., Mukhtorov, L. G., Perelomov, L. V., & Atroschenko, Yu. M. (2021). Study of the fungicidal activity of new derivatives of 7-R-1,5-dinitro-3,7-diazabicyclo [3.3.1] nonane-2-one. Siberian Journal of Life Sciences & Agriculture, 13(5), 307-320. https://doi.org/10.12731/2658-6649-2021-13-5-307-320 EDN: https://elibrary.ru/xwvffk
Nasonov, A. I. (2019). A new method for obtaining Venturia inaequalis culture from ascospores. Mycology and Phytopathology, 53(1), 46-48. https://doi.org/10.1134/S0026364819010094 EDN: https://elibrary.ru/ytixyt
Nasonov, A. I., & Bardak, M. V. (2023). Morphotype composition and sensitivity to difenoconazole of populations of the apple scab pathogen differing in fungicide application history. Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture, 15(3), 219-238. https://doi.org/10.12731/2658-6649-2023-15-3-219-238 EDN: https://elibrary.ru/qppsxf
Nasonov, A. I., Yakuba, G. V., & Astapchuk, I. L. (2021). Sensitivity of the Krasnodar population of Venturia inaequalis to difenoconazole, a sterol demethylation inhibitor. Mycology and Phytopathology, 55(4), 297-308. https://doi.org/10.31857/S0026364821040103 EDN: https://elibrary.ru/jahfjc
Nasonov, A. I., Yakuba, G. V., Astapchuk, I. L., & Marchenko, N. A. (2024). Sensitivity of initial and orchard populations of Venturia inaequalis to succinate dehydrogenase inhibitors (SDHI) fungicides. Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture, 16(1), 189-210. https://doi.org/10.12731/2658-6649-2024-16-1-707 EDN: https://elibrary.ru/notwnf
Nasonov, A. I., Yakuba, G. V., Bardak, M. V., Astapchuk, I. L., & Marchenko, N. A. (2024). Characterization of the adaptability of Venturia inaequalis isolates resistant and sensitive to fungicides in vitro. Scientific Notes of Kazan University. Series: Natural Sciences, 166(1), 23-37. https://doi.org/10.26907/2542-064X.2024.1.23-37 EDN: https://elibrary.ru/djqcyr
Nasonov, A. I., Yakuba, G. V., & Lobodina, E. V. (2022). Long-term persistence of carbendazim resistance in Venturia inaequalis in the Krasnodar Territory (Russia). Mycology and Phytopathology, 56(5), 374-378. https://doi.org/10.31857/S0026364822050087 EDN: https://elibrary.ru/cmvduj
Pozhilova, E. V., Novikov, V. E., & Levchenkova, O. S. (2015). Reactive oxygen species in cell physiology and pathology. Bulletin of Smolensk State Medical Academy, 14(2), 13-22. EDN: https://elibrary.ru/uhovfr
Antonovics, J., Alexander, H. M. (1989). The concept of fitness in plant-fungal pathogen systems. Plant Disease Epidemiology, 2, 185-214.
Bardas, G. A., Myresiotis, C. K., Karaoglanidis, G. S. (2008). Stability and fitness of anilinopyrimidine-resistant strains of Botrytis cinerea. Phytopathology, 98(4), 443-450. https://doi.org/10.1094/PHYTO-98-4-0443
Bauske, M. J., Mallik, I., Yellareddygari, S. K. R., Gudmestad, N. C. (2018). Spatial and temporal distribution of mutations conferring QoI and SDHI resistance in Alternaria solani across the United States. Plant Disease, 102(2), 349-358. https://doi.org/10.1094/PDIS-06-17-0852-RE
Chapman, K. S., Sundin, G. W., Beckerman, J. L. (2011). Identification of resistance to multiple fungicides in field populations of Venturia inaequalis. Plant Disease, 95(8), 921-926. https://doi.org/10.1094/PDIS-12-10-0899
Dorigan, A. F., Moreira, S. I., Ceresini, P. C., Pozza, E. A., Belan, L. L., da Silveira, P. R., Alves, E. (2022). Higher fitness and competitive advantage of Pyricularia oryzae Triticum lineage resistant to QoI fungicides. Pest Management Science, 78(12), 5251-5258. https://doi.org/10.1002/ps.7144 EDN: https://elibrary.ru/bwmtoi
Dowling, M., Gelain, J., May De Mio, L. L., Schnabel, G. (2021). Characterization of high fludioxonil resistance in Botrytis cinerea isolates from Calibrachoa flowers. Phytopathology, 111(3), 478-484. https://doi.org/10.1094/phyto-07-20-0268-r EDN: https://elibrary.ru/idsdym
Fan, Z., Yang, J. H., Fan, F., Luo, C. X., Schnabel, G. (2015). Fitness and competitive ability of Alternaria alternata field isolates with resistance to SDHI, QoI and MBC fungicides. Plant Disease, 99(12), 1744-1750. https://doi.org/10.1094/PDIS-03-15-0354-RE
Fernández-Ortuño, D., Grabke, A., Bryson, P. K., Amiri, A., Peres, N. A., & Schnabel, G. (2014). Fungicide resistance profiles in Botrytis cinerea from strawberry fields of seven southern U.S. states. Plant Disease, 98(6), 825-833. https://doi.org/10.1094/PDIS-09-13-0970-RE
Fiaccadori, R. (2018). Persistence of Venturia inaequalis populations resistant to strobilurins in the field and in the glasshouse. American Journal of Plant Sciences, 9(4), 552-560. https://doi.org/10.4236/ajps.2018.94042
Frederick, Z. A., Villani, S. M., Cooley, D. R., Biggs, A. R., Raes, J. J., & Cox, K. D. (2014). Prevalence and stability of qualitative QoI resistance in populations of Venturia inaequalis in the Northeastern United States. Plant Disease, 98(8), 1122-1130. https://doi.org/10.1094/PDIS-10-13-1042-RE
Hammer, Ø., & Harper, D. A. (2001). Past: paleontological statistics software package for education and data analysis. Palaeontologia Electronica, 4(1), 1-9.
Karaoglanidis, G. S., Luo, Y., & Michailides, T. J. (2011). Competitive ability and fitness of Alternaria alternata isolates resistant to QoI fungicides. Plant Disease, 95(2), 178-182. https://doi.org/10.1094/PDIS-07-10-0510
Kim, Y. K., & Xiao, C. L. (2011). Stability and fitness of pyraclostrobin- and boscalid-resistant phenotypes in field isolates of Botrytis cinerea from apple. Phytopathology, 101(11), 1385-1391. https://doi.org/10.1094/PHYTO-04-11-0123
Lesniak, K. E., Proffer, T. J., Beckerman, J. L., & Sundin, G. W. (2011). Occurrence of QoI resistance and detection of the G143A mutation in Michigan populations of Venturia inaequalis. Plant Disease, 95(8), 927-934. https://doi.org/10.1094/PDIS-12-10-0898
Malandrakis, A. A., Vattis, K. N., Doukas, E. G., & Markoglou, A. N. (2013). Effect of phenylpyrrole-resistance on fitness parameters and ochratoxin production in Aspergillus carbonarius. International Journal of Food Microbiology, 165(3), 287-294. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2013.05.019
Mikaberidze, A., McDonald, B. A., & Bonhoeffer, S. (2014). Can high-risk fungicides be used in mixtures without selecting for fungicide resistance? Phytopathology, 104(4), 324-331. https://doi.org/10.1094/PHYTO-07-13-0204-R
Quello, K. L., Chapman, K. S., & Beckerman, J. L. (2010). In situ detection of benzimidazole resistance in field isolates of Venturia inaequalis in Indiana. Plant Disease, 94(6), 744-750. https://doi.org/10.1094/PDIS-94-6-0744
Ren, W., Shao, W., Han, X., Zho, M., & Chen, C. (2016). Molecular and biochemical characterization of laboratory and field mutants of Botrytis cinerea resistant to fludioxonil. Plant Disease, 100(7), 1414-1423. https://doi.org/10.1094/PDIS-11-15-1290-RE
Standish, J. R., Brenneman, T. B., Brewer, M. T., & Stevenson, K. L. (2019). Assessing fitness costs and phenotypic instability of fentin hydroxide and tebuconazole resistance in Venturia effuse. Plant Disease, 103(9), 2271-2276. https://doi.org/10.1094/PDIS-12-18-2292-RE
Wen, Z., Zhang, Y., Chen, Y., Zhao, Y., Shao, W., & Ma, Z. (2024). Characterization of the fludioxonil and phenamacril dual resistant mutants of Fusarium graminearum. Pesticide Biochemistry and Physiology, 200, 105815. https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2024.105815 EDN: https://elibrary.ru/mjbhui
Yakuba, G. V., Astapchuk, I. L., Mazyrin, E. S., Nasonov, A. I., & Milovanov, A. V. (2022). The first report on the mycoparasite Trichothecium roseum (Pers. 1809) on Venturia inaequalis (Cooke) G. Winter in Russia. Siberian Journal of Life Sciences & Agriculture, 14(3), 11-23. https://doi.org/10.12731/2658-6649-2022-14-3-11-23 EDN: https://elibrary.ru/bqxkrn
Zhao, W., Sun, C., Wei, L., Chen, W., Wang, B., Li, F., & Xiang, Z. (2021). Detection and fitness of dicarboximide-resistant isolates of Alternaria alternata from Dendrobium officinale, a Chinese indigenous medicinal herb. Plant Disease, 105(8), 2222-2230. https://doi.org/10.1094/PDIS-06-20-1246-RE EDN: https://elibrary.ru/lbhzhd
Список литературы
Иванова, Е. В., Никишина, М. Б., Третьякова, А. В., Мухторов, Л. Г., Переломов, Л. В., Атрощенко, Ю. М. (2021). Изучение фунгицидной активности новых производных 7-R-1,5-динитро-3,7-диазабицикло [3.3.1] нонан-2-она. Siberian Journal of Life Sciences & Agriculture, 13(5), 307-320. https://doi.org/10.12731/2658-6649-2021-13-5-307-320 EDN: https://elibrary.ru/xwvffk
Насонов, А. И. (2019). Новый способ получения культуры Venturia inaequalis из аскоспор. Микология и фитопатология, 53(1), 46-48. https://doi.org/10.1134/S0026364819010094 EDN: https://elibrary.ru/ytixyt
Насонов, А. И., Бардак, М. В. (2023). Морфотипический состав и чувствительность к дифеноконазолу популяций возбудителя парши яблони, различающихся историей применения фунгицида. Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture, 15(3), 219-238. https://doi.org/10.12731/2658-6649-2023-15-3-219-238 EDN: https://elibrary.ru/qppsxf
Насонов, А. И., Якуба, Г. В., Астапчук, И. Л. (2021). Чувствительность краснодарской популяции Venturia inaequalis к дифеноконазолу, ингибитору деметилирования стеринов. Микология и фитопатология, 55(4), 297-308. https://doi.org/10.31857/S0026364821040103 EDN: https://elibrary.ru/jahfjc
Насонов, А. И., Якуба, Г. В., Астапчук, И. Л., Марченко, Н. А. (2024). Чувствительность исходной и садовых популяций Venturia inaequalis к фунгицидам класса ингибиторов сукцинатдегидрогеназы (SDHI). Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture, 16(1), 189-210. https://doi.org/10.12731/2658-6649-2024-16-1-707 EDN: https://elibrary.ru/notwnf
Насонов, А. И., Якуба, Г. В., Бардак, М. В., Астапчук, И. Л., Марченко, Н. А. (2024). Характеристика приспособленности устойчивых и чувствительных к фунгицидам изолятов Venturia inaequalis in vitro. Ученые записки Казанского университета. Серия: Естественные науки, 166(1), 23-37. https://doi.org/10.26907/2542-064X.2024.1.23-37 EDN: https://elibrary.ru/djqcyr
Насонов, А. И., Якуба, Г. В., Лободина, Е. В. (2022). Длительное сохранение резистентности к карбендазиму у Venturia inaequalis в Краснодарском крае (Россия). Микология и фитопатология, 56(5), 374-378. https://doi.org/10.31857/S0026364822050087 EDN: https://elibrary.ru/cmvduj
Пожилова, Е. В., Новиков, В. Е., Левченкова, О. С. (2015). Активные формы кислорода в физиологии и патологии клетки. Вестник Смоленской государственной медицинской академии, 14(2), 13-22. EDN: https://elibrary.ru/uhovfr
Antonovics, J., Alexander, H. M. (1989). The concept of fitness in plant-fungal pathogen systems. Plant Disease Epidemiology, 2, 185-214.
Bardas, G. A., Myresiotis, C. K., Karaoglanidis, G. S. (2008). Stability and fitness of anilinopyrimidine-resistant strains of Botrytis cinerea. Phytopathology, 98(4), 443-450. https://doi.org/10.1094/PHYTO-98-4-0443
Bauske, M. J., Mallik, I., Yellareddygari, S. K. R., Gudmestad, N. C. (2018). Spatial and temporal distribution of mutations conferring QoI and SDHI resistance in Alternaria solani across the United States. Plant Disease, 102(2), 349-358. https://doi.org/10.1094/PDIS-06-17-0852-RE
Chapman, K. S., Sundin, G. W., Beckerman, J. L. (2011). Identification of resistance to multiple fungicides in field populations of Venturia inaequalis. Plant Disease, 95(8), 921-926. https://doi.org/10.1094/PDIS-12-10-0899
Dorigan, A. F., Moreira, S. I., Ceresini, P. C., Pozza, E. A., Belan, L. L., da Silveira, P. R., Alves, E. (2022). Higher fitness and competitive advantage of Pyricularia oryzae Triticum lineage resistant to QoI fungicides. Pest Management Science, 78(12), 5251-5258. https://doi.org/10.1002/ps.7144 EDN: https://elibrary.ru/bwmtoi
Dowling, M., Gelain, J., May De Mio, L. L., Schnabel, G. (2021). Characterization of high fludioxonil resistance in Botrytis cinerea isolates from Calibrachoa flowers. Phytopathology, 111(3), 478-484. https://doi.org/10.1094/phyto-07-20-0268-r EDN: https://elibrary.ru/idsdym
Fan, Z., Yang, J. H., Fan, F., Luo, C. X., Schnabel, G. (2015). Fitness and competitive ability of Alternaria alternata field isolates with resistance to SDHI, QoI and MBC fungicides. Plant Disease, 99(12), 1744-1750. https://doi.org/10.1094/PDIS-03-15-0354-RE
Fernández-Ortuño, D., Grabke, A., Bryson, P. K., Amiri, A., Peres, N. A., & Schnabel, G. (2014). Fungicide resistance profiles in Botrytis cinerea from strawberry fields of seven southern U.S. states. Plant Disease, 98(6), 825-833. https://doi.org/10.1094/PDIS-09-13-0970-RE
Fiaccadori, R. (2018). Persistence of Venturia inaequalis populations resistant to strobilurins in the field and in the glasshouse. American Journal of Plant Sciences, 9(4), 552-560. https://doi.org/10.4236/ajps.2018.94042
Frederick, Z. A., Villani, S. M., Cooley, D. R., Biggs, A. R., Raes, J. J., & Cox, K. D. (2014). Prevalence and stability of qualitative QoI resistance in populations of Venturia inaequalis in the Northeastern United States. Plant Disease, 98(8), 1122-1130. https://doi.org/10.1094/PDIS-10-13-1042-RE
Hammer, Ø., & Harper, D. A. (2001). Past: paleontological statistics software package for education and data analysis. Palaeontologia Electronica, 4(1), 1-9.
Karaoglanidis, G. S., Luo, Y., & Michailides, T. J. (2011). Competitive ability and fitness of Alternaria alternata isolates resistant to QoI fungicides. Plant Disease, 95(2), 178-182. https://doi.org/10.1094/PDIS-07-10-0510
Kim, Y. K., & Xiao, C. L. (2011). Stability and fitness of pyraclostrobin- and boscalid-resistant phenotypes in field isolates of Botrytis cinerea from apple. Phytopathology, 101(11), 1385-1391. https://doi.org/10.1094/PHYTO-04-11-0123
Lesniak, K. E., Proffer, T. J., Beckerman, J. L., & Sundin, G. W. (2011). Occurrence of QoI resistance and detection of the G143A mutation in Michigan populations of Venturia inaequalis. Plant Disease, 95(8), 927-934. https://doi.org/10.1094/PDIS-12-10-0898
Malandrakis, A. A., Vattis, K. N., Doukas, E. G., & Markoglou, A. N. (2013). Effect of phenylpyrrole-resistance on fitness parameters and ochratoxin production in Aspergillus carbonarius. International Journal of Food Microbiology, 165(3), 287-294. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2013.05.019
Mikaberidze, A., McDonald, B. A., & Bonhoeffer, S. (2014). Can high-risk fungicides be used in mixtures without selecting for fungicide resistance? Phytopathology, 104(4), 324-331. https://doi.org/10.1094/PHYTO-07-13-0204-R
Quello, K. L., Chapman, K. S., & Beckerman, J. L. (2010). In situ detection of benzimidazole resistance in field isolates of Venturia inaequalis in Indiana. Plant Disease, 94(6), 744-750. https://doi.org/10.1094/PDIS-94-6-0744
Ren, W., Shao, W., Han, X., Zho, M., & Chen, C. (2016). Molecular and biochemical characterization of laboratory and field mutants of Botrytis cinerea resistant to fludioxonil. Plant Disease, 100(7), 1414-1423. https://doi.org/10.1094/PDIS-11-15-1290-RE
Standish, J. R., Brenneman, T. B., Brewer, M. T., & Stevenson, K. L. (2019). Assessing fitness costs and phenotypic instability of fentin hydroxide and tebuconazole resistance in Venturia effuse. Plant Disease, 103(9), 2271-2276. https://doi.org/10.1094/PDIS-12-18-2292-RE
Wen, Z., Zhang, Y., Chen, Y., Zhao, Y., Shao, W., & Ma, Z. (2024). Characterization of the fludioxonil and phenamacril dual resistant mutants of Fusarium graminearum. Pesticide Biochemistry and Physiology, 200, 105815. https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2024.105815 EDN: https://elibrary.ru/mjbhui
Yakuba, G. V., Astapchuk, I. L., Mazyrin, E. S., Nasonov, A. I., & Milovanov, A. V. (2022). The first report on the mycoparasite Trichothecium roseum (Pers. 1809) on Venturia inaequalis (Cooke) G. Winter in Russia. Siberian Journal of Life Sciences & Agriculture, 14(3), 11-23. https://doi.org/10.12731/2658-6649-2022-14-3-11-23 EDN: https://elibrary.ru/bqxkrn
Zhao, W., Sun, C., Wei, L., Chen, W., Wang, B., Li, F., & Xiang, Z. (2021). Detection and fitness of dicarboximide-resistant isolates of Alternaria alternata from Dendrobium officinale, a Chinese indigenous medicinal herb. Plant Disease, 105(8), 2222-2230. https://doi.org/10.1094/PDIS-06-20-1246-RE EDN: https://elibrary.ru/lbhzhd
Copyright (c) 2025 Andrei I. Nasonov, Galina V. Yakuba, Maria V. Bardak, Nikita A. Marchenko
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
