Modern methods for healthizing garden crops from viruses
- Authors: Upadyshev M.T.1, Makarov S.S.1
-
Affiliations:
- Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy
- Issue: No 6 (2024)
- Pages: 44-47
- Section: Crop production, plant protection and biotechnology
- URL: https://journals.rcsi.science/2500-2627/article/view/282963
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2500262724060078
- EDN: https://elibrary.ru/RUUNFE
- ID: 282963
Cite item
Abstract
The studies were conducted in 2011–2022 to improve the methods of in vitro treatment of garden crops from harmful viruses by increasing the efficiency of treatment and environmental safety. Salicylic acid at a concentration of 3×10–4 M was used as an antiviral drug in the nutrient medium. Microcuttings at the stage of micropropagation itself for the purpose of treatment from viruses and increasing the reproduction rate, as well as at the rooting stage to increase rooting and improve root development, were treated using a device for magnetic pulse treatment model SMI-5 with magnetic induction pulses with a changing increasing frequency from 0.8 to 51.2 Hz for 10 minutes with a step of 0.2 Hz. When improving the clonal rootstocks of apple and pear trees, the use of salicylic acid made it possible to increase the yield of explants of apple rootstocks free from latent viruses by 11.8–23.7 %, and of pear rootstocks by 38.4–40 %, depending on the type of virus. A low index of latent virus content is observed during complex therapy of apple rootstock explants using salicylic acid, thermo- and magnetic therapy. Magnetic treatment contributed to the improvement of the vegetative development of explants at the propagation stage: the number of shoots increased by 1.6–1.7 times, depending on the culture. At the rooting stage, in microshoots of the studied crops treated with magnetic induction pulses, significant stimulation of rhizogenesis and an increase in the number and length of roots were observed. When planting microplants in non-sterile conditions, magnetic treatment led to an improvement in their survival rate by 8–13 %, depending on the crop. The advantages of magnetic processing include the absence of phytotoxicity, versatility, higher yield of healthy plants, automation and environmental safety of the processing process.
Keywords
About the authors
M. T. Upadyshev
Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy
Author for correspondence.
Email: upad8@mail.ru
доктор сельскохозяйственных наук, член-корреспондент РАН
Russian Federation, 127550, Moskva, ul. Timiryazevskaya, 49S. S. Makarov
Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy
Email: upad8@mail.ru
доктор сельскохозяйственных наук
Russian Federation, 127550, Moskva, ul. Timiryazevskaya, 49References
- Современные методы оздоровления плодовых и ягодных культур от вредоносных вирусов / М. Т. Упадышев, И. М. Куликов, А. Д. Петрова и др. М.: ФГБНУ ВСТИСП; Саратов: Амирит; 2019. 168 с.
- Распространенность вирусов косточковых культур в некоторых субъектах России и генетический анализ изолятов PNRSV / Ю. Н. Приходько, Т. С. Живаева, Ю. А. Шнейдер и др. // Садоводство и виноградарство. 2024. № 2. С. 39–46. doi: 10.31676/0235-2591-2024-2-39-46.
- Упадышев М. Т., Метлицкая К. В., Петрова А. Д. Распространенность вирусных болезней плодовых и ягодных культур // Плодоводство и виноградарство Юга России. 2017. № 44 (2). С. 5–16.
- Приходько Ю. Н., Живаева Т. С., Шнейдер Ю. А. Скрининговые методы выявления комплекса штаммов вируса шарки слив (PPV) // Садоводство и виноградарство. 2019. № 1. С. 36–42. doi: 10.31676/0235-2591-2019-1-36-42.
- Clever M., Stehr R. Ergebnisse einer Leistingsprüfung zwischen virusfreien und nicht virusfreien Kernobstsorten // Mitt. Obstbauversuchringes des Alten Landes. 1996. Vol. 51. No. 6. P. 236–247.
- Упадышева Г. Ю., Упадышев М. Т., Походенко П. А. Зараженность клоновых подвоев косточковых культур вирусами и их влияние на эффективность размножения зеленым черенкованием // Плодоводство и ягодоводство России. 2010. Т. XXIV (2). С. 127–131.
- Lizarraga A., Ascasíbar J., Gonzalez M. L. Fast and effective thermotherapy treatment for in vitro virus elimination in apple and pear trees // American Journal of Plant Sciences. 2017. Vol. 8. No. 10. P. 2474–2482. doi: 10.4236/ajps.2017.810168.
- Упадышев М. Т., Макаров С. Н., Упадышева Г. Ю. Устойчивость яблони к высокотемпературному стрессу // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2024. № 1 (1). С. 89–99. doi: 10.26897/0021-342X-2024-1-89-99.
- In vitro thermotherapy-based methods for plant virus eradication / M. R. Wang, Z. H. Cui, J. W. Li, et al. // Plant Methods. 2018. Vol. 14. Article 87. URL: https://plantmethods.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13007-018-355-y (дата обращения: 22.08.2024). doi: 10.1186/s13007-018-0355-y.
- Anzucht von virusfreien Bäumen durch Wärmebehandlung und Faktoren, die den Erfolg der Virusfreimachung beeinflussen / X. L. Li, M. J. Li, J. Zhou, et al. // Erwerbs-Obstbau. 2020. 62. P. 257–264. doi: 10.1007/s10341-020-00480-3.
- Hu G. J., Hong N., Wang G. P. Elimination of Apple Stem Pitting virus from in vitro-cultured pear by an antiviral agent combined with thermotherapy // Australas. Plant Pathol. 2018. Vol. 48. P. 115–118. doi: 10.1007/s13313-018-0606-4.
- In vitro thermotherapy and thermo-chemotherapy approaches to eliminate some viruses in Pyrus communis L. cv. ’Natanz’ / S. Karimpour, G. Davarynejad, A. M. Zaki, et al. // J. Agr. Sci. Tech. 2020. Vol. 22. No. 6. Р. 1645–1653.
- Chemotherapy of apple shoots in vitro as method of viruses eradication / N. Romadanova, A. Tolegen, T. Koken, et al. // International Journal of Biology and Chemistry. 2021. Vol. 14. No. 1. Р. 48–55. doi: 10.26577/ijbch.2021.v14.i1.04.
- Influence of Electromagnetic Fields on Seed Productivity / L. S. Shibryaeva, M. E. Chaplygin, E. V. Zhalnin, et al. // High Energy Chemistry. 2024. Vol. 58. No. 1. P. 1–15. URL: https://link.springer.com/article/10.1134/S0018143924010156 (дата обращения: 22.08.2024). doi: 10.1134/S0018143924010156.
- Окашев Н. А. Выбор режима обработки семян импульсным электрическим полем // Сельский механизатор. 2022. 5. С. 19–21.
- Технология получения оздоровленного от вирусов посадочного материала плодовых и ягодных культур / сост. М. Т. Упадышев, К. В. Метлицкая, В. И. Донецких и др. М.: Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса, 2013. 91 с.
- Virus elimination from in vitro apple by thermotherapy combined with chemotherapy / G.-J. Hu, Y. Dong, Z. Zhang, et al. // Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC). 2015. Vol. 121. P. 435–443. doi: 10.1007/s11240-015-0714-6.
Supplementary files
