Современные биоинженерные подходы создания у косточковых культур устойчивости к вирусу Шарки сливы | Modern bioengineering approaches to creating resistance to the plum Sharka virus in stone fruit crops

English. The plum pox virus (PPV) causing the Sharka disease has become a major threat to the cultivation of stone fruit threes. This virus has caused enormous economic damage and caused a significant decrease in production areas in Eastern Europe and the Mediterranean. The pathogen has spread around the world, and is classified by plant quarantine services as the most dangerous pathogen for apricots, plums and peaches. At present, science cannot offer any ways to treat viral plant diseases, and the only way to control viruses is removal of infected trees. Given the seriousness of the disease, the difficulty of its spread control, the lack of disease-resistant varieties, the need to create commercial varieties of increased resistance to this pathogen is obvious. Modern methods of genetic engineering make it possible to significantly accelerate the processes of creating highly productive plum varieties with increased or complete resistance to viruses, unattainable by traditional breeding methods. However, most of the work on the genome modifications in stone fruit crops was carried out using juvenile material of zygotic origin, which has a higher morphogenetic potential compared to varieties. The use of modern bioengineering techniques in stone fruit crop breeding is hampered by the lack of reliable techniques that can provide a sufficiently high frequency of regeneration of shoots from somatic tissues. These and other reasons call for the development of an effective genotype-independent system for regenerating and modifying the genomes of commercial plum varieties. Given the rapid development of plant genome editing techniques, targeted mutation of host genes involved in replication and widespread PPV in infected tissues may be a promising approach for engineering resistance to viruses that exclude the introduction of foreign DNA sequences into a plum genome.

Russian. Вирус оспы сливы (PPV), вызывающий болезнь Шарки сливы, стал главной угрозой для выращивания косточковых культур. Этот вирус нанес огромный экономический ущерб и вызвал значительное снижение производственных площадей в странах Восточной Европы и Средиземноморья. Патоген распространился по всему миру и классифицирован карантинными службами растений как наиболее опасный для косточковых культур. В настоящее время наука не может предложить способы лечения вирусных заболеваний растений, поэтому единственным способом сдерживания их распространения остается уничтожение зараженных деревьев. Учитывая серьезность заболевания, трудность контроля над его распространением, отсутствие устойчивых к нему существующих сортов, очевидна необходимость создания гибридов с повышенной устойчивостью к этому патогену. Современные методы генной инженерии дают возможность значительно ускорить процессы создания высокопродуктивных сортов сливы с повышенной или полной устойчивостью к вирусам, недостижимые методами традиционной селекции. Большинство известных работ по модификации геномов косточковых плодовых культур выполнено с использованием ювенильного материала зиготического происхождения, имеющего более высокий морфогенетический потенциал по сравнению с сортами. Применение современных биоинженерных приемов в селекции косточковых культур тормозится отсутствием отработанных методик, способных обеспечить достаточно высокую частоту регенерации побегов из соматических тканей. Эти и другие причины вызывают необходимость разработки эффективной генотип-независимой системы регенерации и модификации геномов коммерческих сортов сливы. Принимая во внимание быстрое развитие методов редактирования генома растений, целевая мутация генов-хозяев, вовлеченных в репликацию и широкое распространение PPV в инфицированных тканях, может быть многообещающим подходом для инженерии устойчивости к вирусам, исключающим введение чужеродных последовательностей в геном сливы.