New concept of the relationship between broomrape and sunflower. Report 1 – Hypothesis of natural approach grafting of broomrape and sunflower and callus origin of tubercles | Новая концепция взаимоотношений заразихи и подсолнечника. Сообщение 1 – гипотеза о естественных прививках заразихи и подсолнечника сближением и каллусное происхождение клубеньков

English. Throughout the history of the study of broomrape and sunflower, well-founded ideas about the biological distinctions of their relationship have been formed. At the same time, a number of issues have been accumulated that cannot be explained by the established ideas about the mechanisms of the primary contact of the broomrape seedling with the sunflower root, the formation of haustoria, its germination in the sunflower vascular system, and the formation of tubercles and shoots of the broomrape. The reasons for the continuous formation of trait polymorphism in broomrape, including the overcoming of broomrape resistance in sunflower, have not been reliably determined. The research aimed to study the relationship between broomrape and sunflower based on the natural mechanism of spontaneous approach grafting. The research was conducted in 2021–2023 at the V.S. Pustovoit All-Russian Research Institute of Oil Crops, Krasnodar, involving sunflower varieties 'SPK plus' and 'VNIIMK 8883 uluchschenny', and broomrape seeds of races G and F in the ratio of 50:50, collected in 2021–2023 in Krasnodar, Voronezh and Volgograd regions of Russia. The possibility of merging of adult shoots of broomrape and sunflower as a result of reciprocal grafting between them was experimentally confirmed. The hypothesis of merging of the primary seedling of broomrape seed with the sunflower root as a natural interspecific approach grafting with the formation of a dense callus from the scion tissues in the form of undifferentiated broomrape tubercles was formulated. Then, the broomrape shoots formed from tubercles may represent callus regenerants with non-zero probability of genetic recombination formation for various traits, including overcoming broomrape resistance of sunflower. Broomrape shoots with different coloration were found on individual sunflower roots. When broomrape seeds were germinated on atypical media, individual germinated seeds were also found. These facts support the hypothesis of continuous formation of genetic polymorphism of broomrape caused by cellular recombinogenesis inherent in callus tissues, to which broomrape tubercles can be attributed.

Russian. За всю историю изучения заразихи и подсолнечника сформировались обоснованные представления о биологии их взаимоотношений. Одновременно накопился целый ряд вопросов, не объясняемых сложившимися представлениями о механизмах первичного контакта проростка заразихи с корнем подсолнечника, образования гаустория, его прорастания в сосудистую систему подсолнечника, формирования клубенька и побега заразихи. Достоверно не установлены причины непрерывного формирования признакового полиморфизма у заразихи, включая преодоление заразихоустойчивости у подсолнечника. Цель исследований - изучение взаимоотношений заразихи и подсолнечника на основе естественного механизма спонтанных прививок сближением. Исследования проводили в 2021–2023 гг. в ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, г. Краснодар, на сортах подсолнечника СПК плюс и ВНИИМК 8883 улучшенный и на семенах заразихи рас G и F в соотношении 50:50, собранных в 2021–2023 гг. в Краснодарском крае, Воронежской и Волгоградской областях. Экспериментально подтверждена возможность срастания взрослых побегов заразихи и подсолнечника в результате реципрокных прививок между ними. Сформулирована гипотеза о срастании первичного проростка семени заразихи с корнем подсолнечника как естественной межвидовой прививке сближением с образованием плотного каллуса из тканей привоя в виде недифференцированного клубенька заразихи. Сформировавшиеся из клубеньков побеги заразихи могут представлять собой каллусные регенеранты с ненулевой вероятностью образования генетических рекомбинаций по различным признакам, в том числе по преодолению заразихоустойчивости подсолнечника. На отдельных корнях подсолнечника обнаруживали побеги заразихи с различной окраской. При проращивании семян заразихи на нетипичных средах также обнаруживали отдельные проросшие семена. Эти факты подтверждают гипотезу о непрерывном формировании генетического полиморфизма заразихи, вызванного клеточным рекомбиногенезом, свойственным каллусным тканям, к которым можно отнести и клубеньки заразихи.