Genetic resistance of tomato to the ToBRFV virus: overcoming of known resistance genes by the pathogen and prospects for breeding | Генетическая устойчивость томата к вирусу ToBRFV: преодоление патогеном известных генов устойчивости и перспективы селекции

Английский. Tomato brown wrinkle virus ToBRFV is one of the most dangerous pathogens threatening the global tomato production. The biological characteristics of ToBRFV, its evolutionary origin, routes of dissemination (mechanical contact, seeds, pollinators) and diagnostic methods are presented in the review article. The genomic organization of viruses, the range of host plants, specific symptoms, and epidemiological features are analyzed. Integrated control strategies, including phytosanitary and chemical methods, are discussed. Effective methods for disinfection of seeds and surfaces are considered. ToBRFV was compared with related tobamoviruses, such as tobacco mosaic virus (TMV), tomato mosaic virus (ToMV), tomato mottled mosaic virus (ToMMV). This analysis reveald differences in pathogenicity, symptomatology and ability to overcome resistance genes. Particular attention is paid to breeding and genetic control strategies. The molecular mechanisms of virus overcoming the known resistance genes Tm-1, Tm-2 and Tm-2² are analyzed in detail, including mutations in the N82K movement protein, which allows the pathogen to bypass the immune response mediated by the Tm-2² gene. The latest scientific data on the identification and characterization of new genetic sources of resistance to ToBRFV in the genomes of wild species of the genus Solanum (S. pimpinellifolium, S. habrochaites, S. chilense, S. ochranthum) promising for use in breeding programs are summarized. Both the traditional breeding methods and modern molecular and genetic approaches are considered, including modification of R genes and identification of QTL loci responsible for resistance. It is emphasized that effective and sustainable ToBRFV control requires for an integrated approach combining strict phytosanitary measures, reliable monitoring systems based on highly sensitive diagnostic methods and the introduction into production of new tomato hybrids with long-term resistance, preferably of polygenic nature.

Русский. Вирус коричневой морщинистости плодов томата ToBRFV – один из наиболее опасных патогенов, угрожающих мировому производству томатов. В обзоре представлены биологические особенности ToBRFV, его эволюционное происхождение, пути распространения (механический контакт, семена, опылители) и методы диагностики. Анализируются геномная организация вирусов, спектр растений-хозяев, характерные симптомы, эпидемиологические особенности. Обсуждаются комплексные стратегии контроля, включая фитосанитарные и химические методы. Эффективные методы обеззараживания семян и поверхностей. Проведен сравнительный анализ ToBRFV с родственными тобамовирусами: вирус табачной мозаики (TMV), вирус мозаики томатов (ToMV), вирус крапчатой мозаики томата (ToMMV), выявивший различия в патогенности, симптоматике и способности преодолевать гены устойчивости. Особое внимание уделено селекционно-генетическим стратегиям контроля. Детально проанализированы молекулярные механизмы преодоления вирусом известных генов устойчивости Tm-1, Tm-2 и Tm-2². Включая мутации в белке движения N82K, которая позволяет патогену обходить иммунный ответ, опосредованный геном Tm-2². Обобщены последние научные данные по идентификации и характеристике новых генетических источников устойчивости к ToBRFV в геномах дикорастущих видов рода Solanum (S. pimpinellifolium, S. habrochaites, S. chilense, S. ochranthum), перспективных для использования в селекционных программах. Рассматриваются как традиционные методы селекции, так и современные молекулярно-генетические подходы, включая модификацию R-генов и идентификацию QTL-локусов, ответственных за устойчивость. Подчеркивается, что эффективная и устойчивая защита от ToBRFV требует комплексного подхода, сочетающего строгие фитосанитарные меры, надежные системы мониторинга на основе высокочувствительных методов диагностики и внедрение в производство новых гибридов томата с долговременной, желательно полигенной устойчивостью.