<<<  Назад

2023 год, № 106

УДК: 634.8:632.3:632.9:579.64
ГРНТИ: 68.35.55:68.37.31:34.27.15

ПЦР-ДИАГНОСТИКА ИНФЕКЦИИ БАКТЕРИАЛЬНОГО РАКА НА ВИНОГРАДНИКАХ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

Бактериальный рак имеет экономическое значение для отечественной отрасли виноградарства. Возбудителями заболевания являются патогенные агробактерии Allorhizobium vitis, Agrobacterium tumefaciens и Rhizobium rhizogenes. Заболевание имеет латентный период инфицирования, а все органы зараженного растения, в частности лоза, являются носителями возбудителя. Достоверная идентификация инфекции бактериального рака винограда молекулярно-генетическими методами в посадочном материале и маточных насаждениях является актуальным вопросом отрасли питомниководства винограда. Цель исследования: с помощью ДНК-маркеров определить видовой состав возбудителей бактериального рака на виноградниках Краснодарского края, предложить эффективный протокол ПЦР-диагностики латентной инфекции. Суммарно проанализирован 351 образец ДНК. Исследование проводилось с 2015 по 2023 гг. Образцы ДНК выделяли модифицированным методом ЦТАБ. Диагностику бактериального рака проводили методом ПЦР, используя тест-системы UF/B1R/B2R/AVR2, virD2A/virD2C и PGF/PGR/VIRFF1/VIRFR2/VIRD2S4F716/ VIRD2S4R1036 с последующим горизонтальным электрофоретическим разделением амплифицированных фрагментов в агарозном геле. При анализе образцов ДНК из пораженной ткани растений было определено, что основным возбудителем бактериального рака винограда на виноградниках Краснодарского края является агробактерия All. vitis (90,5%), в 9,5% образцов - A. tumefaciens и в смешанной инфекции - R. rhizogenes (46,6%). Оценка бессимптомного материала показала, что для эффективной диагностики возбудителя бактериального рака винограда в латентной стадии следует использовать все 3 тест-системы в следующей последовательности - UF/B1R/B2R/AvR, PGF/PGR/VIRFF1/VIRFR2/VIRD2S4F716/VIRD2S4R1036, virD2A/virD2C. Анализ растений без признаков бактериального рака, но потенциально зараженных, выявил наличие All. vitis (27%), A. tumefaciens (20%), а также встречались образцы со смешанной инфекцией (All. vitis + A. tumefaciens (14%) и All. vitis + A. tumefaciens + R. rhizogenes (5%) и свободные от агробактериальной инфекции (30%), в 4% образцов вид патогена не был определен.
Ключевые слова: Бактериальный рак, виноград, Allorhizobium vitis, Agrobacterium tumefaciens, Rhizobium rhizogenes, ДНК-маркеры.
DOI: 10.21515/1999-1703-106-273-277

Литература:

1. Поротикова, Е. В. Молекулярная диагностика бактериальных и вирусных фитопатогенов винограда, актуальных для сельского хозяйства Крыма / Е. В. Поротикова, С. В. Виноградова, Ю. Д. Дмитренко, Я. А. Волков, В. И. Рисованная, С. М. Гориславец, В. А. Володин, Е. П. Странишевская, А. М. Камионская // Магарач. Виноградарство и виноделие. - 2015. - Т. 3. - С. 19.
2. Юрченко, Е. Г. Причины распространения бактериального рака винограда в ампелоценозах Западного Предкавказья и возможность использования биологических средств защиты для снижения его вредоносности / Е. Г. Юрченко, П. В. Курило // Плодоводство и виноградарство Юга России. - 2011. - T. 8. - № 2. - С. 96-108. - [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://journal.kubansad.ru/pdf/11/02/11.pdf. (дата обращения 18.04.2023).
3. Bini, F. Novel pathogen-specific primers for the detection of Agrobacterium vitis and Agrobacterium tumefaciens / F. Bini, A. Kuczmog, P. Putnoky // Vitis Journal of Grapevine Research. - 2008. - Vol. 47, № 3. - P.181-190. - DOI: 10.5073/VITIS.2008.47.181-189.
4. Haas, J. H. Universal PCR primers for detection of phytopathogenic Agrobacterium strains /j. H. Haas, L. W. Moore, W. Ream, S. Manulis // Applied and Environmental Microbiology. - 1995. - Т. 61, № 8. - P. 2879-2884. - DOI: 10.1128/AEM.61.8.2879-2884.1995.
5. Kuzmanović, N. Genomic analysis provides novel insights into diversification and taxonomy of Allorhizobium vitis (i. e. Agrobacterium vitis) / N. Kuzmanović, E. Biondi, J. Overmann, J. Puławska, Verbarg S., K. Smalla, F. Lassalle // BMC genomics. - 2022. - V. 23(1). - P. 1-17. - DOI: https://doi.org/10.1186/s12864-022-08662-x.
6. López, M. M. Tumorigenic Agrobacterium rhizogenes (biovar 2) isolated from grapevine in Spain / M. M. López, A. Palacio-Bielsa, R. González-Abolafio, R. Santiago, C.I. Salcedo, R. Penyalver // Plant Pathology. - 2008. - V. 57(2). - P. 367. - DOI: 10.1111/j.1365-3059.2007.01712.x.
7. Makarkina, M. V. PCR identification of pathogenic agrobacteria detected in vineyards of Krasnodar krai based on the type of Ti plasmids / M. V. Makarkina, E. T. Ilnitskaya, S. V. Tokmakov // Moscow University Biological Sciences Bulletin. - 2019. - V. 74. - P. 40-47. - DOI: https://doi.org/10.3103/S0096392519010048.
8. Puławska, J. Rapid and specific identification of four Agrobacterium species and biovars using multiplex PCR /j. Puławska, A. Willems, P. Sobiczewski // Systematic and Applied Microbiology. - 2006. - V. 29, № 6. - P. 470-479. - DOI: https://doi.org/10.1016/j.syapm.2005.11.002.
9. Rogers, S. O. Extraction of DNA from milligram amounts of fresh, herbarium and mummified plant tissues / S. O. Rogers, A. J. Bendich // Plant Molecular Biology. - 1985. - V. 19(1). - P. 69-76. - DOI: https://doi.org/10.1007/BF00020088.
10. Szegedi, E. Characterization of Agrobacterium tumefaciens strains isolated from grapevine / E. Szegedi, S. Bottka, J. Mikulás, L. Otten, S. Sule // Vitis. - 2005. - V. 44(1). - P. 49-54.

Авторы:

1. Макаркина Марина Викторовна, мл. науч. сотрудник, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия».
2. Ильницкая Елена Тарасовна, канд. биол. наук, зав. лабораторией, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия».