ИДЕНТИФИКАЦИЯ ШТАММОВ Y-ВИРУСА КАРТОФЕЛЯ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ РЕГИОНОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АННОТАЦИЯ

С помощью проведения иммуноферментного анализа (ИФА) с применением моноклональных и поликлональных антител, визуальной диагностики, использования метода инфицирования растений-индикаторов идентифицированы штаммы Y-вируса картофеля различных сортов картофеля (Solanum tuberosum L.). Среди исследуемых сортов зарубежной и отечественной селекции выявлены растения с моноштаммовой инфекцией. Изучены симптомы штаммов PVY на взрослых растениях и на индикаторных растениях. Определены преобладающие изоляты PVY по серотипу в исследуемых регионах Российской Федерации. Пополнена in vitro коллекция растений с моноштаммовой инфекцией PVY.

Ключевые слова: Y-вирус картофеля, иммуноферментный анализ (ИФА), растение-индикатор, изоляты Y-вируса картофеля, штамм Y-вируса картофеля.

Введение

Одна из самых распространенных сельскохозяйственных культур в мире – картофель. Заболевания различной природы, такие как вирусы, бактериозы и микозы негативно влияют на развитие картофеля. Известно более 100 болезнетворных микроорганизмов, поражающих картофель, отличающихся по вредоносности и величине причиненного экономического убытка. По разным оценкам, потери картофеля от развития вредителей и болезней составляют от 30 до 50% и более. Инфекционные заболевания картофеля распространены практически повсеместно, и с каждым годом наблюдается тенденция к увеличению их вредоносности в основных картофелеводческих регионах [1, 3].

Огромное значение имеет ранняя диагностика вирусных заболеваний, именно от неё зависит эффективность применяемых защитных мер, она позволяет своевременно проводить агротехнические и фитосанитарные мероприятия - уничтожение природных резерваторов и переносчиков инфекции.

Материал и методы исследования

Объектом исследования послужили различные сорта картофеля (Solanum tuberosum L.), поступающие во ВНИИКХ из картофелеводческих хозяйств Российской Федерации для оценки зараженности вирусами.

Наличие YВК определяли с помощью наборов ИФА с поликлональными антителами [2]. Клубни с положительной реакцией к Y-вирусу картофеля высаживали в защищенный грунт торфяной универсальный марки «Агробалт».

Для дифференциации отобранных изолятов по иммунохимическим свойствам белка оболочки вируса на О/С- и N-серотипы использовали наборы ИФА на основе - и - специфичных моноклональных антител. Образцы, обладающие одним из серотипов (O/C или N), были отобраны для дальнейшего исследования на определение штаммовой принадлежности.

В качестве индикаторного растения служил Nicotiana tabacum сорта Samsun. Данный сорт устойчив к картофельным вирусам M и S, что позволяет отследить симптомы, вызванные именно Y-вирусом картофеля.

Результаты исследования и их обсуждение

С использованием наборов ИФА с поликлональными антителами протестировано 357 клубней 47 сортов картофеля и отобрано 88 образцов с положительной реакцией ИФА к Y-вирусу картофеля. При проведении визуальной диагностики растений картофеля было обнаружено, что все образцы поражены мозаикой, причем на некоторых образцах была найдена полосчатая мозаика, а также на нескольких образцах - четко выраженное мозаичное закручивание листьев.

По результатам серологического исследования установлено, что 34% анализируемых образцов реагировали с антителами к O/С-серотипу, 26% — с антителами к N-серотипу, 40% образцов реагировали с антителами к O/С и N серотипам штаммов YВК (табл. 1).

Таблица 1.

Распространенность серотипов и штаммов YВК в регионах Российской Федерации

В дальнейшем было отобрано 53 исследуемых образца растений картофеля, реагировавших с антителами одного из штаммов (O/C или N). Соком данных образцов заражали тест-растения. У всех инфицированных растений табака обнаружены симптомы мозаичности листьев. У 68% образцов наблюдали некроз листовых жилок, у 32% - просветление листовых жилок и мозаику (рис.1).

     А                                  Б                             В

Рисунок 1. Морфологическое проявление YВК на листьях табака:

А – просветление листовых жилок, Б – некротизация листовых жилок, В – здоровое растение

В результате изучения изолятов Y-вируса картофеля в двух сортообразцах был идентифицирован штамм YВК^Z, в восьми – ординарный штамм YВК^O, в двадцати одном – штамм YВК^N, в двадцати одном – рекомбинантный штамм YВК^N-Wi и в тридцати шести сортообразцах – одновременно два штамма YВК^N и YВК^N-Wi (табл. 2).

Таблица 2.

Популяционная структура и распространение изолятов Y-вируса картофеля из различных регионов Российской Федерации

Растения табака, инокулированные ординарным штаммом YВК^O, были введены в культуру in vitro для дальнейшего использования в селекции картофеля.

Выводы

По результатам ИФА с применением моноклональных антител установлено, что в исследуемых регионах Российской Федерации преобладают штаммы YВК с положительной реакцией с антителами к O/С- и N- серотипам. Выявлено, что 40,9% изучаемых изолятов были представлены смесью некротического YВК^N и рекомбинантного YВК^N-Wi штаммов, а также замечено, что на территории изученных регионов Российской Федерации среди исследуемых образцов с моноштаммовой инфекцией отмечено значительное преобладание штаммов YВК^N-Wi и YВК^N.

Список литературы:

1. Spaar D. Wirtschaftlicht und epidemiologische Bedeutung der Virusresistenz. in, Kegler, H., Friedt, W (Hrsg.) Resistenz von Kulturpflanzen gegen pflanzenpatahogene Viren. – 1993. – 21-34 с.
2. Усков А. И. и др. Изучение штаммового состава Y-вируса картофеля из различных регионов Российской Федерации и Беларуси //Земледелие. – 2016. – №. 8. – 36-38 с.
3. Шпаар Д. (Ред.) Картофель. Возделывание, уборка и хранение. Минск. – 2004 – С. 360 с.