Біологічні науки/ 6. Мікробіологія

Стаднік Л.В.

Національний університет біоресурсів і природокористування України

МЕТОДИ ВИЗНАЧЕННЯ А ВІРУСУ КАРТОПЛІ

Все актуальнішою впродовж останніх років є проблема інфекційного ураження картоплі різноманітними вірусами. Серед її чисельних хвороб - вірусні інфекції є важливим фактором зниження продуктивності культури, товарності та якості бульб. Вірусні захворювання мають повсюдне поширення в основних регіонах вирощування картоплі на багатьох сортах. Поняття “вірус” відносять до всіх форм збудника. Характерні ознаки мають зрілі форми вірусів – віріони або вірусні частки, які розглядають як остаточну стадію розвитку, що за складом, біологічними та біохімічними властивостями повніше характеризує певний вид або штам патогена. Для класифікації вірусів рослин використовують їх описи, які містять дані про морфологічні й структурні особливості будови, фізико-хімічні властивості віріонів, тип організації і реплікації геному, антигенні й біологічні властивості На відміну від інших патогенів вірус в інфікованій рослині зберігається протягом всього її життя, а також у її вегетативному (для ряду патогенів - і генеративному) потомстві, що призводить до накопичення вірусів у продукції рослинництва та насіннєвому матеріалі, а також в агроценозах.

На картоплі виявлено 53 віруси із 22 родів, ідентифікованих у різних країнах і регіонах. До найбільш поширених відносять і А вірус картоплі. Цей вірус відноситься до родини Potyviridae, і до роду Potyvirus. Віріони гнучкі ниткоподібні, розміром 730 х 15 нм. Широко розповсюджений у регіонах вирощування картоплі і здатен заражати більш 50 видів рослин родини пасльонових. Передається механічно інфекційним соком, стебловим і бульбовим щепленням, попелицями неперсистентно. На рослинах картоплі найчастіше викликає наступні симптоми:

1. Зморшкувата мозаїка. Листки стають зморшкуватими, мозаїчними, рiст жилок уповiльнений - тканина мiж жилками розростається, краї листків можуть завертатися донизу, листки та стебла стають крихкими. Рослини вiдстають у ростi, рано відмирають і передчасно гинуть. Уражені рослини можна розпізнати уже у фазу повних сходів. Втрати урожайності становлять 40-70%.

2. Смугаста мозаїка. Листки скручуються вздовж головної жилки, згорнуті у трубку або напівтрубку. Скручені листки жорсткі, цупкі, піднесені вгору, легко ламаються, з нижньої сторони може бути антоціанове забарвлення, може спостерігатись і деформація верхніх листків. Кущі відстають у рості, здебільшого не цвітуть. Некротизація пластинок листків та їх відмирання розпочинається з нижнього ярусу. У суху і жарку погоду ознаки хвороби посилюються. Спричиняє зниження врожайності уражених рослин на 20-70%.3.

3. Складчаста мозаїка (кучерявість листя). Спостерігається характерна деформація листків у вигляді хвилястості, складчатості, закручування часток (кучерявості), слабка системна міжжилкова крапчастість, яка майже непомітна в польових умовах. Спостерігається некроз верхівки, який поширюється вниз по рослині і може спричиняти її загибель, бульби таких рослин часто некротизуються. Можливе зниження урожайності на 40%.

Для виявлення вірусної хвороби, застосовуються фізичні, хімічні, біологічні і молекулярні методи виявлення патогенну, а також метод візуальної діагностики. Він заключається в аналізі вегетуючих рослин та післязбиральному контролі на основі бульбового аналізу з використанням сучасних методів діагностики інфекції. Основою цього методу, який широко використовується в практиці насінницької та селекційної роботи, при сортовипробуванні, а також проведенні моніторингу фітосанітарного стану сільськогосподарських угідь, є аналіз зовнішніх ознак (симптомів) ураження, які є проявом складних паразитарних взаємовідносин між певним патогеном або комплексом патогенів та рослиною. При цьому важливо відрізняти симптоми вірусної етіології від спричинених збудниками інших груп патогенів та порушень розвитку внаслідок непаразитарних причин.

Візуальна діагностика дозволяє визначити поширення вірусних хвороб, які проявляються вираженими і характерними симптомами. Симптоматична картина може змінюватися під час розвитку інфекційного процесу та за умов комплесних інфекцій. Окрім того, візуальний метод може дати лише орієнтовні дані про присутність окремих вірусів, але не дозволяє визначити склад популяції вірусів в агроценозі.

На сьогодні у проведенні первинного фітосанітарного контролю А вірусу картоплі, майже в усіх країнах найбільше використовуються серологічні методи у поєднанні з електронно-мікроскопічними і молекулярно-генетичними, що включають наступні види:

Імунологічні методи. Засновані на реакції між білковою оболонкою вірусної частинки і специфічних до даного вірусного білку антитіл. Серед таких методів найбільш точним, і відносно простим у виконанні є метод ELISA. За допомогою цього методу виявлять присутність антигена (віруса) в рослинній пробі по реакції зафарбовування між ензимом і специфічним до цього ензиму субстратом. Тест дозволяє виявляти білки в кількості декількох нг в 1мл соку рослин.

Метод NASH гібридизації, заснований на утворені дуплексів між нуклеїновою кислотою (НК) і специфічною пробою, що містить радіоактивну, чи нерадіоактивну мітку. В якості проби при цьому використовують кДНК синтезовану на матриці РНК вірусу. Для проведення гібридизації НК вірусу. Для проведення гібридизації НК вірусу зазвичай імобілізується на нітроцелюлоз них чи нейлонових мембранах. Чутливість методу NASH- гібридизації в декілька разів вище чутливості ELISA –тесту. Проте, необхідно брати до уваги, те що ефективність виявлення вірусу NASH методом, залежить від розміру проби (зонда), і від того, який участок використовується в якості проби.

Найбільш ефективним на даний час вважається метод оберненої полімеразної ланцюгової реакції (RT-PCR), заснований на ампліфікації кДНК, синтезованої на матциці РНК вірусу, з праймерами, послідовність яких специфічна для певних участків даного вірусу. Найбільший вплив на результати дає методика виділення РНК і правильний підбір праймера. Якщо місця накладання праймерів виявляються далеко один від іншого, то ефективність реакції падає.

Отже, на сьогоднішній день ефективний вірусологічний контроль насаджень картоплі має велике значення для отримання якісного безвірусного матеріалу і підвищення врожайності культури. Описані вище методи дають змогу вчасно визначити, і попередити зараження посадкового матеріалу.

Література:

1. 1. Л.П.Коломієць, Вірусологічний контроль насаджень картоплі / Л.П.Коломієць, О.О.Дмитрук, О.П.Тимошенко, М.М.Зарицький [Електронний ресурс]. – Режим доступу:

http://www.nbuv.gov.ua/portal/Chem_Biol/Pukh/2009/45.pdf2.

2. Коломієць Л.П. Характеристики вірусів, що уражають картоплю / Коломієць Л.П. [Електронний ресурс]. – Режим доступу:

http://www.nbuv.gov.ua/portal/chem_biol/sgmb/2008_7/2008/SM07_17.pdf

3. Roger A. Potato Virus and Viruslike Diseases Roger A. C. Jones, С-22