Выявление вируса метельчатости верхушек картофеля методом ПЦР с обратной транскрипцией в режиме реального времени

Картофель (Solanum tuberosum) является важнейшей сельскохозяйственной культурой. В настоящее время в мире картофель выращивают на территории более 18 млн га. Объектом исследования представленной статьи является вирус метельчатости верхушек картофеля (Potato mop-top virus), опасный патоген, причиняющий ущерб картофелеводству во всем мире. Данный вредный организм снижает урожайность картофеля, вызывает характерные повреждения мякоти и поверхности клубней, что сказывается на товарном качестве и возможности использования их для переработки. Климатические условия в странах распространения вируса схожи с климатическими условиями выращивания картофеля на территории Российской  Федерации.  Кроме  того,  его  переносчик, гриб Spongospora subterranea f. sp. subterranea, вызывающий порошистую паршу картофеля, широко распространен в России. Надежные методы борьбы с вирусом метельчатости верхушек картофеля отсутствуют, поэтому существует вероятность того, что вирус также может акклиматизироваться и распространиться на территории нашей страны. В связи с этим важно иметь действенные методы выявления и идентификации данного организма.

В исследовании был проведен сравнительный анализ коммерческого набора для полимеразной цепной  реакции  в  режиме  реального  времени (ПЦР-РВ) и видоспецифичных праймеров для идентификации вируса метельчатости верхушек картофеля. Также была проведена оценка применимости коммерческих наборов реактивов для постановки обратной транскрипции. Наиболее удачные комбинации реактивов для синтеза кДНК, праймеров и режимов амплификации для выявления Potato mop-top  virus  были  апробированы  на  образцах картофеля, отобранных в Иркутской, Волгоградской  и  Ростовской областях, а также Примор ском крае.

1. Тихомирова М.А., Шнейдер Ю.А. Разработка методов диагностики американских вирусов картофеля, создающих опасность для картофелеводства Российской Федерации // Актуальные проблемы картофелеводства: фундаментальные и прикладные аспекты: Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, Томск, 10–13 апреля 2018 г. Томск: Национальный исследовательский Томский государственный университет, 2018. С. 232–234.

2. Шнейдер Ю.А., Каримова Е.В., Приходько Ю.Н., Лозовая Е.Н., Живаева Т.С. Вирусы томата, особо опасные для овощеводства России // Картофель и овощи. 2021. № 6. С. 3–8.

3. Candidatus Liberibacter solanacearum – опасный патоген, вызывающий полосатость чипсов картофеля / Шнейдер Ю.А., Каримова Е.В., Приходько Ю.Н., Смирнова И.П., Шероколава Н.А., Мазурин Е.С., Абасов М.М., Магомедов Р.К., Орцханов Б.Г., Астарханова Т.С. // Защита и карантин растений. 2017. № 9. С. 39–41.

4. Шнейдер Ю.А., Приходько Ю.Н., Каримова Е.В., Живаева Т.С., Лозовая Е.Н. Разработка методов диагностики вируса метельчатости верхушки картофеля и вируса желтой карликовости картофеля в Российской Федерации // Современные подходы и методы в защите растений: Материалы II Международной научно-практической конференции, Екатеринбург, 16–18 ноября 2020 г. Екатеринбург: ООО «Издательство АМБ», 2020. С. 118–119.

5. Bastidas N.G., Sánchez P.G., Montoya M.M. Detection and quantification of Potato mop-top virus (PMTV) in Colombia using qRT-PCR // Acta Agronómica. 2013. Vol. 62 (2). P. 120–128.

6. Calvert E.L., Harrison B.D. Potato Mop-Top, a soil-borne virus // Plant Pathology. 1966. Vol. 15 (3). P. 134–139.

7. EPPO (1999). EPPO Standard PM 4/28 (1). Seed potatoes. Certification schemes // EPPO Bulletin. Vol. 29. P. 253–267.

8. Jones R.A.C., Harrison B.D. Ecological studies on Potato Mop-Top Virus in Scotland // Annals of Applied Biology. 1972. Vol. 72. P. 47–57.

9. Kirk H.G. Mop-top Virus, Relationship to Its Vector // American Journal of Potato Research. 2008. Vol. 85 (4). P. 261–265.

10. Malko A., Frantsuzov P., Nikitin M., Statsyuk N., Dzhavakhiya V., Golikov A. Potato Pathogens in Russia’s Regions: An Instrumental Survey with the Use of Real-Time PCR/RT-PCR in Matrix Format // Pathogens. 2019. Vol. 8. № 1. 18 p.

11. Mumford R.A., Walsh K., Barker I., Boon-ham N. Detection of Potato mop top virus and Tobacco rattle virus Using a Multiplex Real-Time Fluorescent Reverse-Transcription Polymerase Chain Reaction Assay // Phytopathology. 2000. Vol. 90 (5). P. 448–453.

12. Sandgren M., Plaisted R.L., Watanabe K.N., Olsson S., Valkonen J.P.T. Evaluation of some North and South American potato breeding lines for resistance to Potato mop-top virus in Sweden // American Journal of Potato Research. 2002. Vol. 79. P. 205–210.

13. Santala J., Samuilova O., Hannukkala A., Latvala S., Kortemaa H., Beuch U., Kvarnheden A., Persson P., Topp K., Ørstad K., Spetz C., Nielsen S.L., Kirk H.G., Budziszewska M., Wieczorek P., Obrępalska-Stęplowska A., Pospieszny H., Kryszczuk A., Sztangret-Wiśniewska J., Yin Z., Chrzanowska M., Zimnoch-Guzowska E., Jackeviciene E., Taluntytė L., Pūpola N., Mihailova J., Lielmane I., Järvekülg L., Kotkas K., Rogozina E., Sozonov A., Tikhonovich I., Horn P., Broer I., Kuusiene S., Staniulis J., Uth J.G., Adam G., Valkonen J.P.T. Detection, distribution and control of Potato mop-top virus, a soil-borne virus, in northern Europe // Annals of Applied Biology. 2010. Vol. 157 (2). P. 163–178. URL: https://doi.org/10.1111/j.1744-7348.2010.00423.x.

14. Shneyder Y., Karimova E., Bashkirova I., Zhivaeva T., Pruchkina M., Prikhodko Y. Development and testing of diagnostic methods for Potato mop-top virus and other potato viruses // Acta Horticulturae, 2023 (в печати). URL: https://elibrary.ru/contents.asp?id=51651869.

15. Shneyder Y., Prikhodko Y., Karimova E., Zhivaeva T., Lozovaya E. Development of diagnostic methods for potato mop-top virus and potato yellow dwarf virus in Russia // AIP Conference Proceedings: 4th International Conference on Modern Synthetic Methodologies for Creating Drugs and Functional Materials, MOSM 2020, Yekaterinburg, 2020. American Institute of Physics Inc.: American Institute of Physics Inc., 2021. Vol. 2388, Issue 1. P. 020027. URL: https://doi.org/10.1063/5.0069283.

16. CAB International. Spongospora subterranea f. sp. subterranea [Электронный ресурс]. URL: https://www.cabi.org/isc/datasheet/51088 (дата обращения: 12.05 2023).

17. EPPO Global Database. Potato mop-top virus (PMTV00) [Электронный ресурс]. URL: https://gd.eppo.int/taxon/PMTV00 (дата обращения: 12.05 2023).

18. FAOSTAT. Value of Agricultural Production [Электронный ресурс]. URL: https://www.fao.org/faostat/en/#data/QV (дата обращения: 12.05 2023).