Разработка и валидация методов диагностики вируса полосатой мозаики пшеницы (WSMV)
https://doi.org/10.69536/FKR.2025.52.35.004
Аннотация
Вирус полосатой мозаики пшеницы (Wheat streak mosaic virus, или Tritimovirus tritici; акроним – WSMV) является вредоносным патогеном пшеницы, кукурузы, овса, проса, ржи, сорго, тритикале, ячменя и многочисленных видов многолетних злаковых трав. Потери урожая пшеницы в результате заражения этим вирусом могут достигать 100%. WSMV распространяется контактным способом, с семенами и пшеничным завитушным клещом Aceria tosichella Keifer. Положение об отсутствии этого вируса содержится в фитосанитарных требованиях 16 стран – импортеров российской зерновой продукции.
Для разработки методических рекомендаций по выявлению и идентификации WSMV было проведено испытание трех тест-систем для ИФА ведущих фирм-производителей, четырех тест-систем для ПЦР в «реальном времени» (ОТ-ПЦР-РВ) и восьми пар праймеров для классической ОТ-ПЦР. Установлен достаточно высокий уровень специфичности к целевому объекту у тест-систем для ИФА к WSMV фирм Agdia, DSMZ и Loewe. Совпадения результатов серологических тестов с тест-системой фирмы Agdia и результатов молекулярных тестов составило 90,5–100%, что позволяет рекомендовать данную тест-систему для проведения скрининговых тестов на наличие WSMV. Установлено, что наборы реагентов для ПЦР-РВ к WSMV отечественных фирм-производителей могут быть рекомендованы для проведения скрининговых тестов на наличие WSMV при проведении фитосанитарного мониторинга посевов и для анализа семян зерновых культур, предназначенных для использования внутри Российской Федерации. Для анализа зерновой продукции, предназначенной для экспорта, альтернативой методу ИФА может являться тест в формате одноэтапной ОТ-ПЦР-РВ с праймерами и зондом WSMV F1/WSMV R1/ WSMV P. Для проведения подтверждающих тестов на наличие WSMV отработан протокол одноэтапной классической ОТ-ПЦР с праймерами PMB-70/ PMB-71, не уступающий по чувствительности тестам методом ПЦР в «реальном времени». Установлена возможность использования праймеров WSMV-F/WSMV-R и WSMVL2/WSMVR2 в качестве подтверждающих тестов. Для изучения генетических особенностей у выявляемых изолятов в качестве дополнительных тестов целесообразно использовать праймеры WSMV-CP-AM-F2/WSMV-CP-AM-R и WSMV-CP-Czech-F/WSMV-CP-Czech-R, которые амплифицируют полные последовательности нуклеотидов генов белка оболочки изолятов штаммов WSMV-D и WSMV-B соответственно.
Об авторах
Т. С. ЖиваеваРоссия
Живаева Татьяна Степановна - научный сотрудник научно-методического отдела вирусологии ФГБУ «ВНИИКР».
р. п. Быково, м. о. Раменский, Московская обл., 140150
Ю. Н. Приходько
Россия
Приходько Юрий Николаевич - кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник научно-методического отдела вирусологии ФГБУ «ВНИИКР».
р. п. Быково, м. о. Раменский, Московская обл., 140150
Е. Н. Лозовая
Россия
Лозовая Евгения Николаевна - научный сотрудник отдела аспирантуры ФГБУ «ВНИИКР».
р. п. Быково, м. о. Раменский, Московская обл., 140150
Ю. A. Шнейдер
Россия
Шнейдер Юрий Андреевич - кандидат биологических наук, начальник научно-методического отдела вирусологии, ведущий научный сотрудник ФГБУ «ВНИИКР».
р. п. Быково, м. о. Раменский, Московская обл., 140150
И. Г. Башкирова
Россия
Башкирова Ида Геннадьевна - кандидат биологических наук, научный сотрудник научно-методического отдела вирусологии ФГБУ «ВНИИКР».
р. п. Быково, м. о. Раменский, Московская обл., 140150
Е. В. Каримова
Россия
Каримова Елена Владимировна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, начальник научно-методического отдела вирусологии и бактериологии ФГБУ «ВНИИКР».
р. п. Быково, м. о. Раменский, Московская обл., 140150
Список литературы
1. Аблова И.Б., Беспалова Л.А., Мокроусов В.В., Аблова О.С., Бойко А.П. Вирусные болезни зерновых культур в Краснодарском крае// Защита и карантин растений. – 2012. – № 6. – С. 14–17.
2. Богоутдинов Д.З., Кастальева Т.Б., Гирсова Н.В. Вирусные заболевания зерновых культур в Самарской области// Вестник Оренбургского государственного университета. – 2017. – № 4 (204). – С. 46–52.
3. Власов Ю.И., Ларина Э.И. Сельскохозяйственная вирусология// М., Колос. – 1982. – 240 с.
4. Глинушкин А.П. Фитопатогенный комплекс пшеницы и меры борьбы с ним// Автореферат дисс… доктора с.-х. наук. – М., 2013. – 38 с.
5. Демьяненко Ф.П., Будзанивска И.Х., Полищук В.П., Холоненко О.Л. Использование математических моделей для оценки распространенности фитовирусов в некоторых регионах Украины// Тезисы докладов 2-й международной конференции «Биоресурсы и вирусы». – Киев, 1998. – С. 4–5.
6. Живаева Т.С., Приходько Ю.Н., Шнейдер Ю.А., Лозовая Е.Н., Пручкина М.А., Селявкин С.Н., Хорина Н.А., Каримова Е.В. Серомониторинг вирусов в посевах пшеницы на территории Российской Федерации// V Всероссийский конгресс по защите растений. Сборник тезисов докладов. СПб.: ФГБНУ ВИЗР, 2024. – С. 44.
7. Приходько Ю. Н., Живаева Т. С., Лозовая Е. Н., Шнейдер Ю. А., Пручкина М. А., Башкирова И. Г., Каримова Е. В., Селявкин С. Н., Касаткин Д. Г., Комаров Д. А., Кобзарь В. Ф., Аблова И. Б., Пузырная О. Ю., Керимов Р. В. Видовой состав и распространенность вирусов пшеницы в Российской Федерации// Фитосанитария. Карантин растений. – 2024. – №4S (20В). – С. 71–72. https://doi.org/10.69536/FKR.2024.38.66.001.
8. Приходько Ю.Н., Живаева Т.С., Лозовая Е.Н., Селявкин С.Н., Шнейдер Ю.А., Пручкина М.А., Каримова Е.В. Серомониторинг вирусов пшеницы (2021–2023 гг.) Фитосанитария. Карантин растений. 2024. № S2-1 (18). С. 44.
9. Развязкина Г.М., Калкова Е.А., Белянчикова Ю.В. Вирус полосатой мозаики пшеницы // Защита растений от вредителей и болезней. – 1963. – № 9. – С. 54–55.
10. Bennypaul H., Abdullahi I., Harding M.W., Aboukhaddour R. First detection of European isolates of Wheat streak mosaic virus in Canada// Plant Disease. – 2019. – Vol.103. – P. 1442. https://doi.org/10.1094/PDIS-12-18-2193-PDN.
11. Coutts B.A., Banovic M., Kehoe M.A., Severtson D.L., Jones R.A.C. Epidemiology of Wheat streak mosaic virus in wheat in a Mediterranean-type environment// Eur. J. Plant Pathol. – 2014 a. – Vol. 140. – P. 797–813. DOI:10.1007/s10658-014-0510-x.
12. Coutts B.A., Hammond N.E.B., Kehoe M.A., Jones, R.A.C. Finding Wheat streak mosaic virus in southwest Australia// Aust. J. Agric. Res. – 2008 a. – Vol. 59. – P. 836–843. https://doi.org/10.1071/AR08034.
13. Deb M., Anderson J.M. Development of a multiplexed PCR detection method for Barley and Cereal yellow dwarf viruses, Wheat spindle streak virus, Wheat streak mosaic virus and Soil-borne wheat mosaic virus// J. Virol. Methods. – 2008. – Vol. 148. – P. 17–24. DOI: 10.1016/j.jviromet.2007.10.015.
14. Hall T.A. 1999. BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT. Nucl. Acids. Symp. Ser.41: 95–98.
15. Inoue-Nagata A.K., Jordan R., Kreuze J., Li F., López-Moya J.J., Mäkinen K., Ohshima K., Wylie S.J. ICTV Virus Taxonomy Profile: Potyviridae// Journal of General Virology. – 2022. – 103:001738.
16. Jones A.C. Global plant virus disease pandemics and epidemics// Plants. – 2021, 10, 233. – https://doi.org/10.3390/plants10020233.
17. Jones R. A.C. Developing a sensitive dry seed test to detect seed-borne viruses in bulk seed samples of wheat// Project DAW00141, Department of Agriculture and Food Western Australia. – (DAFWA). – 2008. – 56 s.
18. Jones R.A.C., Vazquez-Iglesias I., Hajizadeh M., McGreig S., Gibbs A.J. Phylogenetics and evolution of Wheat streak mosaic virus: Its global origin and the source of the Australian epidemic// Plant Pathology. – 2022. – Vol.71. – P. 1660–1673. https://doi.org/10.1111/ppa.13609.
19. Kúdela O., Kúdelová M., Nováková S., Glasa M. First report of Wheat streak mosaic virus in Slovakia// Plant Disease. – 2008. – Vol. 92, No. 9. – P. 1365. DOI: 10.1094/PDIS-92-9-1365C.
20. Lanoiselet V.M., Hind-Lanoiselet T.L., Murray G.M. Studies on the seed transmission of Wheat streak mosaic virus// Australasian Plant Pathology. – 2008. – Vol.37. – P. 584–588. https://doi.org/10.1071/AP08059.
21. Lee S., Kang E.-H., Chu Y.M., Shin Y.-G., Ahn T.-Y. Development of PCR diagnosis system for plant quarantine seed-borne Wheat streak mosaic virus// Korean Journal of Microbiology. – 2013. – Vol. 49, No. 2. – P. 112–117. https://doi.org/10.7845/kjm.2013.3013.
22. Masumi M., Rastegar M., Zare A., Lesemann D.E., Ebrahim-Nesbat F., Izadpanah K. Wheat eqlid mosaic virus: a novel Potyviridae in Iran// Parasitica. – 2005. – Vol. Vol 61 (1). – P. 101–104.
23. Mishchenko L.T., Dunich S.A., Mishchenko I.A., Petrenkova V.P., Mukha T.I. Monitoring of economically important wheat viruses under weather conditions change in Ukraine and investigation of seed transmission of Wheat streak mosaic virus// Bulgarian Journal of Agricultural Science. – 2018. – Vol. 24 (No 4). – P. 660–669.
24. Navia D., de Mendonça R.S., Skoracka A., Szydo W., Knihinicki D., Hein G.L., da Pereira P.R.V., Truol G., Lau D. Wheat curl mite, Aceria tosichella, and transmitted viruses: an expanding pest complex affecting cereal crops// Experimental and Applied Acarology. – 2013. – Vol.59 (1/2). – P. 95–143. https://doi.org/10.1007/s10493-012-9633-y.
25. Price J.A., Smitha J., Simmons A., Fellers J., Rusha C.M. Multiplex real-time RT-PCR for detection of Wheat streak mosaic virus and Tritcum mosaic virus// Journal of Virological Methods. – 2010. – Vol. 165. – P. 198–201. DOI: 10.1016/j.jviromet.2010.01.019.
26. Rabenstein F., Seifers D.L., Schubert J., French R., Stenger D.C. Phylogenetic relationships, strain diversity and biogeography of tritimoviruses// Journal of General Virology. – 2002. – Vol.83 (4). – P. 895–906. DOI: 10.1099/0022-1317-83-4-895.
27. Redila C.D., Prakash V., Nouri S. Metagenomics analysis of the wheat virome identifies novel plant and fungal-associated viral sequences// Viruses. – 2021. – 13, 2457. https://doi.org/10.3390/v13122457.
28. Rogers S.M., Payton M., Allen R.W., Melcher U., Carver J., Fletcher J. Method: a single nucleotide polymorphism genotyping method for Wheat streak mosaic virus// Genetics 2012, 3:10. – http://www.investigativegenetics.com/content/3/1/10.
29. Tamura K., Stecher G., and Kumar S. (2021) MEGA11: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 11. Molecular Biology and Evolution 38:3022-3027.
30. Tatineni S., Graybosch R.A., Hein G.L., Wegulo S.N., French R. Wheat cultivar-specific disease synergism and alteration of virus accumulation during co-infection with Wheat streak mosaic virus and Triticum mosaic virus// Phytopathology. – 2010. – Vol. 100 (3). – P. 230–238. DOI: 10.1094/PHYTO-100-3-0230.
31. Tatineni S., Hein G.L. Tritimoviruses and Rymoviruses (Potyviridae)// Taxonomy – International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV). – 2020. – https://talk.ictvonline.org/taxonomy/.
32. CABI, 2025. Wheat streak mosaic virus (wheat streak) datasheet // https://www.cabi.org/isc/datasheet/56858 (последнее обращение: 11.03.2025).
33. https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi (дата обращения: 15.01.2025).
Рецензия
Для цитирования:
Живаева Т.С., Приходько Ю.Н., Лозовая Е.Н., Шнейдер Ю.A., Башкирова И.Г., Каримова Е.В. Разработка и валидация методов диагностики вируса полосатой мозаики пшеницы (WSMV). Фитосанитария. Карантин растений. 2025;(2):62-77. https://doi.org/10.69536/FKR.2025.52.35.004
For citation:
Zhivaeva T.S., Prikhodko Yu.N., Lozovaya E.N., Shneyder Yu.A., Bashkirova I.G., Karimova E.V. Development and validation of diagnosis methods for wheat streak mosaic virus (WSMV). Plant Health and Quarantine. 2025;(2):62-77. (In Russ.) https://doi.org/10.69536/FKR.2025.52.35.004