Разработка и валидация методов диагностики вируса карликовости пшеницы (Mastrevirus hordei)

Вирус карликовости пшеницы (Wheat dwarf virus, или Mastrevirus hordei; акроним – WDV) является вредоносным патогеном пшеницы, ячменя, ржи, тритикале, овса и многочисленных видов многолетних злаковых трав. Потери урожая пшеницы в результате заражения этим вирусом могут достигать 100%. Переносчиком WDV является полосатая цикадка (Psammotettix striatus L.), широко распространенная на территории РФ.
Для разработки методических рекомендаций по выявлению и идентификации WDV было проведено испытание тест-системы для ИФА фирмы Loewe Biochemica GmbH (Германия), двух тест-систем для ПЦР в реальном времени (ПЦР-РВ) и семи пар праймеров для классической ПЦР.
Установлено, что испытуемая тест-система для ИФА к WDV характеризуется достаточно высокой специфичностью к целевому объекту и может быть рекомендована для проведения скрининговых тестов на наличие этого вируса. Аналогичное заключение сделано также в отношении праймеров и зонда RTIC-F/ RTIC-R/ RTIC-Probe (Wang et al., 2016), которые позволяют диагностировать изоляты штаммов WDV-B и WDV-W с высокой специфичностью, чувствительностью и воспроизводимостью тестов. Установлено, что праймеры WDV-40F/WDV-806R и WDV-WFb/WDV-WRb позволяют диагностировать изоляты штаммов WDV-W и WDV-B, тогда как праймеры WDV-F/WDVR, WDV-T-F/WDV-T-R и WDV-1F/WDV-WRb характеризуются специфичностью к штамму WDV-W, а праймеры WDV-H-F/WDV-H-R и WDV-WFb/WDV-4R – специфичностью к штамму WDV-B. Для проведения подтверждающих тестов на наличие WDV отработаны протоколы классической ПЦР с праймерами WDV-WFb/WDV-WRb и WDV-F/WDV-R, обеспечивающие высокую эксклюзивность, инклюзивность и чувствительность тестов.

1. Бей-Биенко Т.Я. Насекомые и клещи – вредители сельскохозяйственных культур. Том 1. Насекомые с неполным превращением// Л.: Наука. – 1972. – 214 с.

2. Живаева Т.С., Приходько Ю.Н., Лозовая Е.Н., Шнейдер Ю.А., Башкирова И.Г., Каримова Е.В. Разработка и валидация методов диагностики вируса полосатой мозаики пшеницы (WSMV). Фитосанитария. Карантин растений. 2025. № 2 (23). С. 62–77. DOI: 10.69536/FKR.2025.52.35.004

3. Кулакова Ю.Ю., Орлова Ю.В., Омельяненко Т.З., Комаров Д.А., Кулаков В.Г. Горчак ползучий: история расселения вида в Крыму и Поволжье // Фитосанитария. Карантин растений. – 2022. – № 4 (12). – С. 2–15. – DOI 10.69536/n8968-0127-4785-m.

4. Орлов В.Н. Вредители зерновых колосовых культур// М.: Печатный Город. – 2006. – 104 с.

5. 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.

6. Хорина Н.А., Лопаткин А.А., Живаева Т.С., Приходько Ю.Н., Шнейдер Ю.А. Вирус штриховатой мозаики ячменя – опасный патоген, влияющий на экспортный потенциал Российской Федерации Фитосанитария. Карантин растений. 2023. № 1 (13). С. 32-46. DOI: 10.69536/x7079-1718-0013-z

7. Abt I., Souquet M., Gersende Angot G., Romain Mabon R., Dallot S., Gaël Thébaud G., Jacquot E. Functional transcomplementation between Wheat dwarf virus strains in wheat and barley// Viruses. – 2020, 12, 34. – http://dx.doi.org/10.3390/v12010034.

8. Brunt A.A., Crabtree K., Dallwitz M.J., Gibbs A.J., Watson L. Zurcher E.J. (eds.) Wheat dwarf monogeminivirus// Plant Viruses Online: Descriptions and Lists from the VIDE Database. Version: 20th August 1996. – URL http://biology.anu.edu.au/Groups/MES/vide/.

9. CABI, 2025. Wheat dwarf virus// CABI Crop Protection Compendium. – https://doi.org/10.1079/cabicompendium.

10. Hao Y., Wang Y., Chen Z., Bland D., Li S., BrownGuedira G., et al. A conserved locus conditioning Soilborne wheat mosaic virus resistance on the long arm of chromosome 5D in common wheat// Mol. Breed. – 2012. – Vol.30. – P. 1453–1464.

11. 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.

12. Kundu J., Gadiou S., Červená G. Discrimination and genetic diversity of Wheat dwarf virus in the Czech Republic// Virus genes. – 2009. – Vol.38. – P. 468–474.

13. Lemmetty A., Huusela-Veistola E. First report of Wheat dwarf virus in winter wheat in Finland// Plant Disease. – 2005. – Vol.89. – P. 912–912.

14. Lindblad M., Waern P. Correlation of wheat dwarf incidence to winter wheat cultivation practices// Agriculture, Ecosystems & Environment. – 2002. – Vol.92. – P. 115–122.

15. Manurung B., Witsack W., Mehner S., Grüntzig M., Fuchs E. The epidemiology of Wheat dwarf virus in relation to occurrence of the leafhopper Psammotettix alienus in Middle-Germany// Virus Research. – 2004. – Vol. 100. – P. 109–113.

16. Mishchenko L., Dunich A., Mishchenko I., Dashchenko A., Boyko O., Skufinskyi O., Kyrychenko A., Kozub N., Mukha T. Wheat dwarf virus and its impact on the 2020 harvest in some regions of Ukraine// Karantin i zahist roslin. – 2021. – №1 (264). – С. 3–9.

17. Mishchenko L.T., Dunich A.A., Mishchenko I.A., Dashchenko A.V., Kozub N.O., Kyslykh T.M., Molodchenkova O.O. Wheat dwarf virus in Ukraine: occurrence, molecular characterization and impact on the yield// Journal of Plant Diseases and Protection. – 2022. – Vol.129 (1). – P.107-116.

18. Nygren J.N., Shad N., Kvarnheden A., Westerbergh A. Variation in susceptibility to Wheat dwarf virus among wild and domesticated wheat// PloS One. – 2014. – 10, e0121580-e0121580.

19. Pfrieme A.-K., Will T., Pillen K., Stahi A. The past, present, and future of Wheat dwarf virus management-A review//Plants. 2023, 12(20), 3633; https://doi.org/10.3390/plants12203633.

20. Širlová L., Vacke J., Chaloupkova M. Reaction of selected winter wheat varieties to autumnal infection with Wheat dwarf virus// Plant Protection Science. – 2005. – Vol.41. – P. 1-7.

21. Tamura K., Stecher G., and Kumar S. (2021) MEGA11: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 11. Molecular Biology and Evolution 38:3022-3027.

22. Tobias I., Shevchenko O., Kiss B., Bysov A., Snihur H., Polischuk V., Salanki K., Palkovics L. Comparison of the nucleotide sequences of Wheat dwarf virus (WDV) isolates from Hungary and Ukraine// Polish Soc Microbiologists. – 2011. – Vol.60. – P. 125–131.

23. Trzmiel K., Klejdysz T. Detection of barleyand wheat-specific forms of Wheat dwarf virus in it's vector Psammotettix alienus by duplex PCR assay// Journal of Plant Protection Research. – 2018. – Vol.58 (1). – P.54-57.

24. Wang L., Liu Y., Wang X.-F. Detection of Wheat dwarf virus by TaqMan LNA probe real-time PCR// Acta Phytopathologica Sinica. – 2016. – Vol. 46 (3). – P. 313–319.

25. Wei S., Liu L., Chen G., Yang H., Huang L., Gong G., Luo P., Zhang M. Molecular evolution and phylogeographic analysis of Wheat dwarf virus// Front. Microbiolog y. – 2024. – 15:1314526/ doi: 10.3389/fmicb.2024.1314526.

26. Wu B., Melcher U., Guo X., Wang X., Fan L., Zhou G. Assessment of codivergence of Mastreviruses with their plant hosts// BMC Evolutionary Biology. – 2008, 8, 335.

27. Zhang P., Liu Y., Liu W., Massart S., Wang X. Simultaneous detection of Wheat dwarf virus, Northern cereal mosaic virus, Barley yellow striate mosaic virus and Rice black-streaked dwarf virus in wheat by multiplex RT-PCR// Journal of Virological Methods. – 2017. – Vol. 249. – P. 170–174.