«Чуму плодовых -«: бактериальный ожог теперь диагностируют за 4 часа

Ученые Института молекулярной биологии и биохимии им. М. Айтхожина разработали высокочувствительную систему диагностики бактериального ожога. Метод настолько прост, что его можно проводить в полевых условиях. Опасное инфекционное заболевание – бакожог – уничтожает плодовые культуры и наносит огромный ущерб казахстанским дачникам, фермерам уже более 15 лет.

Беспощадная болезнь

Бактериальный ожог наносят бактерии Erwinia amylovora. Он поражает более 180 видов растений семейства розоцветных. Болезнь впервые обнаружили в Северной Америке в XIX веке. В Азию, Европу ее занесли в XX веке, что привело к значительным экономическим потерям.

В Казахстане впервые бактериальный ожог зафиксировали в середине 2000-х годов. В 2008 году в некоторых садах южных регионов страны на деревьях почернели и увяли цветки, побурели, скрючились побеги и листья. Тогда из-за отсутствия современного оборудования специалисты не могли провести точную идентификацию болезни.

В 2010 году она нанесла существенный урон яблоневым и грушевым садам в нескольких районах Алматинской и Жамбылской областей. В течение двух лет специалисты НИИ защиты и карантина растений обследовали сады Алматинской области.

В 2013 году владельцы Турарских дач, что в Карасайском районе, привезли в редакцию “КАРАВАНА” образцы почерневших яблоневых веток. Сотрудники института отправили их коллегам в Москву, а те переправили в Швейцарию. Предварительный диагноз – бактериальный ожог – подтвердился. Дачники уничтожили деревья, но болезнь пошла дальше.

К 2015 году заразу выявили в садах Западно-Казахстанской, Кызылординской, Южно-Казахстанской, Жамбылской, Алматинской областей. В последующие годы ученые говорили о “чуме плодовых” на всех мероприятиях, посвященных сохранению яблони Сиверса и возрождению апорта.

Справка “КАРАВАНА”

Вместе с казахстанскими учеными наше издание регулярно поднимало проблему на своих страницах (см.: “Беда на наши яблоки” от 26 июля 2013 года, “Хрен нам, а не яблоки!” от 2 октября 2015 года, “Сады в опасности!” от 11 сентября 2016 года, “Почему деградирует апорт” от 23 марта 2018 года, “Лечим сад от опасной хвори” от 15 апреля 2018 года, “Если в Казахстане исчезнет мясо, будем есть орехи, – профессор” от 21 июля 2018 года и другие).

По оценке специалистов НИИ защиты и карантина растений, озвученной 4 года назад, только в Алматинской плодовой зоне апорт заражен этим недугом почти на 100 процентов.

“Не нужно дорогостоящего оборудования”

Но эту напасть можно диагностировать и даже бороться с ней! Сразу 2 лаборатории Института молекулярной биологии и биохимии занимаются проблемой бактериального ожога. Лаборатория биоинженерии растений проводит исследования, направленные на разработку молекулярно-биологических технологий идентификации заболевания, разработку практических рекомендаций для предотвращения распространения заразы и проведения профилактических фитосанитарных мероприятий.

Лаборатория биотехнологии и молекулярной генетики работает над тем, чтобы с помощью молекулярных маркеров выявить устойчивые генотипы в казахстанских популяциях яблони Сиверса, а затем исследовать возможность их использования в качестве подвоя.

О системе диагностики бакожога рассказал заведующий лабораторией биотехнологии и молекулярной генетики PhD Нурбол ГАЛИАКПАРОВ:

– В основе лежит молекулярный метод, разработанный ученым из Кореи. Его используют в разных областях биологии, в том числе в диагностике. За год наши ученые создали собственный метод диагностики бактериального ожога плодовых культур.

Мы используем изотермальную петлевую реакцию. Чем она отличается от ПЦР-диагностики? Для ПЦР-анализа необходимы определенные температуры, дорогостоящее оборудование. В нашем случае оно не нужно. Достаточно обычной водяной бани. Диагностику можно провести на месте, скажем, в фермерском хозяйстве. Другое отличие этого метода от ПЦР – чувствительность выше от 100 до 1 000 раз. Да, метод ПЦР чувствительный, но при нем могут возникать так называемые фальшпозитивы. То есть растение может быть здорово, но ПЦР-анализ может показать наличие патогена. При изотермальной реакции такой проблемы нет.

– Сколько времени потребуется, чтобы поставить диагноз яблоне или груше?

– 4–5 часов. Нужно выделить ДНК из листа дерева, на это уйдет примерно 2–3 часа. И на саму диагностику – около часа.

– Пользуется ли метод популярностью у фермеров?

– Пока мы не афишировали его широко. Но обращения от фермеров поступают, ведь проблема бактериального ожога в садах очень актуальна.

Цель – найти генотип, устойчивый к болезни

Также ученые работают над тем, чтобы с помощью молекулярных маркеров выявить устойчивые генотипы в казахстанских популяциях яблони Сиверса, а затем исследовать возможность их использования в качестве подвоя.

– Дикие яблони обладают большим потенциалом в качестве доноров генов устойчивости к бактериальному ожогу при выведении новых устойчивых к болезни сортов яблони, – продолжает Нурбол Галиакпаров. – В Казахстане большое генетическое разнообразие дикой яблони, каждое дерево имеет свой генотип. Как и люди, все они разные. Мы работаем с небольшой популяцией дикой яблони в Тау-Тургене. Таких популяций по стране – около 15. Взяли несколько образцов деревьев, ввели их in vitro (в пробирке) культуру и заразили бактерией Erwinia amylovora. Заметили: на отдельных образцах вообще не образовывался некроз, характерный для ожога.

Цель – найти генотип дикой яблони, устойчивый к нему. Далее эти генотипы могут использовать казахстанские селекционеры в качестве подвоя…

Проект завершится в 2023 году.

P.S. Казахстанская тест-система способна приносить прибыль. Услуга востребована на казахстанском рынке и за его пределами. Но над коммерциализацией системы диагностики команда начала работать совсем недавно.

 

caravan.kz