Идентификация патогенов томата de novo

Одной из наиболее подверженных заболеваниям культур является томат (Solanum lycopersicum), что создает необходимость максимально точного и полного определения вызывающих эти болезни патогенов. Метод, позволяющий определить патогены с нуля или их комплекс, – секвенирование высококонсервативного локуса ДНК. Цель работы – определение видового состава патогенных грибов и бактерий данным методом. Исследование проводилось в 2023 г. в Бахчисарайском районе. Отбор материала проводился с растений томата сорта Pink Heart (Китай), выращенных в условиях защищенного грунта. При визуальном осмотре на растениях были обнаружены два типа поражений, из которых в чистую культуру было выделено 15 изолятов бактерий и грибов на среды LB, горохово-морковный агар и картофельно-декстрозный агар. Из выросших культур отбирались образцы, обладающие схожими признаками для выделения тотальной ДНК, на которой ставилась ПЦР с универсальными грибными и бактериальными праймерами. Полученные ампликоны секвенировались. С первого типа поражения были получены нуклеотидные последовательности, гомологичные Enterobacter ludwigii, E. kobei, E. cloaca и Pseudomonas veronii у бактерий. Идентичность полученных гомологов составляла 100% при 100%-м покрытии. У грибов с этого же типа поражений нуклеотидные последовательности гомологичны Botrytis cinerea и роду Penicillium, их гомологичность составила, как и у бактерий, 100% со 100%-м покрытием. Со второго типа поражения получены последовательности, гомологичные Cladosporium sp. и Penicillium chrysogenum. Идентичность гомологов составила 100% со 100%-м покрытием.

1. Бекетов А.В., Кувшинов В.А., Минаков И.А. Состояние и эффективность производства овощей // Экономика сельского хозяйства России. 2020. № 8. С. 84–89. DOI: 10.32651/208-84.

2. Чутчева Ю.В., Залтан Е.И. Перспективы развития овощеводства открытого грунта на основе биологизации // Экономика сельского хозяйства России. 2021. № 3. С. 65–70. DOI: 10.32651/213-65.

3. Тактарова С.В., Солдатова С.С. Современные тенденции и направления развития овощеводства в целях обеспечения продовольственной безопасности страны // Аграрный вестник Урала. 2024. Т. 24 (7). С. 957–968. DOI: 10.32417/1997-4868-2024-24-06-957-968.

4. Pandey A.K., Kumar A., Dinesh K., Varshney R., Dutta P. The hunt for beneficial fungi for tomato crop improvement – Advantages and perspectives // Plant Stress. 2022. Vol. 6. DOI: 10.1016/j.stress.2022.100110.

5. Ye M., Feng H., Hu J., Yu Q., Liu S. Managing tomato bacterial wilt by suppressing Ralstonia solanacearum population in soil and enhancing host resistance through fungus-derived furoic acid compound // Frontiers in plant science. 2022. Vol. 13. DOI: 10.3389/fpls.2022.1064797.

6. Ma M., Taylor P.W.J., Chen D., Vaghefi N., He J.Z. Major Soilborne Pathogens of Field Processing Tomatoes and Management Strategies // Microorganisms. 2023. Vol. 11 (2). DOI: 10.3390/microorganisms11020263.

7. Deng S., Liu Q., Chang W., Liu J., Wang H. First specific detection and validation of tomato wilt caused by Fusarium brachygibbosum using a PCR assay // PeerJ. 2023. Vol. 11. DOI: 10.7717/peerj.16473.

8. Ye Q., Wang R., Ruan M., Yao Z., Cheng Y., Wan H., Li Z., Yang Y., Zhou G. Genetic Diversity and Identification of Wilt and Root Rot Pathogens of Tomato in China // Plant disease. 2020. Vol. 104 (6). P. 1715–1724. DOI: 10.1094/PDIS-09-19-1873-RE.

9. Hariharan G., Prasannath K. Recent Advances in Molecular Diagnostics of Fungal Plant Pathogens: A Mini Review // Front Cell Infect Microbiol. 2021. Vol. 10. DOI: 10.3389/fcimb.2020.600234.

10. Liu J., Deng S., Chang W., Yu D., Wang H. Development of a Multiplex PCR Assay for the Detection of Tomato Wilt Caused by Coinfection of Fusarium brachygibbosum, Fusarium oxysporum, and Ralstonia solanacearum Based on Comparative Genomics // Plant disease. 2024. Vol. 108 (5). P. 1128–1138. DOI: 10.1094/PDIS-05-23-0962-SR.

11. Venbrux M., Crauwels S., Rediers H. Current and emerging trends in techniques for plant pathogen detection // Frontiers in plant science. 2023. Vol. 14. DOI:10.3389/fpls.2023.1120968.

12. Thapa S.P., O'Leary M., Jacques M.A., Gilbertson R.L., Coaker G. Comparative Genomics to Develop a Specific Multiplex PCR Assay for Detection of Clavibacter michiganensis // Phytopathology. 2020. Vol. 110 (3). P. 556–566. DOI: 10.1094/PHYTO-10-19-0405-R.

13. Буракова И.Ю., Гуреев А.П., Аминева Е.Ю., Ржевский С.Г., Попов В.Н. Анализ хроматограмм секвенирования для идентификации грибковых патогенов ясеня на территории г. Воронежа // Сорбционные и хроматографические процессы. 2022. Т. 22 (2). С. 214–223. DOI: 10.17308/sorpchrom.2022.22/9226.

14. Кичко А.А., Аксенова Т.С., Шапкин В.М., Зверев А.О., Хютти А.В., Андронов Е.Е. Анализ микобиоты в пораженных листьях картофеля (Solanum tuberosum L.) с использованием метагеномных подходов // Сельскохозяйственная биология. 2019. Т. 54 (5). С. 990–1001. DOI: 10.15389/agrobiology.2019.5.990rus.

15. Муллаева С.А., Стрелецкий Р.А., Делеган Я.А., Сазонова О.И., Иванова А.А., Позднякова-Филатова И.Ю., Захарова М.В., Ветрова А.А. Штамм Pseudomonas veronii 7р-81 – перспективный деструктор алифатических и ароматических углеводородов нефти // Биотехнология. 2022. Т. 38 (5). С. 99– 105. DOI: 10.56304/S0234275822050106.

16. Ally N.M., Neetoo H., Ranghoo-Sanmukhiya V.M., Coutinho T.A. Greenhouse-Grown Tomatoes: Microbial Diseases and their Control Methods: A Review // International Journal of Phytopathology. 2023. Vol. 12 (1). P. 99–127. DOI: 10.33687/phytopath.012.01.4273.

17. Bi K., Liang Y., Mengiste T., Sharon A. Killing softly: a roadmap of Botrytis cinerea pathogenicity // Trends in Plant Science. 2023. Vol. 28 (2). P. 211–222. DOI: 10.1016/j.tplants.2022.08.024.