Научная статья на тему 'ИДЕНТИФИКАЦИЯ ШТАММОВ АГРОБАКТЕРИЙ В ПОРАЖЕННЫХ БАКТЕРИАЛЬНЫМ РАКОМ АМПЕЛОЦЕНОЗАХ АНАПО-ТАМАНСКОЙ ЗОНЫ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ'

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ШТАММОВ АГРОБАКТЕРИЙ В ПОРАЖЕННЫХ БАКТЕРИАЛЬНЫМ РАКОМ АМПЕЛОЦЕНОЗАХ АНАПО-ТАМАНСКОЙ ЗОНЫ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
25
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БАКТЕРИАЛЬНЫЙ РАК ВИНОГРАДА / A. VITIS / ПЦР В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ / PEHA ГЕН / VIRF ГЕН / ПАТОГЕННЫЕ ШТАММЫ AGROBACTERIUM

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Макаркина М.В., Владимиров И.А., Ильницкая Е.Т., Матвеева Т.В.

Целью исследования являлось изучение видового состава и разнообразия штаммов агробактерий на виноградниках Анапо-Таманской зоны Краснодарского края. В качестве материала использовали опухоли с виноградных растений различных сортов, собранные на виноградниках Анапо-Таманской зоны. ДНК из опухолей выделяли ЦТАБ-методом с некоторыми дополнениями [Doyle et al., 1987; Tamari et al., 2013]. Для видовой идентификации агробактерий применяли метод полимеразной цепной реакции в режиме реального времени с использованием прибора АНК-32. Для исследования тонкого полиморфизма изолятов агробактерий применяли классический метод полимеразной цепной реакции с использованием прибора «Терцик» с последующей оценкой результатов методом электрофореза в агарозном геле и секвенированием фрагментов ДНК методом Сенджера. Полученные последовательности фрагментов ДНК анализировали в базе данных NCBI (http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/). В результате работы был определен видовой состав агробактерий и разнообразие изолятов на виноградниках Анапо-Таманской зоны Краснодарского края. Установлена принадлежность исследуемых патогенных агробактерий, к виду Agrobacterium vitis и близость их к штамму Ag57.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Макаркина М.В., Владимиров И.А., Ильницкая Е.Т., Матвеева Т.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Identification of Agrobacterium strains in the crown gall affected ampelocenoses of Anapa-Taman zone of Krasnodar region

The aim of the research was to study the species composition and diversity of Agrobacterium strains in the vineyard area of the Anapa-Taman area of Krasnodar region. The used material was tumors from different varieties of grape plants collected in the vineyards of Anapa-Taman area. DNA was isolated from tumors with CTAB-method with some additions [Doyle et al., 1987; Tamari et al., 2013]. Real time polymerase chain reaction (carried out in the ANK-32) was used for identification of species of Agrobacterium. To study the thin polymorphism of isolates of Agrobacterium was used the classic method of polymerase chain reaction within the Tertsik device and the followed evaluation of the results by agarose gel electrophoresis and sequencing of DNA fragments by Sanger. The sequences of DNA fragments were analyzed in the NCBI database (http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/). As a result of the work we determined Agrobacterium species composition in the vineyards Anapo-Taman area of Krasnodar region. We identificated that investigated pathogenic Agrobacterium belongs to the species Agrobacterium vitis similar to the strain Ag57.

Текст научной работы на тему «ИДЕНТИФИКАЦИЯ ШТАММОВ АГРОБАКТЕРИЙ В ПОРАЖЕННЫХ БАКТЕРИАЛЬНЫМ РАКОМ АМПЕЛОЦЕНОЗАХ АНАПО-ТАМАНСКОЙ ЗОНЫ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ»

100

Вестник защиты растений 3(89) - 2016. Материалы международной конференции

Plant Protection News, 2016, 3(89), p. 98-100

THE INHERITANCE OF RESISTANCE TO MILDEW HYBRID SEED VARIETIES BREEDING VNIIVIV A.N. Maistrenko, A.L. Maistrenko, N.A. Duran

All-Russian Research Institute of Viticulture and Winemaking named after Ya.I. Potapenko, ruswine@yandex.ru

The aim of the study is to identify donors and sources of resistance to mildew for grape breeding. The seedlings were cultivated in own-rooted hybrid kennel in uncovered culture, without protection against disease, the scheme of planting (1 x 0.2 m). Novel donors of resistance to mildew -white technical grapes of Bonus, Prestige were determined. Grape breeding at VNIIViV named by Y. I. Potapenko Platovsky, Stanitsa, Shaten confirmed their status as donors of resistance to mildew. The data obtained allow to use in grape breeding novel and known sources of resistance to fungal diseases. Five selected seedlings with high resistance to mildew were selected as an elite material.

УДК 577.29

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ШТАММОВ АГРОБАКТЕРИЙ В ПОРАЖЕННЫХ БАКТЕРИАЛЬНЫМ РАКОМ АМПЕЛОЦЕНОЗАХ АНАПО-ТАМАНСКОЙ ЗОНЫ

КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

М.В. Макаркина1, И.А. Владимиров2, Е.Т. Ильницкая1, Т.В. Матвеева2

1Северо-Кавказский зональный НИИ садоводства и виноградарства, Краснодар, Россия, kubansad@kubannet.ru 2Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия, radishlet@gmail.com

Целью исследования являлось изучение видового состава и разнообразия штаммов агробактерий на виноградниках Анапо-Таманской зоны Краснодарского края. В качестве материала использовали опухоли с виноградных растений различных сортов, собранные на виноградниках Анапо-Таманской зоны. ДНК из опухолей выделяли ЦТАБ-методом с некоторыми дополнениями [Doyle et al., 1987; Tamari et al., 2013]. Для видовой идентификации агробактерий применяли метод полимеразной цепной реакции в режиме реального времени с использованием прибора АНК-32. Для исследования тонкого полиморфизма изолятов агробактерий применяли классический метод полимеразной цепной реакции с использованием прибора «Терцик» с последующей оценкой результатов методом электрофореза в агарозном геле и секвенированием фрагментов ДНК методом Сенджера. Полученные последовательности фрагментов ДНК анализировали в базе данных NCBI (http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/). В результате работы был определен видовой состав агробактерий и разнообразие изолятов на виноградниках Анапо-Таманской зоны Краснодарского края. Установлена принадлежность исследуемых патогенных агробактерий, к виду Agrobacterium vitis и близость их к штамму Ag57.

Ключевые слова: бактериальный рак винограда, A. vitis, ПЦР в режиме реального времени, pehA ген, virF ген, патогенные штаммы Agrobacterium.

Бактериальный рак - одно из наиболее вредоносных хронических заболеваний виноградной лозы. Возбудитель бактериального рака - бактерии рода Agrobacterium. Известно, что на винограде виды Agrobacterium представлены как вирулентными, так и авирулентными штаммами; выделяют штаммы, проявляющие различную патоген-ность или наоборот - даже антагонистическое действие на опухолеобразующие штаммы бактерии. Достоверная идентификация патогенных штаммов агробактерий - актуальная проблема, как для фундаментальных аспектов микробиологии, фитопатологии, так и для прикладных задач отрасли виноградарства.

На основе проанализированных комбинаций прайме-ров к различным генам агробактерий нами были выбраны 2 тест-системы, наиболее приемлемые для анализа биоматериала на предмет заражения Agrobacterium vitis Ophel and Kerr. С помощью праймеров и зонда для ПЦР в реальном времени к гену pehA (F:TGAAGAGCGGTGTCGTGCTG; R: AATCAGCGGCTTGCAGGTCT; Pr:

TGAAGAGCGGTGTCGTGCTG) удалось обнаружить присутствие ДНК A. vitis во всех анализируемых образцах ДНК, выделенных из опухолей.

Тест-система на основе гена virF [Bini et al., 2008] предназначена для амплификации более протяженных фрагментов, пригодных для секвенирования и последующего более тонкого типирования изолятов на основе SNP. Секвенирование фрагментов гена virF двух образцов и последующее их сравнение c базой данных NCBI показало, что уровень их сходства с данным геном из A. vitis существенно выше, чем из Agrobacterium tumefaciens Conn и их соответствие фрагменту гена штамма A. vitis Ag57.

Из всего выше сказанного, можно заключить, что в ампелоценозах Краснодарского края паразитируют агро-бактерии вида A. vitis близкие к штамму Ag57. Для ответа на вопрос о степени сходства бактерий вызвавших заболевание в различных хозяйствах требуются дополнительные исследования, включающие секвенирование фрагментов генов, характерных для A. vitis и поиск полиморфизмов в них.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 15-34-51131 с использованием оборудования РЦ СПбГУ «Развитие молекулярных и клеточных технологий».

«Эколого-генетические основы современных агротехнологий». СПб, 27-29 апреля 2016 г.

101

Библиографический список (References)

Bini F., Kuczmog A., Putnoky P., et al. Novel pathogen-specific primers for Tamari F., Hinkley C.S., Ramprashad N. A comparison of DNA extraction the detection of Agrobacterium vitis and Agrobacterium tumefaciens. Vitis methods using Petunia hybrida tissues. Journal of biomolecular techniques,

Journal of Grapevine Research, 2008. V.47 (3). P.181-190. 2013. V. 24(3): P. 113-118.

Doyle J.J., Doyle J.L. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh tissue. Phytochem. Bull., 1987. V. 19. P. 11-15.

Plant Protection News, 2016, 3(89), p. 100-101

IDENTIFICATION OF AGROBACTERIUM STRAINS IN THE CROWN GALL AFFECTED AMPELOCENOSES OF ANAPA-TAMAN ZONE OF KRASNODAR REGION M.V. Makarkina1, I.A. Vladimirov2, E.T. Ilnitskaya1, T.V. Matveeva2

'North Caucasian Zonal Research Institute of Horticulture and Viticulture, kubansad@kubannet.ru 2Saint Petersburg State University, spbu@spbu.ru

The aim of the research was to study the species composition and diversity of Agrobacterium strains in the vineyard area of the Anapa-Taman area of Krasnodar region. The used material was tumors from different varieties of grape plants collected in the vineyards of Anapa-Taman area. DNA was isolated from tumors with CTAB-method with some additions [Doyle et al., 1987; Tamari et al., 2013]. Real time polymerase chain reaction (carried out in the ANK-32) was used for identification of species of Agrobacterium. To study the thin polymorphism of isolates of Agrobacterium was used the classic method of polymerase chain reaction within the "Tertsik" device and the followed evaluation of the results by agarose gel electrophoresis and sequencing of DNA fragments by Sanger. The sequences of DNA fragments were analyzed in the NCBI database (http://blast.ncbi.nlm. nih.gov/). As a result of the work we determined Agrobacterium species composition in the vineyards Anapo-Taman area of Krasnodar region. We identificated that investigated pathogenic Agrobacterium belongs to the species Agrobacterium vitis similar to the strain Ag57.

УДК 57.055

ВСТРЕЧАЕМОСТЬ МИКРОСПОРИДИЙ В СИМПАТРИЧЕСКИХ ПОПУЛЯЦИЯХ СТЕБЛЕВЫХ МОТЫЛЬКОВ РОДА OSTRINIA

Ю.М. Малыш, И.В. Грушевая, Ю.С. Токарев, А.Г. Конончук, А.Н. Фролов

Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург, Пушкин, Россия, julia_m_malysh@rambler.ru

Цель работы - изучить видовой состав и распространённость микроспоридий в симпатрических популяциях стеблевых мотыльков, собранных на территории России на кукурузе (Ostrinia nubilalis), полыни и конопле (Ostrinia scapulalis). Благодаря ПЦР-скринингу экстрактов геномной ДНК насекомых с последующим секвенированием ампликонов в выборках обоих видов обнаружено широкое распространение типичной для кукурузного мотылька O. nubilalis микроспоридии Nosema pyrausta из класса Terresporidia. На основании проведённого анализа можно сделать вывод о том, что оба вида р. Ostrinia восприимчивы к заражению N. pyrausta и симпатрические популяции насекомых-хозяев характеризуются сходным уровнем заражённости микроспоридиями, хотя в большинстве случаев отмечена тенденция к более высокому уровню заражённости насекомых, питающихся на двудольных растениях.

Ключевые слова: ПЦР-скрининг, видовой состав, заражённость, чешуекрылые насекомые.

Стеблевые мотыльки рода Ostrinia (Lepidoptera: Crambidae) широко распространены в Евразии и Северной Америке, отдельные виды вредят кукурузе и другим злакам. Поскольку популяции мотыльков, питающиеся на однодольных и двудольных растениях, нередко различаются по составу половых феромонов, срокам вылета имаго и предпочтениям в выборе растений для откладки яиц, и поскольку скрещивание их между собой нередко затруднены, а анализ микросателлитной ДНК демонстрирует чёткие различия генетической структуры, обитающие в Евтопе симпатрические популяции насекомых подразделены на самостоятельные виды: Ostrinia nubilalis и О. scapulalis рш^ et а1., 2012]. Во многих регионах динамика численности этих фитофагов в значительной степени контролируется деятельностью паразитических насекомых [Фролов, 2004]. Меньшую (по крайней мере на период конца XX века) эффективность в отношении контроля североамериканских популяций кукурузного мотылька О. пиЫШШ, сформировавшихся в результате проникновения вредителя, обнаруживали паразитические

насекомые, интродуцированные для борьбы с вредителем в начале XX века [Hudon et al., 1989]. С другой стороны, в этих условиях важную роль в регуляции численности насекомого играет микроспоридия Nosema cf pyrausta, которая рассматривается как потенциальный продуцент микробиологических препаратов против кукурузного мотылька [Lewis, 2009]. В настоящей работе для анализа на заражённость микроспоридиями использованы выборки экстрактов геномной ДНК гусениц стеблевых мотыльков, собранных в Краснодарском крае, Белгородской, Ростовской и Ставропольской областях, а также в республике Татарстан на однодольных (кукуруза) и двудольных (полынь, конопля) растениях. ПЦР-скрининг проведён с использованием универсальных для микроспоридий праймеров 18f:1047r [Weiss, Vossbrinck, 1999] с последующим секвенированием ампликонов и BLAST-анализом полученных нуклеотидных последовательностей. Исследование проб, показавших положительный ответ, позволил идентифицировать выявленных микроспоридий как Nosema pyrausta из O. nubilalis на основании идентичности полученных

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.