Хвора рослина. Як правильно поставити діагноз?

 Хвора рослина. Як правильно поставити діагноз?

Сучасний метод ДНК-діагностики основних фітозахворювань ягідних культур – Галаєва М.В., кандидат біологічних наук; Галаєв О.В., кандидат біологічних наук, ТОВ НВЦ ≪ІН ВІТРО ПЛАНТ≫

Для отримання стабільно високих врожаїв ягідних культур необхідно використовувати високоякісний садивний матеріал та своєчасно й ефективно боротись із захворюваннями рослин. Досить часто у боротьбі з хворобами ми обираємо неправильну стратегію. Зазвичай бачимо певні ознаки захворювання та намагаємось їх подолати різними доступними методами, не з’ясувавши основну причину хвороби. Майже щодня у групах аграріїв, садівників або ягідників на Facebook та в інших соціальних мережах можна зустріти фото хворої рослини із запитаннями «Що це таке?» та «Чим його побризкати?».

На ці запитання можна отримати багато «корисних» порад і побажань, бо в когось «теж таке було». Причому часто ці поради суперечать одна одній. Чому? Тому що однакові ознаки захворювання можуть мати зовсім різну природу. Так, зів’яле листя може бути зумовлене як нестачею вологи у ґрунті, так і захворюваннями різної природи: вірусними, грибковими або бактеріальними.

Проте часто аграрії не намагаються з’ясувати причину захворювання рослини, а одразу починають її лікувати. Наприклад, на запитання про зів’яле листя вашої рослини можна отримати відповідь, що це маніліоз, та пораду, що таку рослину треба побризкати «Хорусом» чи іншим препаратом фунгіцидної групи.

Ви поспіхом купуєте протигрибкові препарати й обробляєте ними поле або сад, бо треба ж отримати добрий врожай, а в результаті – ніяких змін на краще. Тоді ви припускаєте, що препарат, яким обробили хворі рослини, був неякісним, та купуєте інший. Добре, якщо рослини дійсно хворіли на грибкове захворювання і препарат допоміг. А якщо ні? Ви починаєте думати, що це бактеріальне захворювання, і ще з більшою швидкістю скуповуєте антибактеріальні препарати та обробляєте ними поле.

Проте й антибактеріальні препарати можуть не допомогти. Зрештою ви маєте хворі рослини, які так і не змогли вилікувати, і отримуєте низький врожай. До того ж ви витратили значні кошти на обробку, ще й плоди від таких рослин будуть низької якості, зовсім не «еко».

Добре, якщо захворіла одна або декілька рослин, з якими ви проводите експерименти на своїй присадибній ділянці. А якщо таких рослин ціле поле або сад? І цього року ви планували отримати високі врожаї? Що ви зробили не так, і як запобігти подібній ситуації в майбутньому?

З ЧОГО ПОТРІБНО ПОЧИНАТИ?

Розпочинати треба з діагностики. Причому діагностику краще проводити якомога раніше. Можна навести приклад зі звичайної побутової ситуації. У вас сильні напади кашлю, і ви прийшли до лікарні. Що робить лікар? Він одразу виписує вам потрібні пігулки? В жодному разі ні!

Лікар перш за все проводить огляд та направляє вас до діагностичної лабораторії для проведення певних аналізів і тільки після отримання результатів лабораторних досліджень починає лікування. Немає універсальних пігулок від кашлю, тому що природа кашлю може бути зовсім різною (бактеріальна, вірусна, алергічна), і, відповідно, абсолютно різним буде лікування. Так само і з рослинами. Перш ніж приступати до лікування хворої рослини, треба провести своєчасну діагностику її захворювань.

Таку рослину необхідно надіслати до лабораторії. Причому не обов’язково надсилати в лабораторію цілу рослину, для більшості досліджень достатньо буде одного листочка, фрагменту корінця або пагона. Якщо це грибкові чи бактеріальні хвороби, то їх легко подолати з використанням сучасних високоефективних препаратів. До того ж, більшість грибкових захворювань легко ідентифікуються за допомогою звичайної візуальної оцінки (важко переплутати мучнисту росу з іншою хворобою). Ситуація з вірусними захворюваннями значно складніша.

Слід пам’ятати, що ефективного лікування вірусних хвороб не існує. Знову наведемо приклад з медицини. З вірусом імунодефіциту людини (ВІЛ) людство завзято бореться вже понад 30 років, проте єдиний спосіб лікування зводиться до прийняття антиретровірусних препаратів, які лише пригнічують розмноження вірусу, а не повністю знищують його. Людині, якій призначено антиретровірусну терапію, приймати такі ліки потрібно щодня протягом всього життя. Щодо рослин, то навіть подібних засобів, які б заважали розмноженню вірусів, поки що не існує.

У США лише проводять дослідження, метою яких є пригнічення розмноження вірусів рослин. Навіть якщо такі препарати і з’являться на ринку в найближчі п’ять років, ціна на них буде надто високою, а обробляти рослини доведеться постійно, тому що вірус не знищується повністю, а лише пригнічується його розмноження. Таким чином, особлива небезпека вірусних захворювань плодових і ягідних культур полягає в тому, що віруси, які потрапили в рослинні тканини, неможливо вивести і відповідно неможливо вилікувати хвору рослину. Не існує жодного ефективного противірусного засобу для рослин.

Тобто всі вірусні захворювання рослин невиліковні, і ніякі сучасні високоефективні препарати не допоможуть нам у лікуванні вірусних хвороб. До того ж вірусні захворювання досить важко ідентифікувати. Характерні симптоми більшості з них взагалі відсутні або виявляються лише в певні періоди року. Прихований період для різних вірусів може тривати від кількох місяців до кількох років. Наприклад, зелені і повністю здорові на вигляд рослини, без будь-яких ознак захворювань дають низькі врожаї. Зазвичай низьку урожайність ми пов’язуємо з невідповідними умовами вирощування: недостатньо вологи, сонячного світла, занадто висока або низька
температура у певні періоди року, не той pH ґрунту та інше. Можна припустити, що ми придбали рослини не того сорту, менш продуктивного, таке також трапляється доволі часто.

Проте у багатьох випадках низька продуктивність рослин пов’язана саме з вірусними захворюваннями. З досвіду нашої лабораторії: до нас не раз потрапляли рослини горіхоплідних, плодових і ягідних культур, які належали до високопродуктивних сортів та й на вигляд були цілковито здоровими, а врожаї давали надто низькі або й зовсім не зав’язували плодів. Причина такої низької врожайності в лабораторії з’ясувалась досить швидко: вірус або комбінація з декількох вірусів, що були в рослинних тканинах у великій кількості.

Отже, найнебезпечнішими серед захворювань рослин є вірусні. Віруси завдають великої шкоди плодовим і ягідним культурам. Найбільш шкідливі віруси здатні приводити до втрати 20–70% врожаю. Вірусні інфекції часто призводять до порушень фізіологічних процесів, пригнічують ріст, викликають передчасну загибель рослин, несумісність між привоєм і підщепою, зменшують урожай і погіршують товарність плодів.

Інфіковані вірусами рослини більше страждають від несприятливих умов зовнішнього середовища: літніх посух, суворих зим, частіше уражуються грибковими і бактеріальними захворюваннями. Тому краще якомога раніше
проводити діагностику рослин на наявність вірусних захворювань. У таблиці 1 наведено найнебезпечніші фітопатогени таких важливих ягідних культур, як лохина, ожина, малина, суниця, смородина, порічки та аґрус. Крім вірусів до групи найшкідливіших збудників захворювань ягідних належать Phytoplasma, Agrobacterium tumefaciens, Erwinia amylovora, Xylella fastidiosa та Phytophthora. Розповімо більш детально про деякі з них.

Phytoplasma. Фітоплазма – проміжна форма життя між бактеріями і вірусами. Викликає позеленіння пелюсток суниці, карликовість лохини, золотисте пожовтіння винограду та інші захворювання. Фітоплазмози призводять до значних утрат врожаю, не лікуються, їх важко діагностувати звичайними методами. Передається фітоплазма цикадами і попелицями або через хвору розсаду.

Xylella fastidiosa. Грамнегативна бактерія Xylella fastidiosa здатна вражати більш як 200 видів рослин, які належать до 50 родин. Широкий спектр господарів цієї бактерії включає оливки, виноград, мигдаль, персики, сливи, абрикоси, цитрусові, каву, лохину, малину, суницю та інші сільськогосподарські культури. Крім того, існує велика кількість видів рослин, які здатні заражатися X. fastidiosa, не проявляючи при цьому ознак захворювання. Завдяки латентним носіям бактерія може безперешкодно поширюватися. Серед багатьох векторів переносу бактерії основними є рівнокрилі комахи, що харчуються соком рослин. У 1884 році в Каліфорнії була виявлена та
ідентифікована хвороба Пірса, що викликається Xylella fastidiosa. Вперше в Європі Xylella fastidiosa була відзначена 2010 року в Італії. Країни Середземномор’я можуть позбутися відчутної частини врожаю оливок.
Поки вчені не знайшли ефективний засіб боротьби з епідемією, фермерам доводиться вирубувати вікові оливкові сади.

Захворювання, що викликані фітопатогенами, складно діагностувати і дуже трудно лікувати, здебільшого вилікувати хворі рослини взагалі неможливо.

Отже, єдиний шлях
для того, щоб вирощувати
здорові рослини
та отримувати високі
врожаї:

1
висадження в ґрунт якісного посадкового матеріалу, який у жодному разі не повинен бути інфікованим жодним із перелічених збудників захворювань ягідних культур

2
відсутність фітопатогенів Agrobacterium tumefaciens та Phytophthora в самому ґрунті

3
боротьба зі шкідниками, що є переносниками збудників захворювань

Щоб бути впевненим у якості свого садивного матеріалу, необхідно перевіряти рослини в діагностичних лабораторіях, що використовують молекулярні методи аналізу. Іншими методами виявити вищезазначені інфекції на ранніх стадіях неможливо.

В основі молекулярних методів лежить застосування імуноферментного аналізу (ІФА, ELISA – enzyme-linked immunosorbent assay) або полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР, PCR – polymerase chain reaction). ІФА широко застосовують як діагностичний інструмент патології рослин. Цей метод дозволяє в короткі терміни у лабораторних умовах тестувати декілька сотень зразків.

Проте варто пам’ятати, що ІФА належить до непрямих методів аналізу. Імуноферментний аналіз – це визначення антитіл до інфекційних агентів. Антитіла являють собою білки, які виробляє імунна система у відповідь
на інфекцію. Для кожного збудника захворювання продукуються суто індивідуальні антитіла. Отже метод ІФА шукає «сліди» реакції на вторгнення інфекції, а не саму інфекцію!

Наведемо приклад з астрономії: в нічному небі тисячі зірок. Багато з цих зірок вже давно загинули, але до нас досі, століттями, йде їхнє світло. По суті, ми бачимо тільки слід зірки. Світло є, а зірки вже давно немає.
Але якщо світла немає, це не говорить про те, що там немає зірки. Те саме і з антитілами. Їхнє виявлення не гарантує наявності в організмі шуканого інфекційного агента. Відсутність же антитіл не говорить про
те, що інфекції немає.

Через низьку ціну і простоту у використанні метод ІФА широко застосовується як скринінг, проте він недостатньо чутливий і специфічний. Наприклад, у разі підозри рослин на наявність певних вірусних інфекцій
можна здати зразки на ІФА-аналіз.

Якщо результат буде позитивним, не варто відразу приступати до лікування або знищувати хворі рослини, а необхідно перевірити наявність інфекції більш специфічними методами (наприклад ПЛР). Крім того, отримання діагностичних сироваток можливе далеко не до всіх вірусів плодових і ягідних культур, а сам метод ІФА має недостатню чутливість при виявленні вірусів наприкінці вегетації і в стані спокою рослин, а також у тканинах кори і деревини.

Зазначених недоліків імуноферментного аналізу позбавлені методи молекулярної діагностики з використанням полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР), що вважається найбільш сучасною технологією визначення патогенів. До переваг ПЛР-тесту відносять надзвичайно високу специфічність і чутливість. ПЛР-аналіз виявляє безпосередньо ДНК мікроорганізму (або РНК у випадку РНК-вірусів). Генетичний матеріал індивідуальний для будь-якого мікроорганізму, а це означає, що метод має найвищу специфічність і не може «помилитися». Принцип ПЛР як методу молекулярної біології полягає в багаторазовому вибірковому копіюванні певної ділянки ДНК за допомогою спеціальних ферментів в умовах in vitro. У разі наявності навіть незначної кількості шуканої ДНК (або РНК) значно збільшується її кількість, яку легко «вловити» аналізатором або детектувати за допомогою електрофорезу. Таким чином, ПЛР є «золотим стандартом» виявлення інфекційних агентів.

Науково-виробничий центр «ІН ВІТРО ПЛАНТ» застосовує саме найефективніший ПЛР-метод для детекції основних фітопатогенів плодових і ягідних культур, а також волоського горіха і фундука.

ПЛР-діагностика
(ДНК-діагностика)
необхідна:

1
для перевірки садивного матеріалу на відсутність фітопатогенів, щоб не засадити поле хворими рослинами і запобігти подальшому поширенню захворювання

2
для перевірки маточних рослин, щоб в подальшому не розмножувати інфіковані рослини

3
для перевірки підщепи

4
для моніторингу в полі прихованих інфекцій, які можуть призвести до значних втрат врожаю

5
для перевірки рослин in vitro, щоб розмножувати виключно здоровий матеріал

Для проведення ДНК-діагностики рослин необхідно лише відібрати рослинний матеріал (здебільшого достатньо одного або декількох листочків з рослини) і відправити його в лабораторію поштою. Через 3–5 днів ви отримаєте повний звіт по всіх фітозахворюваннях, які вас цікавлять. Можна замовити як аналіз на певні фітопатогени, так і комплексний аналіз.

Перевіряйте своєчасно рослини на фітозахворювання! Це дозволить запобігти багатьом проблемам у майбутньому й отримати хороші
врожаї!

Усі статті повністю журналу “Ягідник” №4 (15) 2019 доступні для вас в електронному чи друкованому варіанті.

Журнал «Ягідник»

0 Reviews

Написати відгук

Останні статті

Залишити коментар

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *