Экспресс-тест для выявления бактериального ожога растений
Биотехнологи РУДН создали метод для обнаружения бактериальной инфекции у яблони, груши, боярышника и других растений семейства Rosaceae. Тест не требует лабораторного оборудования, результат готов через 10 минут. Это позволит быстро выявлять заболевание и предотвращать распространение инфекции. Результаты опубликованы в Physiological and Molecular Pathology of Plants.
Бактерия Erwinia amylovora вызывает опасное инфекционное заболевание растений — бактериальный ожог. Большинство растений семейства Rosaceae уязвимы к нему, например, боярышник, яблоня, груша. Бактерия вызывает увядание цветков, засыхание и скручивание листьев, развитие некротических поражений на коре. Болезнь может распространяться через зараженные растения, садовый инвентарь и с ветром, который переносит экссудат, выделяемый поражениями. Чтобы вовремя остановить распространение инфекции, нужны способы быстрой и эффективной диагностики. Существующие методы тестирования требуют лабораторного оборудования, что замедляет диагностику. Биотехнологи РУДН разработали метод, дающий результат за 10 минут прямо «на месте».
«Для контроля E. amylovora важна диагностика заболевания прямо в саду или питомнике, особенно для мониторинга вспышек болезни или независимого контроля фермерских и частных садов. Таким образом, нашей главной целью была разработка экспресс-теста для обнаружения E. amylovora и сравнение разных органов зараженных растений для оптимизации», — Шятеса Разо, аспирант РУДН.
Новый тест основан на иммунохроматографическом анализе. Это один из самых универсальных диагностических методов — так устроены большинство современных экспресс-тестов (например, тест на беременность или на SARS-CoV-2). Тест-полоску помещают в биологическую жидкость — например, экстракт листа. На полоску нанесены специфические антитела, которые «связываются» с искомым веществом и окрашивают определенные области, образуя полосы. По их количеству можно сделать вывод о наличии конкретного вещества в биологической жидкости. Целью биотехнологов РУДН было подобрать такие антитела, которые позволили бы определять наличие Erwinia amylovora в жидкостях растения.
Для получения специфических антител биологи иммунизировали шиншилловых кроликов Erwinia amylovora. Через 7-10 дней после последних инъекций биологи взяли у животных пробы крови и выделили необходимый иммуноглобулин IgG (белковые клетки, нейтрализующие патоген).
Полученный тест проверили на зараженных растениях из Воронежской области — 121 образце яблони, груши, боярышника, айвы, терна и вишни. Тестовую жидкость выделяли из листьев, веточек, цветков, плодов и бактериальной слизи. В результате в 93.5% случаев результаты быстрого теста совпали с результатами ПЦР-теста, который требует больше времени и специального лабораторного оборудования. Биотехнологи РУДН также определили, что лучше всего использовать сосудистые ткани растения.
«Сегодня диагностика патогенов растений на подъеме; растет количество быстрых и чувствительных методов анализа, как лабораторных, так и нелабораторных. Однако распределение патогена в растении определяет подходящий отбор проб для любого анализа. Мы определили, какие части растений более точны для выявления бактериального ожога с помощью LFIA. В этом аспекте наше исследование будет полезно для более эффективной и продуманной диагностики бактериального ожога в нелабораторных условиях», — заключает Разо.