РУКОВОДСТВО по оказанию фитосанитарных диагностических услуг (ФАО, Версия 1.1) - часть 6

 

  Главная      Книги - Разные     РУКОВОДСТВО по оказанию фитосанитарных диагностических услуг (ФАО, Версия 1.1)

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

   

 

   

 

содержание      ..     4      5      6      7     ..

 

 

 

РУКОВОДСТВО по оказанию фитосанитарных диагностических услуг (ФАО, Версия 1.1) - часть 6

 

 

73

существует ли потребность в высокой 
специфичности. Иммунологические ана-
лизы могут визуализировать связь «ан-
титело-антиген» напрямую либо опосре-
дованно.

Выявление количества антител или 

антигенов можно проводить разно-
образными методами. Одним из наи-
более общепринятых является метод 
маркировки антигена либо антитела. 
Маркировка может состоять из фермен-
та, коллоидного золота (иммунохрома-
тографические анализы), радиоизотопа, 
магнитного мечения или флуоресцен-
ции. К другим способам относятся: аг-
глютинация, нефелометрия, турбидиме-
трия и вестерн-блоттинг.

Что касается иммунологических ана-

лизов, проводимых в лабораториях, 
большинство этих методов заменил ме-
тод ELISA (фермент-связанное иммуно-
сорбентное исследование). В анализе 
ELISA неизвестное количество антиге-
на закрепляется на поверхности, такой 
как 96-луночный микропланшет. Затем 
следует этап блокировки, чтобы предот-
вратить связывание с неспецифическим 
антителом. Затем специфическое анти-
тело прикрепляется к поверхности для 
связывания с антигеном. Антитело свя-
зано с ферментом и на последнем этапе 
добавляется субстрат, который фермент 
может преобразовать в какой-нибудь 
обнаруживаемый сигнал. Например, 
при проведении флуоресцентного ана-
лиза ELISA, когда образец подвергается 
воздействию света соответствующей 
длины волны, любой комплекс «антиген 
– антитело» будет флуоресцировать. Ин-
тенсивность флуоресценции можно ис-
пользовать для определения количества 
антигена, присутствующего в образце. 
ELISA остается одним из методов, наи-
более широко используемых для выяв-
ления вирусов растений в повседневной 
практике, хотя методы амплификации 
нуклеиновых кислот в настоящее время 

в повседневной практике используются 
чаще. Анализы ELISA – высокочувстви-
тельны, легко воспроизводимы, с их по-
мощью можно установить количество 
патогена, и их проведение может быть 
автоматизировано. ELISA – это устойчи-
вый анализ, который можно проводить 
почти в любой лаборатории, и для этого 
требуется минимальное обучение.

Несмотря на то, что у метода ELISA 

много преимуществ, к его недостаткам 
относится тот факт, что при помощи это-
го анализа можно выявить не все штам-
мы патогена, и что для многих организ-
мов диагностические наборы ELISA еще 
не разработаны. Производство антител 
также может быть ресурсоемким, напри-
мер, требующим использования живых 
животных, в отличие от методов ПЦР, для 
которых доступно огромное количество 
данных по последовательностям, и про-
ведение анализов можно организовы-
вать, используя персональный компью-
тер с доступом в интернет. Метод ELISA 
также менее чувствителен, чем ПЦР.

5.1.5 Методы выявления, основанные на 

выделении нуклеиновых кислот

Наука о выявлении вредных для рас-

тений организмов на основании нуклеи-
новых кислот получила стремительное 
развитие за последние 20–30 лет, и в ли-
тературе описывается много разных ме-
тодов.

Говоря простыми словами, подавля-

ющее большинство этих методов осно-
вано на знании о последовательности 
нуклеиновых кислот организма и за-
ключении о таксономической специфич-
ности (например, семейство, род, вид, 
штамм). На выбор метода большое вли-
яние оказывает требуемый результат, 
особенно уровень требуемой специфич-
ности и объем материала для анализа.

Последовательность нуклеино-

вых кислот любого организма состо-
ит из участков, ставших стабильными 

74

на разных этапах эволюции: высоко-, 

умеренно- и низко-консервативных по-

следовательностей. Как правило, гены, 
кодирующие важнейшие процессы (та-

кие как гены рРНК), – высоко консер-

вативны, тогда как менее важные гены 

могут быть умеренно-консервативными 

и низко-консервативными с некодирую-
щими участками. Эти различия в после-

довательностях не только обеспечили 

подтверждающими доказательствами 

существующую таксономическую клас-

сификацию организмов, но и привели к 

ее пересмотру. Эти же последователь-

ности также формируют базу знаний для 
разработки коротких последовательно-

стей нуклеиновых кислот, специфичных 

для таксонов (рода, вида и т.д.), которые 

можно использовать в качестве зондов в 
гибридизации или в качестве праймеров 
в методах, основанных на ПЦР (как опи-
сано ниже). Сегодня мы находимся на по-
роге революции в сфере полногеномно-
го секвенирования, и объем данных по 
последовательностям, содержащимся в 
базах данных, таких как «GenBank», по-
стоянно увеличивается, позволяя раз-
рабатывать высокоинтеллектуальные 
методы диагностики.

Введение в некоторые основные и 

новейшие методы, основанные на ну-
клеиновых кислотах, применительно к 
фитосанитарной диагностике, приво-
дится далее.

5.1.5.1  Выявление, основанное на 

гибридизации

Гибридизация основана на принци-

пе соединения последовательностей 
нуклеиновых кислот организма-мишени 
(неизвестного) и тест-организма (извест-

ного) для того, чтобы произошел отжиг 
(гибридизация) гомологичных последо-
вательностей, если они присутствуют, и 
возник обнаруживаемый сигнал. Обыч-
но для этой процедуры требуется, чтобы 
нуклеиновая кислота мишени или тест-
организма были прикреплены к физиче-

ской матрице, такой как нитроцеллюлоз-
ная мембрана. Детектирующим сигналом 
может служить излучение или, приме-
няемая в последнее время, некоторая 
форма химической реакции, основан-
ной на окрашивании. Последние разра-
ботки характеризуются значительными 
изменениями основных свойств физи-
ческой матрицы и уменьшением разме-
ров детектирующего устройства. Микро-
матричный анализ служит примером 
современного формата платформ для 
гибридизации, которые могут содержать 
десятки тысяч единиц гибридизации на 
«отпечатке» тест-системы «Eppendorf». В 
этих микроматричных системах после-
довательность каждой единицы детек-
ции может быть смоделирована, и, та-
ким образом, микроматричные анализы 
можно настроить под требуемую детек-
цию. Примером такого типа технологии 
для вирусов растений является проект 
«BioChip» Министерства окружающей 
среды, продовольствия и сельского хо-
зяйства Соединенного Королевства Ве-
ликобритании и Северной Ирландии 
(http://biochip.rvc.ac.uk/), а на коммерче-
ской основе – система «ClonDiag» (http://
www.clondiag.com). Микроматричные 
анализы обеих этих систем, приведен-
ных для примера, проводятся для иден-
тификации одного образца.

Во многих случаях, чтобы дать от-

вет на вопрос, необходимо исследовать 
много образцов на выявление конкрет-
ного вредного организма карантин-
ного значения. В этих обстоятельствах 
микроматричный анализ не подходит. 
Более приемлемым методом для ана-
лиза большого количества проб с высо-
кой пропускной способностью является 
спот-гибридизация нуклеиновых кислот 
(NASH-гибридизация (nucleic acid spot 
hybridization)). При помощи этого метода 
много проб (часто импринт стебля) поме-
щается на матрицу (нитроцеллюлозную 
мембрану), а затем наносится тест-зонд, 
специфичный для вредного организма-

5. Диагностика

75

мишени, в условиях, подходящих для 
гибридизации и формирования сигнала. 
Этот метод и его применение очень по-
хожи на анализ ELISA и микроплaншеты. 
Требуется опыт с NASH-гибридизацией 
для интерпретации сигнала и определе-
ния различия между очень слабым по-
ложительным сигналом и отпечатком, 
возникшим из-за изменения цвета, вы-
званного пробой.

5.1.5.2   Методы выявления, основанные 

на традиционной полимеразной 
цепной реакции (ПЦР) и ПЦР в 
реальном времени

Применение традиционной ПЦР и 

ПЦР в реальном времени для диагности-
ки и определения характеристик вред-
ных организмов играет важную роль в 
фитопатологии.

В полимеразной цепной реакции 

ведется экспоненциальное копирова-
ние матричной последовательности 
нуклеиновых кислот при помощи таких 
термостойких ферментов как Taq ДНК-
полимераза в ходе циклов нагревания 
и охлаждения, во время которых име-
ет место денатурация и отжиг ДНК, со-
ответственно. Направляемая природа 
ПЦР, в основном, определяется после-
довательностью нуклеиновых кислот, 
состоящей из коротких олигонуклеоти-
дов, называемых праймерами, которые 
работают парами для «запуска» ПЦР-
реакции, а также температурой отжига. 
Последовательность праймера опреде-
ляет участок матричной ДНК, который 
будет амплифицирован. Когда инфор-
мация о последовательности известна, 
праймеры могут быть сконструированы 
таким образом, чтобы амплифицировать 
участки-мишени; в других случаях они 
могут конструироваться для амплифика-
ции в произвольном порядке. ПЦР РНК-
мишеней, таких как вирусы, требует про-
ведения этапа обратной транскрипции 
для получения кДНК из матричной РНК 

перед амплификацией ДНК. Общее опи-
сание полимеразной цепной реакции 
(ПЦР) предоставлено НЦБИ. Документ 
доступен по ссылке: http://www.ncbi.nlm.
nih.gov/probe/docs/techpcr/ (последний 
доступ осуществлен 17 сентября 2015 г.).

Ключевым результатом ПЦР являет-

ся образование большого количества 
копий ДНК с последовательностью, 
идентичной матрице. В зависимости от 
строения праймеров в результате ПЦР 
можно получить один или много про-
дуктов амплификации разных размеров. 
Затем амплифицированную ДНК можно 
использовать в дальнейшей работе (ре-
стрикционном анализе, секвенировании, 
мечении) или визуализировать. Тради-
ционно продукты ПЦР визуализируются 
на агарозном геле. Однако ПЦР в реаль-
ном времени, эволюционировавшая из 
традиционной ПЦР, позволяет прово-
дить анализ продуктов в реальном вре-
мени посредством контроля химической 
реакции, протекающей одновременно с 
амплификацией. В ПЦР в реальном вре-
мени зонд, помеченный информативным 
красителем, прикрепляется между прай-
мерами. При амплификации краситель 
активируется, приводя к формированию 
информативного сигнала. Для измере-
ния этого сигнала нет необходимости 
открывать ПЦР-пробирку, что значитель-
но уменьшает какую-либо возможность 
перекрестной контаминации.

В большинстве примеров диагности-

ка, основанная на ПЦР, опирается на по-
лучение одного продукта амплификации, 
визуализируемого на агарозном геле или 
посредством флуоресцентного считыва-
ния и фиксируемого как положительный 
или отрицательный результат. К тому же, 
при проведении более обдуманной ПЦР-
диагностики будет использоваться вну-
тренний контроль для проверки того, что 
реакция протекает так, как предусмотре-
но, наряду со стандартными контролями, 
которые используются для детекции лож-

76

но положительных и ложно отрицатель-
ных результатов. В традиционной ПЦР 
внутренний контроль должен продуциро-
вать фрагмент, по размеру отличающийся 
от фрагмента ДНК вредного организма, а 
в ПЦР в реальном времени – должен ис-
пользовать иную химию красителей. Неко-
торые методы ПЦР также включают в себя 
определение количества патогена на ос-
новании интенсивности сигнала по срав-
нению с внутренним стандартом.

Другие методы диагностики, основан-

ные на ПЦР, используют отпечаток фраг-
ментов амплификации, который характе-
ризуется и известен как специфический 
для организма. Дальнейшая и основная 
сфера применения ПЦР и диагностики 
– это секвенирование амплифициро-
ванного фрагмента и затем сравнение 
этой последовательности с известными 
последовательностями, имеющимися в 
«GenBank» или собственной библиотеке 
последовательностей ДНК, используя та-
кой инструмент как компьютерная про-
грамма «BLAST».

Проведено много исследований, це-

лью которых было сравнить методы ПЦР 
и ELISA. Опыт большинства лабораторий 
свидетельствует о том, что метод ПЦР в 
реальном времени в десять раз более 
чувствителен, чем традиционный метод 
ПЦР, и в сто раз чувствительнее ELISA. 
Однако для обоих анализов – как ПЦР, 
так и ПЦР в реальном времени требу-
ется специальное оборудование и рас-
ходные материалы; и хотя их стоимость 
и снижается, она все равно превышает 
расходы на ELISA, что может быть огра-
ничивающим фактором в части, касаю-
щейся начальных капитальных и теку-
щих расходов.

5.1.5.3  Петлевая изотермическая 

амплификация (LAMP)

Как было упомянуто выше, один из 

недостатков ПЦР – это стоимость специ-
ализированного оборудования, необхо-

димого для проведения четко контроли-
руемого термоциклирования, а в случае 
с ПЦР в реальном времени, одновремен-
ного контроля флуоресценции. Петлевая 
изотермическая амплификация (LAMP) 
– это метод детекции специфических 
последовательностей нуклеиновых кис-
лот, который потенциально может пре-
одолеть многие ограничения методов, 
основанных на ПЦР. Благодаря способ-
ности LAMP амплифицировать целевую 
последовательность нуклеиновых кис-
лот в изотермических условиях отпадает 
потребность в оборудовании для термо-
циклирования, что позволяет проводить 
анализы с использованием минималь-
ного количества оборудования (водя-
ного термостата или термоблока). Кро-
ме того, упрощенные методы детекции 
продуктов амплификации способствуют 
использованию методов, основанных на 
LAMP, в полевых условиях или в услови-
ях меньшей обеспеченности ресурсами.

LAMP – это метод амплификации, 

использующий две пары праймеров 
(внутренние и внешние праймеры) и 
ДНК-полимеразу, осуществляющую за-
мену цепочки с целью производства 
продуктов амплификации, содержащих 
петлеобразные участки, с которыми за-
тем праймеры могут связаться, что по-
зволяет амплификации продолжиться 
без термоциклирования. Амплификация 
ускоряется при помощи использования 
дополнительного набора праймеров 
(петлевые праймеры), связывающихся 
с этими петлями, которые ориентиро-
ваны неправильно, что не позволяет 
внутренним праймерам соединиться с 
ними. Причиной высокого уровня спец-
ифичности является требование, чтобы 
праймеры присоединили до 8 участков 
последовательности-мишени. Метод 
LAMP используется для выявления ряда 
фитопатогенов.

Реакции LAMP синтезируют большое 

количество продукта амплификации, де-

5. Диагностика

77

текцию которого можно провести при 
помощи традиционного электрофореза 
в агарозном геле, используя спектрофо-
тометрическое оборудование для изме-
рения плотности раствора, в реальном 
времени используя интеркалирующие 
флуоресцентные красители или визу-
ально оценивая изменения плотности и 
цвета. Тогда как преимущество методов 
детекции, основанных на визуальном ос-
мотре, заключается в том, что для них не 
требуется никакого оборудования, оцен-
ка цвета или плотности раствора невоо-
руженным глазом является потенциаль-
но субъективной. Методы, не требующие 
наличия оборудования, используемые 
для однозначной детекции продуктов 
реакции LAMP, позволили бы расширить 
практическое применение LAMP для вы-
явления фитопатогенов за пределами 
лаборатории. Одним из таких методов 
является использование компактных 
мобильных наборов LFD (анг. lateral flow 
devices / иммунохроматографические 
устройства) для детекции меток, встро-
енных в продукты амплификации.

Как и ПЦР метод LAMP можно ис-

пользовать для детекции РНК-мишеней 
посредством включения этапа обрат-
ной транскрипции для синтеза кДНК из 
матрицы РНК до начала амплификации; 
обратная транскрипция и LAMP могут 
проводиться в одной пробирке при од-
ной температуре. Поэтому к значитель-
ным преимуществам LAMP относятся 
следующие: (i) возможность проводить 
реакции амплификации в изотермиче-
ских условиях, при этом исключается 
потребность в термоциклическом обо-
рудовании; (ii) высокая специфичность 
является неотъемлемой частью меха-
низма, который требует узнавания ше-
сти участков (или восьми участков, если 
используются петлевые праймеры) по-
следовательности-мишени для того, 
чтобы произошла амплификация; и (iii) 
эффективность амплификации, которая 
синтезирует очень большое количество 

продукта менее чем за 1 час, позволяя 
использовать новые стратегии детекции.

5.1.5.4  Пиросеквенирование и 

секвенирование следующего 

поколения

Подходы, использующие ПЦР и 

LAMP, руководствуются знаниями о по-

следовательностях, необходимых для 

создания праймеров, а также на базо-

вом понимании того, каковым являет-

ся возбудитель заболевания. Одним из 

ограничивающих факторов опоры на 

знания о последовательностях является 

ситуация, когда делается попытка иден-

тифицировать новый вредный орга-

низм или подтвердить, что в материале 

вредные организмы отсутствуют. В этих 

случаях необходимо использовать один 

или более наборов праймеров с широ-

кой таксономической специфичностью 

с надеждой, что они выявят вредный 

организм, если таковой присутствует. 

Однако при использовании этого под-

хода получение отрицательного ре-

зультата не снимает неопределенности, 

поскольку неизвестный вредный ор-

ганизм генетически может очень отли-

чаться, а участкам-мишеням праймеров 

может не хватать достаточной гомоло-

гии, чтобы могла начаться ПЦР. Новый 

подход к диагностике, особая ценность 

которого заключается в идентифика-

ции неизвестных вредных организмов 

и подтверждении того, что материал 

не заражен вредными организмами, – 

это секвенирование следующего поко-

ления, использующее универсальные 

праймеры и праймеры, направленные 

на произвольно выбранные мишени, 

для широкомасштабной амплификации 

всех нуклеиновых кислот в пробе. Ко-

роткие продукты амплификации затем 

секвенируются, и для анализа этих не-

больших последовательностей и их со-

единения в последовательности, длина 

которых имеет потенциальное таксоно-

мическое значение, используется высо-

котехнологичное компьютерное про-

78

граммное обеспечение. Идентичность 
построенных последовательностей 
затем можно проверить, осуществив 
поиск в известных базах данных по по-
следовательностям. Эта технология – 
узкоспециализирована, ее применение 
будет иметь место только в нескольких 
лабораториях и будет обосновано толь-
ко в исключительных случаях.

5.1.6 Выбор подходящего метода 

 диагностики

Как только возникает необходимость 

в проведении идентификации патогена, 
необходимо уделить внимание выбору 
подходящего метода диагностики. Также 
следует уделить внимание оценке ресур-
сов для проведения анализов, которыми 
лаборатория располагает в настоящее 
время или которыми могла бы распола-
гать. Наличие отдельных единиц обору-
дования, например, прибора для ПЦР в 
реальном времени, может быть одним из 
первых вопросов для рассмотрения, но 
дополнительно следует подумать и о дру-
гих факторах, относящихся к более широ-
кому спектру ресурсов, включая наличие 
сотрудников и их соответствующие компе-
тенции, площадь лаборатории и постоян-
ное техническое обслуживание капиталь-
ного оборудования. Затем следует учесть 
специальные требования к анализу, такие 
как чувствительность, специфичность и 
устойчивость, относительно выхода дан-
ных по анализу (данные по последова-
тельностям, данные по жизнеспособности, 
качественные и количественные резуль-
таты). И наконец, также следует учесть 
такие практические вопросы, как время, 
необходимое для получения результата, 
и стоимость отдельных анализов. Затем, 
принимая во внимание все эти факторы, 
можно начать изучать литературу для по-
иска различных существующих методов 
диагностики. Полезно начать с поиска в 
интернете, а затем в библиографической 
базе данных, обычно с учетом типа требуе-
мого метода и целевого патогена.

5.2 Верификация новых методов

Как только будет выбран подходящий 

метод диагностики, лаборатории потре-

буется произвести верификацию того, 

что она сможет компетентно провести 

анализ. В соответствии с ИСО 17025:2005 

«лаборатория должна подтвердить, что 

она может правильно использовать 

стандартные методы, прежде чем при-

ступить к испытаниям или калибровке». 

Этот процесс отличается от валидации, 

которая является «подтверждением по-

средством исследования и предоставле-

ния объективного доказательства того, 

что выполняются определенные требо-

вания к специфическому предполагае-

мому использованию» (Вайгерс / Weigers 

2003, стр. 303). Верификация подразуме-

вает проведение ряда экспериментов с 

использованием материала положитель-

ных и отрицательных контролей с целью 

обеспечения того, что лаборатория мо-

жет достичь приемлемых предела обна-

ружения и повторяемости анализа.

5.3 Обучение персонала лаборатории

Для успешной и надежной диагности-

ки вредных для растений организмов, 

важно, чтобы персонал имел (i) надлежа-

щую подготовку, (ii) возможность нараба-

тывать опыт и (iii) мог демонстрировать 

компетентность. Может потребоваться 

ряд обучающих занятий прежде, чем на-

ставник и стажер согласятся, что стажер 

– компетентен выполнять задачи без 

контроля за ним; все учебные занятия 

должны быть задокументированы. Как 

правило, предполагается, что специали-

сты по диагностике должны проработать 

в диагностической лаборатории не ме-

нее двух лет прежде, чем они попытаются 

осуществить полную диагностику (из-за 

огромного количества растений, вредных 

организмов, симптомов; опыт – это ключ к 

выполнению качественной диагностики).

Все этапы обучения должны фикси-

роваться документально и должны охва-

тывать:

5. Диагностика

79

 

ƒ

Этап 1. Чтение соответствующих ин-
струкций (например, СОП);

 

ƒ

Этап 2. Наблюдение за выполнением 
задачи, осуществляемым обученным 
штатным сотрудником; 

 

ƒ

Этап 3. Выполнение задачи под кон-
тролем;

 

ƒ

Этап 4. Оценка компетентности вы-
полнять задачу без контроля.

Во всех возможных случаях под-

тверждающие данные или опыт, исполь-
зуемые как часть процесса оценки ком-
петенции, должны быть документально 
зафиксированы. Компетенция оцени-
вается посредством использования, по 
мере возможности, хотя бы одного из 
следующих способов:

 

ƒ

эксперименты по диагностике наме-
ренно зараженного образца;

 

ƒ

повторный анализ образцов, диагно-
стика которых была уже ранее прове-
дена;

 

ƒ

анализ референтных материалов или 
материалов для квалификационного 
тестирования;

 

ƒ

сравнение результатов наставника и 
стажера.

Критерии приемлемости документи-

руются и, как правило, устанавливаются 
на уровне допустимых пределов контро-
ля качества. Дата разрешения на выпол-
нение задач без контроля указывается 
на оценочном формуляре наряду с под-
тверждением руководителя подразделе-
ния. Руководители подразделений долж-
ны гарантировать, что представленные 
и задокументированные доказательства 
являются верными и надлежащими.

Лаборатории будут часто стараться 

участвовать в схемах квалификацион-
ного тестирования. Квалификационное 
тестирование определяет качество вы-
полнения отдельными лабораториями 
конкретных анализов или измерений и 
используется для осуществления кон-
троля качества работы, постоянно про-

водимой лабораториями. Также оно 

непрерывно предоставляет подтверж-

дающие данные о компетенции отдель-

ного специалиста.

5.4 Методики проведения 

диагностики

Цель этого раздела – ознакомить с 

методиками, необходимыми для выделе-

ния и идентификации предполагаемого 

вредного для растений организма. Нико-

им образом в нем не приводится исчер-

пывающее руководство по идентифика-

ции вредных для растений организмов.

5.4.1 Бактериология

Представление о фитопатогенных 

бактериях можно получить, ознакомив-

шись с работой Видавера А.К. и Ламбрех-

та П.А. «Бактерии как возбудители болез-

ней растений». Журнал «Справочник по 

здоровью растений». 2004 г. / Vidaver, A.K. 

& Lambrecht, P.A. 2004. Bacteria as plant 

pathogens. The Plant Health Instructor. 

(Идентификатор цифрового объекта 

(DOI): 10.1094/PHI-I-2004-0809-01). Статья 

доступна по ссылке: http://www.apsnet.

org/edcenter/intropp/pathogengroups/

pages/bacteria.aspx (последний доступ 

осуществлен 17 сентября 2015 г.).

Работа должна проводиться в лабо-

ратории, располагающей приемлемыми 

условиями изоляции для работы с ка-

рантинными вредными организмами. 

Требуется следующее оборудование:

 

ƒ

препаровальные лотки;

 

ƒ

скальпели, ножи и секаторы;

 

ƒ

70%-ный этиловый спирт;

 

ƒ

рулон протирочной бумаги / проти-

рочные салфетки;

 

ƒ

небольшой источник огня;

 

ƒ

стерильные одноразовые 90-милли-

метровые чашки Петри;

 

ƒ

0,1%-ный стерильный пептон или 

0,85%-ный раствор NaCl;

 

ƒ

стерильные одноразовые инокуля-

ционные петли объемом 1 μл и 10 μл;

 

ƒ

стерильная дистиллированная вода;

80

 

ƒ

питательная среда;

 

ƒ

инкубаторы (28°C и 25°C ± 1°C, а также 
21°C ± 2°C);

 

ƒ

пакеты для автоклавирования.

5.4.1.1 Диагностика

Диагностика бактерий, возбудите-

лей болезней растений, включает в себя 
осмотр, выделение, идентификацию и 
подтверждение. Идентификация может 
проводиться на уровне рода, вида или 
подвида.

Бактериальные инфекции, поражаю-

щие растения, часто бывают сезонными. 
Также на них влияют климатические ус-
ловия и агротехнические практики. Хо-
рошие фоновые знания этих факторов 
необходимо приобретать в течение не-
скольких вегетационных периодов.

Описания симптомов и методов вы-

деления и подтверждения наиболее 
распространенных бактериальных бо-
лезней растений можно найти в книге 
«Методы диагностики бактериальных 
болезней растений» / Methods for the 
diagnosis of bacterial diseases of plants 
(Леллиот и Стэд / Lelliot and Stead, 1991 
г.), которая представляет собой важный 
справочный материал. Другие полезные 
и важные справочные материалы приво-
дятся в разделе 5.5.1.3.

Со всеми известными образцами, 

имеющими симптомы, следует обра-
щаться как с карантинным материалом, 
и утилизация отходов должна соответ-
ствовать местным процедурам.

Специалист по диагностике должен 

подробно описать симптомы в лабора-
торной ведомости, включая диаграммы, 
в соответствующих случаях. Можно сде-
лать фотографии перед проведением ра-
бот, разрушающих образцы.

Выделение

 

ƒ

Со ссылкой на литературу принима-
ется клиническое решение касатель-

но того, какие роды бактерий, как 
известно, вызывают проявление сим-
птомов у этого хозяина.

 

ƒ

Отрежьте небольшое количество тка-
ни от лидирующего края с симптома-
ми (где здоровая ткань растения со-
прикасается с тканью с симптомами), 
используя стерильные скальпели. 
Если лидирующего края нет, то выде-
ление можно попробовать провести 
из другой части растения, где, веро-
ятнее всего, будет много бактерий.

 

ƒ

Замочите иссеченный материал в не-
скольких каплях стерильного (1%-
ного) пептона или соляного раствора 
(0,85%-ного раствора NaCl), исполь-
зуя стерильную чашку Петри в каче-
стве чистой поверхности, оставьте на 
несколько минут перед тем, как сде-
лать посев «штрихом» на среду.

 

ƒ

Первичное выделение лучше все-
го проводить на низко-питательной 
среде, чтобы подавить быстрый рост 
сапрофитов. Большинство бактерий 
можно успешно выделить на пита-
тельном агаре, однако, более селек-
тивная, более богатая питательная 
среда может быть рекомендована в 
случаях, когда предполагается при-
сутствие конкретных родов.

 

ƒ

Укажите диагностический справоч-
ный номер и дату на основании чаш-
ки с агаром (не на крышке).

 

ƒ

Осуществите посев «штрихом» иссе-
ченного материала на питательную 
среду. Инкубируйте чашки с иноку-
лятом. Большинство родов фитопа-
тогенных бактерий инкубируют при 
температуре 25°C ± 1°C в течение 48 
часов. Однако, если осуществляется 
выявление определенных бактерий, 
могут потребоваться другие темпера-
туры (например, 28°C ± 1°C или 21°C ± 
2°C). Для других медленно растущих 
бактерий также могут потребоваться 
более длительные сроки инкубации.

5. Диагностика

81

Идентификация

 

ƒ

Осмотрите чашки с питательной сре-
дой после соответствующего периода 
инкубации (48–72 часа) для выявле-
ния типичных бактериальных коло-
ний предполагаемых фитопатогенов.

 

ƒ

В качестве руководства следует от-
метить, что большинство колоний 
потенциально искомых патогенов, 
скорее всего, будет наиболее много-
численным, но необязательно это бу-
дут первые видимые колонии, кото-
рые появятся через 24 часа.

 

ƒ

Если никакие предполагаемые бак-
териальные возбудители болезней 
не выделены, проведите повторную 
оценку описания симптомов и при-
мите клиническое решение касатель-
но того, вызван ли симптом зараже-
нием организмами, не являющимися 
бактериями, или он имеет физиоло-
гическую причину.

 

ƒ

Когда бактериальная инфекция не 
установлена, записывается заклю-
чение: «Первичные фитопатогенные 
бактерии из представленного образ-
ца не выделены».

 

ƒ

Отделите предполагаемые патогены 
от смешанных популяций посред-
ством пересева на соответствующую 
свежую среду и повторно инкубируй-
те при подходящей температуре.

 

ƒ

Если колонии все еще смешаны, ис-
пользуя инокуляционную петлю 
объемом 1 μл, возьмите небольшое 
количество смешанной колонии и 
перерастворите ее в 5 мл дистил-
лированной воды, затем, используя 
петлю объемом 10 μл, сделайте посев 
«штрихом» на свежую среду.

 

ƒ

В случае с чистой культурой посейте 
ее на более богатую среду, такую как 
среда Кинга Б, поскольку она обе-
спечит более обильный рост и может 
лучше поддержать жизнеспособ-
ность культуры.

 

ƒ

В целом, при краткосрочном хране-
нии (1–3 недели) выращенные куль-

туры хранятся при 5°C или при ком-
натной температуре на агаре. Для 
длительного хранения необходимо 
подготовить глицериновые стоки с 
бактериальной культурой на кера-
мических шариках при температуре 
–20°C или –80°C.

 

ƒ

Если удалось хорошо провести выде-
ление колоний предполагаемых па-
тогенов, следует переходить к этапу 
идентификации.

 

ƒ

Перед тем, как перейти к проведению 
специализированных анализов (таких 
как анализ профиля жирных кислот 
или ПЦР), может быть полезно прове-
сти анализ по методу Грама (например, 
анализ с гидроксидом калия (KOH)), 
оценку морфологии и пигментации 
колонии, анализ анаэробного роста, 
оценку споруляции и оксидазный ана-
лиз, которые могут помочь различить 
некоторые распространенные роды.

Подтверждение (постулаты Коха)

 

ƒ

Полное подтверждение – это про-
явление патогенности бактерии на 
требуемом хозяине с симптомами, 
соответствующими первоначально 
описанным, и последующее успеш-
ное повторное выделение бактерии 
из этого хозяина и ее повторная иден-
тификация.

 

ƒ

Для подтверждения введите иноку-
лят очищенной свежей идентифици-
рованной бактериальной культуры 
в здоровые растения на корню, при-
надлежащие соответствующему виду 
растений-хозяев, и выращивайте их 
одновременно с незараженными 
контрольными растениями.

 

ƒ

Выращивайте инокулированные рас-
тения и наблюдайте за развитием 
симптомов.

 

ƒ

Проведите повторное выделение из 
тканей с развившейся симптоматикой.

 

ƒ

Подтверждение завершено, ког-
да бактерия выделена из хозяина и 
идентифицирована.

82

 

ƒ

Необходимо провести полную иден-

тификацию предположительно ка-

рантинного организма или нового, 
или необычного обнаруженного ор-

ганизма, статья о котором заслужива-

ет публикации в рецензируемом на-

учном издании.

5.4.2 Микология

Представление о фитопатогенных 

грибах можно получить, ознакомившись 

с документом «Руководство по диагно-
стике болезней растений во Вьетнаме», 

раздел 7 «Таксономия грибов фитопа-

тогенов» / Diagnostic manual for plant 

diseases in Vietnam. Section 7. Fungal 

taxonomy and plant pathogens, который 
доступен по ссылке: http://aciar.gov.au/

files/node/8613/MN129 part4.pdf (по-
следний доступ осуществлен 17 сентя-
бря 2015 г.).

Работа должна проводиться в лабо-

ратории, располагающей приемлемыми 
условиями изоляции для работы с ка-
рантинными вредными организмами. 

Требуется следующее оборудование:

 

ƒ

препаровальные лотки;

 

ƒ

скальпели и бритвы с односторонни-
ми лезвиями; 

 

ƒ

препаровальные иглы или одноразо-
вые гиподермальные иглы;

 

ƒ

пинцеты;

 

ƒ

стеклянные предметные стекла для 
микроскопа;

 

ƒ

стеклянные покровные стекла №2 
(18х18, 22х22 и 18х50 мм или другие, в 
зависимости от конкретного случая);

 

ƒ

прозрачная самоклеящаяся лента 
(скотч);

 

ƒ

заливочная среда: лакто-глицерин;

 

ƒ

окрашивающие вещества: трипано-
вый / хлопковый синий в лакто-гли-
церине;

 

ƒ

чашки Петри, содержащие карто-
фельный агар с декстрозой (КАД) или 
другая соответствующая среда;

 

ƒ

термостойкие пробирки;

 

ƒ

небольшой источник огня;

 

ƒ

химические вещества для кипячения 
корней: гидроксид натрия или ги-
дроксид калия (KOH);

 

ƒ

гранулы-«кипелки», при наличии та-
ковых.

5.4.2.1 Диагностика

Важно точно описать симптомы до 

проведения исследования (которое за-
частую является инвазивным и разру-
шающим), а затем приготовить материал 
для исследования под биологическим 
микроскопом с целью идентификации 
любых грибных структур. Также можно 
подготовить чистые культуры для содей-
ствия идентификации.

Первичный осмотр

Посмотрите в информационном лист-

ке, заполненном клиентом, подробные 
сведения о хозяине, стране происхожде-
ния, уровне зараженности в процентном 
выражении и комментарии.

Осмотрите образец невооруженным 

глазом и отметьте все его повреждения, 
такие как:

 

ƒ

явно сухие и отмершие ткани;

 

ƒ

изменение цвета листьев:

 

y

пожелтение (хлороз);

 

y

побурение (некроз);

 

y

окрашенный налет;

 

ƒ

пятна или дырки в листьях:

 

y

симметричные;

 

y

неправильной формы;

 

y

с хлоротическим или обесцвечен-
ным ореолом;

 

ƒ

деформация или задержка роста ли-
стьев или побегов;

 

ƒ

побурение стебля или образование 
язв;

 

ƒ

отставшая в росте, искривленная, по-
черневшая или подгнившая корне-
вая система;

 

ƒ

твердость клубней, луковиц или пло-
дов;

 

ƒ

липкий экссудат, гуммоз.

5. Диагностика

83

Задокументируйте степень и место-

положение всех таких повреждений, 
указанных выше, и затем поместите об-
разец под препаровальную лупу и уста-
новите наименьшее увеличение. Мед-
ленно осмотрите здоровую ткань, чтобы 
можно было распознать наличие незара-
женной ткани (особенно листьев). Затем 
осмотрите зараженный материал на вы-
явление любых грибных структур, доку-
ментально фиксируя их расположение, 
встречаемость, форму и отношение к по-
раженным участкам. Решите, существует 
ли закономерная связь грибных струк-
тур с симптомами.

Обнаружив грибную структуру, уста-

новите большее увеличение (до порядка 
50-кратного), чтобы определить ее мор-
фологию (мицелий, конидиофор, споро-
дохий, пикнида, спорогонный мицелий, 
апотеций, клейстотеций, перитеций и 
т.д.), пигментацию (гиалиновая – бесцвет-
ная, ярко окрашенная или дематиоидная 
– темно окрашенная) и местоположение 
структуры на растении (на поверхности, 
прорастающая, частично прорастающая, 
выпуклая, утопленная, прорастающая из 
устьица, поры и т.д.). После осмотра по-
верхности хозяина может возникнуть 
необходимость разрезать образец (осо-
бенно это касается клубней, луковиц, 
корней, стеблей и плодов) для того, что-
бы определить глубину проникновения 
или степень повреждения.

Если установлено, какой участок сле-

дует исследовать, переходите к изуче-
нию материала с использованием свето-
вого биологического микроскопа.

Плодовое тело присутствует

Поместите небольшую каплю лакто-

глицерина (с красителем или без него) 
на поверхность чистого стеклянного 
предметного стекла для микроскопа. По-
местив материал образца под препаро-
вальную лупу, осторожно возьмите пробу 
из нескольких предполагаемых грибных 

плодовых тел кончиком тонкого лезвия 
скальпеля или препаровальной иглы, 
продезинфицированных в пламени спир-
товки, или новой стерильной гиподерми-
ческой иглы. Изучите предметное стекло 
под препаровальной лупой, чтобы удо-
стовериться, что структуры были успеш-
но перемещены и правильно размещены 
для осмотра (излишки материала хозяина 
на этом этапе также могут быть удале-
ны при помощи препаровальной иглы). 
Осторожно опустите стеклянное покров-
ное стекло соответствующего размера 
на предметное стекло и слегка прижмите 
его, чтобы удалить все пузырьки воздуха. 
Если необходимо, придерживая предмет-
ное стекло за край, осторожно нагрейте 
его над пламенем спиртовки до тех пор, 
пока все воздушные полости не начнут 
расширяться, уберите предметное стекло 
от огня и положите на рабочую поверх-
ность стола для охлаждения. Это удалит 
все воздушные полости, которые могут 
появиться в дальнейшем, также поможет 
очищению тканей заливочной средой. 
Перенесите предметное стекло под све-
товой биологический микроскоп.

Воздушный мицелий, химический налет или 
неизвестные структуры

Отрежьте небольшой кусочек про-

зрачной клейкой ленты, такой как скотч 
(длиной до 30 мм), и клейкой стороной 
приложите к материалу образца, затем 
мягко прижмите ленту. Образец пато-
гена должен был приклеиться к ленте. 
Поднимите ленту и затем поместите же-
лаемую часть (клейкой стороной вниз) 
на маленькую каплю лакто-глицерина на 
стеклянном предметном стекле для ми-
кроскопа. Мягко прижмите, чтобы уда-
лить пузырьки воздуха, а затем нагрейте 
очень осторожно, чтобы не допустить 
кипения, которое может растворить 
клейкий материал. Дайте предметному 
стеклу остыть и перенесите его под био-
логический микроскоп.

84

Наличие каких-либо структур не 
наблюдается, но предполагается 
присутствие грибов

Сделайте тонкий поперечный или 

продольный срез ткани хозяина (с ли-
стьев, стеблей, корней, клубней и луко-
виц) при помощи скальпеля или бритвы 
с односторонним лезвием, поместите его 
в каплю красителя трипанового / хлопко-
вого синего в лакто-глицерине на пред-
метном стекле для микроскопа. (Кра-
ситель трипановый / хлопковый синий 
используется, потому что он помогает 
отличить материал хозяина от грибного 
материала; последний обычно окраши-
вается в более темный синий цвет). Осто-
рожно опустите покровное стекло и на-
грейте предметное стекло, как описано 
выше. Перенесите предметное стекло 
под биологический микроскоп.

Тонкие молодые корни можно иссле-

довать целиком; однако любые старые, 
более жесткие корни придется кипятить, 
чтобы позволить красящему веществу 
проникнуть в ткань и окрасить любые 
грибные споры, содержащиеся в ней. 
Подготовьте такие корни путем кипяче-
ния, как описано ниже.

Кипячение корней для проведения осмотра

 

ƒ

Выберите предположительно за-
раженный участок корней, избегая, 
если это возможно, чрезмерно за-
гнивших или распадающихся корне-
вых нитей. Отрежьте кусочки корня 
длиной 3-6 см в количестве, соответ-
ствующем размеру образца.

 

ƒ

Поместите корни в большую термо-
стойкую пробирку, заполните ее во-
дой в количестве, не превышающем 
2,54 см от дна пробирки, и добавьте 
4-6 гранул-«кипелок» (если таковые 
имеются). Эти гранулы не очень важ-
ны, но они помогают минимизиро-
вать риск выплескивания горячего 
содержимого из пробирки.

 

ƒ

Добавьте 2-3 гранулы гидроксида на-
трия или KOH. (Не берите эти гранулы 
голыми пальцами.)

 

ƒ

Используйте держатель для проби-
рок, чтобы держать кипящую пробир-
ку над горелкой Бунзена или газовой 
горелкой на среднем огне (спиртовая 
горелка не достаточно горячая, по-
этому не используйте ее) и кипятите 
корни в течение нескольких минут 
для их размягчения и очищения, а за-
тем снимите с огня.

 

ƒ

Поместите термостойкую пробирку в 
пробирочный штатив до тех пор, пока 
она не охладится в достаточной сте-
пени, чтобы можно было вынуть об-
разец для осмотра.

 

ƒ

Как только образец остынет, помести-
те его в пустую чашку Петри, чтобы 
облегчить выбор корня.

 

ƒ

Используя пинцет, поместите пробу 
небольшого количества прокипячен-
ного корня на предметное стекло и 
добавьте 1–2 капли красителя трипа-
нового / хлопкового синего в лакто-
глицерине.

 

ƒ

Поместите большое прямоугольное 
(22х64 мм) покровное стекло на корни.

 

ƒ

Мягко похлопайте по покровному 
стеклу, чтобы примять корни для ос-
мотра.

Изучение препарата под биологическим 
микроскопом

 

ƒ

Если необходимо, настройте биологи-
ческий микроскоп для оптимального 
разрешения и четкости изображения.

 

ƒ

Выберите малое разрешение объек-
тива (например, 10-кратное) и поме-
стите образец.

 

ƒ

Осмотрите образец при малом раз-
решении и убедитесь, что структуры 
являются грибными.

 

ƒ

Убедитесь в том, присутствуют ли 
споры, и определите, как они образу-
ются, например, из мицелия, внутри 
плодового тела.

5. Диагностика

85

 

ƒ

Если расположение плодового тела 
установлено, запишите его внешнюю 
морфологию и параметры, а затем по-
пытайтесь вытолкнуть его содержи-
мое, мягко надавливая на покровное 
стекло тупой препаровальной иглой. 
Это можно очень осторожно сделать 
на предметном столике микроскопа, 
продолжая наблюдение при 10-крат-
ном увеличении, либо снять предмет-
ное стекло с микроскопа, поместить 
его на рабочую поверхность стола и 
очень мягко постучать по покровно-
му стеклу карандашом.

 

ƒ

Повторно проведите осмотр при 
большом увеличении и опишите мор-
фологию спор и спорообразующих 
структур.

 

ƒ

Может возникнуть необходимость 
сделать тонкий срез плодового тела, 
если нечетко видно прикрепление 
спор. Это можно сделать с помощью 
острой бритвы с односторонним лез-
вием или скальпеля.

 

ƒ

Сравните морфологию и первичный 
предположительный результат диа-
гностики образца со справочной ин-
формацией.

 

ƒ

Окончательная диагностика возмож-
на на этом этапе; также воспользуй-
тесь предлагаемыми выбранными 
справочными источниками для со-
действия диагностике.

 

ƒ

Если грибной образец нельзя досто-
верно идентифицировать (по какой-
бы то ни было причине), в таком 
случае перейдите к выращиванию 
культуры предполагаемого гриба на 
питательной среде для того, чтобы 
упростить идентификацию.

Выделение грибов из растительного 
материала

Первичное выделение может про-

водиться на агаре с проточной водой. 
Кроме того, подавляющее большинство 
широко распространенных фитопатоге-
нов и грибов, приводящих к порче, будут 

очень хорошо расти на КАД. Его можно 
приготовить из коммерческого препа-
рата. Для первого выделения в среду 
можно добавить антибиотики, такие как 
пенициллин и стрептомицин, для ней-
трализации любых бактерий. Темпера-
туру инкубирования можно выбрать на 
основе того, что известно о грибе; наи-
более распространенные фитопатогены 
достаточно хорошо растут при 17-22°C.

 

ƒ

Продезинфицируйте скальпель на 
огне или используйте новую бритву с 
односторонним лезвием, чтобы отре-
зать небольшой кусочек (максимум 
2–3 мм) ткани от лидирующего края 
пораженного участка стебля, вну-
треннего некроза или пятна на листе.

 

ƒ

Если вы не устанавливаете присут-
ствие 

Phytophthora

, поместите часть 

образца в 10%-ный раствор гипох-
лорита натрия на 2–5 минут. Или же 
замочите материал в 50%-ном этило-
вом спирте на 10 секунд. (Этот метод 
может использоваться даже в случае, 
если предполагается присутствие 

Phytophthora

). Ополосните стериль-

ной дистиллированной водой и про-
сушите между бумажными полотен-
цами.

 

ƒ

Укажите справочный номер образца 
и дату на основании чашки с агаром. 
Если берется ткань с более чем одно-
го типа поражения, сделайте соответ-
ствующие пометки на чашке. Поме-
стите ткань на агар в каждую чашку, 
позаботившись о том, чтобы кусочки 
были равномерно распределены.

 

ƒ

Инкубируйте в течение 5–7 дней, про-
водя осмотр каждые два дня для от-
слеживания роста культуры, и для 
того, чтобы посмотреть, является ли 
культура чистой. На ранней стадии 
инкубирования ее можно пересадить 
на свежую среду, если вместе с ней 
растет нежелательный организм.

 

ƒ

Если необходимо, посмотрите пред-
лагаемые справочные источники для 
того, чтобы получить информацию о 

86

любых дополнительных специальных 
методах выращивания культур на пи-
тательной среде, которые могут по-
надобиться для последующей иден-
тификации.

Выделение грибных спор или плодовых тел

Возьмите образец инокулята подходя-

щего размера. Целесообразно оставить 
небольшое количество оригинального 
грибного материала на образце на слу-
чай, если выделение первой культуры бу-
дет неудачным. Поместите инокулят гри-
ба в центр чашки Петри со средой КАД. 
Инкубируйте и проверяйте рост гриба 
каждые два дня до тех пор, пока колония 
не произведет споры. Для предотвраще-
ния высыхания агара чашки Петри можно 
запечатать парафильмом или хранить в 
неплотно закрытом пакете.

5.4.3 Вирусология

Представление о фитопатогенных ви-

русах можно получить, ознакомившись с 
работой Гергерича Р.С. и Долья В.В. 2006 г. 
«Введение в вирусы растений, невиди-
мый враг». Журнал «Справочник по здо-
ровью растений» / Gergerich, R.C. & Dolja, 
V.V. 2006. Introduction to plant viruses, the 
invisible foe «The plant health instructor» 
(Идентификатор цифрового объек-
та (DOI): 10.1094/PHI-I-2006-0414-01). 
Документ доступен по ссылке: http://
www.apsnet.org/edcenter/intropp/
PathogenGroups/pages/PlantViruses.aspx 
(последний доступ осуществлен 21 сен-
тября 2015 г.).

Работа должна проводиться в лабо-

ратории, располагающей приемлемыми 
условиями изоляции для работы с ка-
рантинными вредными организмами.

5.4.3.1 Диагностика

Осмотрите материал образца нево-

оруженным глазом и отметьте все сим-
птомы, такие как:

 

ƒ

атипичный цвет;

 

ƒ

карликовость или задержка роста;

 

ƒ

изменение цвета листьев, например, 

хлороз, мозаика, пятнистость, коль-

цевая пятнистость, пожелтение или 

некроз жилок;

 

ƒ

деформация листьев, например, ис-

кривление, сужение или эпинастия;

 

ƒ

пигментация на стеблях, плодах и 

корнях;

 

ƒ

другие симптомы, такие как увядание 

или потеря листьев.

Симптомы и фоновая информация, 

такая как виды хозяев, наряду с опы-

том специалиста по диагностике, дадут 

представление о потенциальном воз-

будителе. Однако потребуется провести 

дальнейшие диагностические анализы, 

чтобы подтвердить присутствие опре-

деленного вируса. Ввиду своей природы 

вирусы, как правило, диагностируются 

посредством инокуляции растений-ин-

дикаторов, серологических анализов и 

анализов, основанных на нуклеиновых 

кислотах. Также можно использовать 

электронный микроскоп, но это требует 

доступа к дорогому специализирован-

ному оборудованию и наличия обучен-

ного персонала.

Инокуляция хозяина-индикатора

Вирусы могут распространяться толь-

ко через повреждения. В случае с расте-

ниями механическая инокуляция – это 

метод, используемый для их выявления 

и диагностики. Однако важно отметить, 

что не все вирусы переносятся с соком 

растений.

Инокулят предполагаемого образца 

вводится в здоровые травянистые рас-

тения-индикаторы, и все симптомы, ко-

торые могут развиться на этих индика-

торах, записываются спустя некоторый 

период времени, который может растя-

нуться на дни или недели. В зависимости 

от реакций на разных растениях-индика-

торах специалист по диагностике может 

поставить конкретный диагноз. Суще-

5. Диагностика

87

ствует целый ряд вариаций метода ме-

ханической инокуляции в зависимости 

от определенного вируса, присутствие 

которого предполагается, или хозяина, 

на котором он появляется. В результате, 

используется многообразие разных рас-

тений-индикаторов и экстракционных 

буферов.

Требуемое оборудование:

 

ƒ

чистые пестик и ступка;

 

ƒ

буферы для измельчения, например, 

фосфатный буфер pH 7,0

4

;

 

ƒ

этикетки для горшков;

 

ƒ

карандаш;

 

ƒ

поднос;

 

ƒ

здоровые виды-индикаторы;

 

ƒ

материал образца;

 

ƒ

целит (диатомовая земля);

 

ƒ

микрошпатель;

 

ƒ

промывалка с проточной водой;

 

ƒ

ведро, наполненное раствором ги-

похлорита натрия;

 

ƒ

протокол лабораторных испытаний;

 

ƒ

ватная палочка;

 

ƒ

пипетка переменного объема 1–5 мл;

 

ƒ

микродозаторы;

 

ƒ

пакеты для измельчения.

К растениям-индикаторам, как пра-

вило, будут относиться 

Chenopodium 

amaranticolor, Chenopodium quinoa, 

Nicotiana occidentalis

 P1, 

Nicotiana 

benthamiana

 и 

Nicotiana clevelandii

. Дру-

гие растения также можно добавить в за-

висимости от хозяина, анализ которого 

проводится, и предполагаемого вируса. 

Выбирайте растения, имеющие не менее 

шести настоящих листьев (кроме огурца, 

у которого должен быть один настоящий 

лист, и фасоли обыкновенной, у кото-

рой должны быть только семядоли). По-

местите растения-индикаторы в темное 

место на 12–24 ч. до инокуляции, чтобы 

увеличить их восприимчивость. Выбе-

рите на растении-индикаторе от двух 

до четырех листьев хорошего размера. 

Пометьте листья, в которые будет вво-

диться инокулят, проделав дырочку на 

кончике каждого из выбранных листьев, 

используя чистый микродозатор.

Инокулят готовится посредством из-

мельчения растительного материала в 

буфере (и таком абразивном порошке, 

как целит). Инокулят затем мягко втира-

ется в помеченные листья растений-ин-

дикаторов и смывается водой спустя 3–5 

минут. Отрицательный (только буфер 

для инокуляции) и положительный (ви-

рус, который является умеренно транс-

миссивным и производит четкие симпто-

мы на растениях-индикаторах) контроли 

должны быть включены в каждую пар-

тию инокуляций. Обратите внимание, 

что после каждой инокуляции рабочую 

поверхность стола и оборудование не-

обходимо продезинфицировать раство-

ром гипохлорита натрия. Инокулирован-

ные растения должны быть помещены 

в теплицу с температурой 15–18°C и ин-

кубироваться в течение 4–28 дней. Рас-

тения должны осматриваться два раза в 

неделю на выявление симптомов и веде-

ния записи результатов.

Симптомы должны оцениваться с ис-

пользованием следующих критериев:

 

ƒ

хозяин;

 

ƒ

используемые растения-индикаторы;

 

ƒ

реакции этих растений-индикаторов; 

как локальные, так и системные пора-

жения;

 

ƒ

время, ушедшее на появление реак-

ции.

Анализ на вирусы с использованием ELISA

ELISA – это иммунологический метод 

диагностики определенных вирусов рас-

тений, разработанный Кларком и Адам-

сом / Clark and Adams (1977 г.). Он стал 

одним из главных методов диагностики 

вирусов растений, поскольку он позво-

ляет одновременно провести диагно-

4

  Примечание: такие добавки в буфер, как поливинилпирролидон (PVP) и сульфит натрия важны для устранения 

ингибиторов в растительном материале, который будет использоваться в качестве инокулята.

88

стику большого количества образцов, 
является очень специфичным и количе-
ственным.

В сэндвич-варианте ELISA (DAS, анг. 

double-antibody sandwich – двойной 
сэндвич из антител) частицы вируса 
захватываются и зажимаются между 
фракцией иммуноглобулина G (IgG) 
специфической антисыворотки и IgG, 
который был помечен (соединен с) 
ферментом при помощи щелочной 
фосфатазы. Присутствие вируса 
подтверждается добавлением субстрата 
в щелочную фосфатазу и окрашиванием 
в желтый цвет из-за продуктов распада 
субстрата. Поглощение цвета измеряется 
на колориметре при 405 нм.

Требуемое оборудование:

 

ƒ

планшет для ELISA;

 

ƒ

пипетки переменного объема для ох-
вата следующих параметров:

 

y

1–5 μл

 

y

5–50 μл

 

y

50–200 μл

 

y

200–1 000 μл

 

y

1–5 мл

 

ƒ

восьмиканальная мультипипетка с 
переменным объемом: 50–250 μл;

 

ƒ

одноразовые микродозаторы соот-
ветствующих размеров;

 

ƒ

экстрактор сока растений или аппа-
рат для измельчения;

 

ƒ

планшетный ридер для колориме-
трических измерений, например, 
планшетный ридер «Thermo Scientific 
Multiskan FC»;

 

ƒ

альбумин бычьей сыворотки;

 

ƒ

порошок сухого обезжиренного мо-
лока;

 

ƒ

4-нитрофенил фосфат динатриевая 
соль гексагидрат;

 

ƒ

фосфатно-солевой буферный рас-
твор с твином (ФСБРТ);

 

ƒ

Твин-20;

 

ƒ

антитела и конъюгаты;

 

ƒ

буферы;

 

ƒ

планы планшетов;

 

ƒ

водостойкий фломастер;

 

ƒ

пищевая пленка;

 

ƒ

бумажное полотенце;

 

ƒ

промывалка;

 

ƒ

пакеты для измельчения.

Необходимо подготовить план план-

шета, чтобы составить схему размещения 

образцов и контролей на 96-луночном 

планшете. Она должна быть основана на 

следующих аналитических критериях:

 

ƒ

Анализ каждого образца должен про-

водиться в двух повторностях. Поэто-

му колонки планшета всегда должны 

попарно выделяться на каждый ви-

рус (например, колонки 1+2 – ArMV, 

колонки 3+4+5+6 – CMV, колонки 7+8 

–TBRV).

 

ƒ

Для каждого анализируемого вируса 

должен быть, как минимум, один здо-

ровый и один зараженный контроль 

(также закладываемый попарно).

В бумажном варианте плана планше-

та размещайте образцы и контроли в ко-

лонках планшета вертикально. Наверху 

напишите, какая колонка (какие колон-

ки) будут использоваться для анализа 

какого вируса. Используйте стандартный 

план планшета, если возможно (в кото-

ром уже определено местоположение 

здоровых контролей).

Примечание:

 Для непрямых анали-

зов TAS-ELISA (TAS, анг. 

triple-antibody 

sandwich

 – тройной сэндвич с анти-

телами) должен быть отдельный план 

планшета, поскольку требуется больше 

этапов процесса инкубирования (за ис-

ключением случаев, когда готовится 

«коктейль», в котором соединяют моно-

клональное антитело и антивидовой 

конъюгат и вносят их на планшет одно-

временно).

Процедура сэндвич-варианта ELISA (DAS, 

двойной сэндвич с антителами)

 

ƒ

Покрытие планшета:

 

y

Приклейте к планшету ELISA на-

клейку с номером планшета ELISA 

5. Диагностика

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     4      5      6      7     ..