Желтушная свёкла – как в Приморье нашли опасного «нелегала»

 

В научных подразделениях ДВО РАН

М.Ю. Щелканов проводит тонкую дифференцировку симптомов фитопатологии в полевых условиях

     В 2018 году в одном из фермерских хозяйств Партизанского района Приморья на грядках со столовой свёклой агрономы заметили странные растения. Листья у них желтели и скручивались в причудливые формы. Образцы больного растения попали в лабораторию вирусологии Федерального научного центра биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН, где в результате упорной многолетней работы незваный гость был надёжно «опознан». О том, что это за вирус, откуда он взялся и чем грозит овощеводам региона, мы поговорили с одним из авторов опубликованного недавно исследования – директором Научно-исследовательского института эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова Роспотребнадзора членом-корреспондентом РАН Михаилом Юрьевичем Щелкановым.

– Михаил Юрьевич, как в руки учёных попал этот интересный вирус?

– Лаборатория вирусологии ФНЦ Биоразнообразия ДВО РАН, в которой работают соавторы проведённого исследования – кандидаты биологических наук Надежда Николаевна Какарека, Валентина Федосьевна Толкач и Юрий Георгиевич Волков – проводит многолетний регулярный эколого-вирусологический мониторинг культурных и естественных фитоценозов на юге российского Дальнего Востока, начиная с 1962 года. Учёные буквально «держат руку на пульсе» всех сельскохозяйственных и диких растений в регионе с целью своевременного выявления заболеваний вирусной этиологии. Летом 2018 года в селе Новицкое Партизанского района были отобраны несколько растений столовой свёклы с очень яркими симптомами: резкая деформация листьев и пожелтение. Эти растения вместе с корневой системой доставили в лабораторию для выделения и всесторонней характеристики возбудителя. Полученный вирусный изолят получил рабочее название UNK/beet/Novitskoe/37/2018 и долгое время «водил нас за нас» (собственно, префикс UNK как раз и указывает на его неопределённый таксономический статус – от английского unknown).

Рисунки больного растения и ЭМ-фото вирионов (из статьи: Толкач В.Ф., Какарека Н.Н., Волков Ю.Г., Щелканов М.Ю. Первое выявление вируса желтухи свёклы (Closterovirus flavibetae)на Дальнем Востоке России // Картофель и овощи. 2026)

– И что же дальше? Как удалось понять, что это за «зверь такой диковинный»?

– Чтобы идентифицировать вирус, необходимо провести обширный комплекс тестирований. Исследователи начали с самого простого – попытались заразить здоровые растения различных видов отфильтрованным соком больного в различных концентрациях и в каждом случае проанализировать динамику развития симптомов. Такой подход называется «методом индикаторных растений». При этом фитовирусы достаточно капризны и «соглашаются» активно репродуцироваться далеко не во всех предложенных им хозяевах. Не стал исключением и наш «герой», решительно отказываясь заражать гомфрену шаровидную, табак крылатый, махорку, табак обыкновенный сортов Самсун и Ксанти. Эффективность заражения часто зависит от способа заражения. Так, изолят UNK/beet/Novitskoe/37/2018 вызывал заболевания лишь у 5–10 % (в зависимости от сорта) растений обыкновенной свёклы при механическом натирании, зато инфекция развивалась в 100 % случаев после прививки листа заражённого растения.

Затем мы проверили, может ли возбудитель переноситься тлями. В результате поистине ювелирных экспериментов, проведённых сотрудниками лаборатории вирусологии, удалось надёжно подтвердить, что персиковая тля (один из наиболее универсальных переносчиков многих фитовирусов на Дальнем Востоке) способна распространять вирус (хотя и с весьма умеренной эффективностью – на уровне всего 15–20 %).

Препараты листьев заражённой свёклы были подвергнуты электронной микроскопии. В клетках больного растения мы увидели длинные, гибкие, нитевидные частицы размером примерно 10 на 1250 нанометров, свернутые в «клубки»…

– Получается, что форма частиц сразу указала на род вируса?

– Да, морфология вириона и его локализация в клетке-мишени – это один из важнейших таксономических ключей. Такими морфологическими признаками обладает только один из известных на сегодняшний день родов фитовирусов, которые способны поражать амарантовые (к семейству которых относится и свёкла), – клостеровирусы. А комплекс симптомов на тест-растениях позволил нам сформулировать обоснованную рабочую гипотезу, что анализируемый изолят является уже не UNK/…, а BYV/beet/Novitskoe/37/2018, представляя вирус желтухи свёклы (Beet yellows virus), или Closterovirus flavibetae. Данная гипотеза была подтверждена с помощью твёрдофазного иммуноферментного анализа и полимеразной цепной реакции.

Этот вирус неплохо известен в европейской части нашей страны…

– … почему же его идентификация заняла пять лет и стала событием?

– Да, действительно, вирус желтухи свёклы действительно широко распространён в Европе, Центральной Азии, Китае, в европейской части России. Это бич сахарной и столовой свёклы во многих регионах мира. Но у нас на Дальнем Востоке России его до сих пор никто не обнаруживал! Во всех наших многолетних сводках и аналитических обзорах по фитовирусам региона он «в списках не значился». Результат нашей работы – научная публикация о первом обнаружении вируса желтухи свёклы на юге российского Дальнего Востока.

Момент работы в лаборатории вирусологии. Вверху слева: на переднем плане –
Н.Н. Какарека, М.Ю. Щелканов, В.А. Леднева, В.Ф. Толкач; на заднем плане – Ю.Г. Волков

– Насколько это опасно для наших аграриев? Стоит ли бить тревогу?

– «Бить в набат» точно не следует – невольный излишний алармизм и без того постоянно преследует вирусологов, работающих в любой отрасли науки. Однако правильные выводы сделать необходимо. Основная культура, которая находится под угрозой, – это столовая свёкла, которую выращивают многие хозяйства края. Симптомы заболевания достаточно характерны: желтеют края листьев, листовая пластинка резко деформируется. Это легко заметить при регулярном визуальном контроле посадок.

Основные переносчики – тли (чёрная бобовая и та же персиковая) – у нас встречаются повсеместно. Если вовремя не выявить и не удалить очаг заражения, вирус может распространиться по всем посадкам. Особенно важно следить за семенниками, потому что хотя вирус и передается в основном через насекомых, существует риск заражения семян. Если мы допустим, чтобы заражённые семенники пошли на размножение, проблема усугубится кратно. Кстати, вирус может сохраняться в зимний период и в корнях маточной свёклы, и в многолетних сорняках.

– И каковы же выводы для региона после вашего открытия?

– Главный вывод – необходимость корректировки региональной программы фитосанитарного контроля с учётом полученных данных. Раньше мы не искали этот вирус целенаправленно, потому что считали, что его у нас нет. Теперь мы знаем, что он есть. Вирус желтухи свёклы нужно включить в список объектов регулярного эколого-вирусологического мониторинга сельскохозяйственных естественных фитоценозов юга российского Дальнего Востока. Это позволит на ранних стадиях выявлять и элиминировать очаги заболевания, предотвращая его массовое распространение. Так что наша находка – это не просто академический интерес, но и практическая польза для всех, кто работает в овощеводстве региона.

Сотрудники лаборатории вирусологии проводят эколого-вирусологический мониторинг в процессе полевых выездов:
Ю.Г. Волков, В.А. Леднева, Т.И. Плешакова, В.Ф. Толкач

Фото предоставлены Михаилом ЩЕЛКАНОВЫМ