Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия «Лес. Экология. Природопользование»
Видовая идентификация грибных возбудителей болезней дуба черешчатого на основе размера маркерных ДНК-локусов
Опубликована: 2022-01-14
Раздел
ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИИ И РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
  • Л. О. Иващенко Белорусский государственный технологический университет, Республика Беларусь, 220060, Минск, ул. Свердлова, 13 а http://orcid.org/0000-0002-3838-6186
  • С. В. Пантелеев Институт леса НАН Беларуси, Республика Беларусь, 246001, Гомель, ул. Пролетарская, 71
  • М. О. Романенко Латвийский государственный институт леса «Силава», Латвия, 111, Рига, ул. Саласпилс, LV–2169 http://orcid.org/0000-0002-2365-8732
  • О. Ю. Баранов Белорусский государственный технологический университет, Республика Беларусь, 220060, Минск, ул. Свердлова, 13 а http://orcid.org/0000-0002-0665-0093

Аннотация

Введение. Изучение ассоциаций насекомых-переносчиков и фитопатогенных грибов затруднено без использования надёжных и точных методов идентификации микроорганизмов. Целью настоящей работы являлась разработка репозитория размеров маркерных ДНК-локусов основных, для эколого-климатических условий Беларуси, возбудителей грибных болезней дуба с уже установленным или предположительным трансмиссивным характером передачи для проведения видовой идентификации на основе электрофоретических данных анализа продуктов амплификации. Объектами исследований являлись возбудители наиболее распространённых болезней дуба, отобранные на основе имеющихся литературных данных, официальных сведений ГУ «Беллесозащита» и результатов собственных многолетних лесопатологических обследований дубовых насаждений. Предметом исследований явился полиморфизм длины маркерных локусов рДНК ВТС1 (ITS1) и ВТС2 (ITS2). Приведены результаты анализа нуклеотидной последовательности и длин маркерных локусов BTC1 и BTC2 более 40 основных для Беларуси грибных возбудителей дуба по имеющимся данным секвенирования. На основе нуклеотидной структуры основных возбудителей болезней дуба создан репозиторий длин маркерных локусов, который позволяет сократить время видовой идентификации фитопатогенов, проводить ПЦР-анализ без создания видоспецифичных праймеров и сократить себестоимость анализов. Репозиторий создан для микро- и макромицетов, которые встречаются на Quercus robur L. в качестве основных и вторичных патогенов, характеризующихся трансмиссивным (с помощью насекомых) и прямым способом распространения. Описан алгоритм молекулярно-генетической диагностики, основанный на анализе длины маркерных локусов ВТС1 и ВТС2 доминирующих фитопатогенов, который позволяет проводить идентификацию микро- и макромицетов без дополнительной расшифровки их нуклеотидной структуры. Заключение. Комплексное применение разработанного алгоритма идентификации микро- и макромицетов без дополнительного декодирования структуры нуклеотидов и хранилища длин локусов позволит сократить время обработки данных до 4 –5 ч, проводить ПЦР-анализ без создания видоспецифичных праймеров, а также снизить стоимость анализа одного образца, получить более надёжные результаты (поскольку перекрёстная амплификация не является проблемой для этого метода), обнаруживать и идентифицировать не только отдельные виды , но и их ассоциации, которые, в свою очередь, позволят провести их метагеномную оценку.

Биографии авторов

Л. О. Иващенко, Белорусский государственный технологический университет, Республика Беларусь, 220060, Минск, ул. Свердлова, 13 а

магистрант, младший научный сотрудник кафедры лесозащиты и древесиноведения, Белорусский государственный технологический университет. Область научных интересов – молекулярная генетика, лесная фитопатология. Автор четырёх научных публикаций.

С. В. Пантелеев, Институт леса НАН Беларуси, Республика Беларусь, 246001, Гомель, ул. Пролетарская, 71

кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории геномных исследований и биоинформатики, Институт леса Национальной академии наук Беларуси. Область научных интересов – молекулярно-генетическая фитопатология. Автор 80 научных публикаций.

М. О. Романенко, Латвийский государственный институт леса «Силава», Латвия, 111, Рига, ул. Саласпилс, LV–2169

кандидат сельскохозяйственных наук, старший преподаватель кафедры лесозащиты и древесиноведения, Белорусский государственный технологический университет; исследователь Центра генетических ресурсов, Латвийский государственный институт леса «Силава». Область научных интересов  лесная фитопатология, микология. Автор 30 научных публикаций.

О. Ю. Баранов, Белорусский государственный технологический университет, Республика Беларусь, 220060, Минск, ул. Свердлова, 13 а

доктор биологических наук, доцент, заведующий лабораторией геномных исследований и биоинформатики, Институт леса Национальной академии наук Беларуси; профессор кафедры лесозащиты и древесиноведения, Белорусский государственный технологический университет. Область научных интересов – молекулярная генетика; популяционная и эволюционная генетика; молекулярная фитопатология; геномика. Автор 220 научных публикаций.