ISSN 0564-3783  



Головна
Контакти
Архів  
Тематика журналу
Підписка
До уваги авторів
Редколегія
Мобільна версія


In English

Export citations
UNIMARC
BibTeX
RIS





К вопросу генотипирования штаммов бактерий родов Pectobacterium и Pseudomonas – возбудителей бактериозов картофеля

Терлецкий В.П., Лазарев А.М.

Оригінальна работа 


[Free Full Text (pdf)]Article Free Full Text (pdf)  

Молекулярно-генетические приемы исследований дают возможность идентифицировать фитопатогены c полной характеристикой их наследственного материала. Предлагаемый нами метод генотипирования основан на использовании двух эндонуклеаз рестрикции для расщепления геномной ДНК бактерии. Присутствующая в реакционной смеси ДНК-полимераза (Taq) обеспечивает мечение фрагментов ДНК биотинилированным дезоксицитозинтрифосфатом (Bio-dCTP). Метка включается только в ДНК, имеющей 3-штрих усеченные концы, образуемые первым ферментом. Вторая эндонуклеаза рестрикции дает только тупые концы фрагментов, не способных включать метку. В результате ДРИМ-реакции (двойного расщепления и избирательного мечения) на фильтре визуализируют 20–50 четко различимых фрагментов ДНК, количество и распределение которых характерно для каждого бактериального штамма. Работа осуществлена с использованием двух пар ферментов рестрикции – XbaI/DraI и XbaI/Eco24I; ее результаты указывают на одинаковую дискриминационную способность ферментов. Некоторое преимущество имеет комбинация XbaI/DraI, позволяющая увидеть различия генетических профилей в области длинных фрагментов ДНК. Генетический профиль Ps. fluorescens 894, выявляемый с помощью пары ферментов BcuI-Eco32, существенно отличался от профиля Ps. xanthochlora, что и следовало ожидать при сравнении этих двух видов. В целом, результаты генотипирования коррелируют с материалами исследований о происхождении бактериальных штаммов. В частности, микроорганизмы с одинаковым генетическим профи-лем Д822/Д828, Г399/Г400, С960/С966 получены из пораженных клубней одного опытного поля, что допускает возможность контактного распространения патогена. В отдельных случаях отмечается идентичность штаммов, несмотря на их разное географическое происхождение. Этот факт подтверждает контаминацию, произошедшую ранее при использовании зарубежного посадочного картофеля.

РЕЗЮМЕ. Молекулярно-генетичні прийоми досліджень дають змогу ідентифікувати фітопатогени з повною характеристикою їх спадкового матеріалу. Пропонований нами метод генотипування заснований на використанні двох ендонуклеаз рестрикції для розщеплення геномної ДНК бактерії. Присутня в реакційній суміші ДНК-полімераза (Taq) забезпечує мічення фрагментів ДНК біотинильованим дезоксицитозинтри-фосфатом (Bio-dCTP). Мітка включається тільки в ДНК, що має 3ʹ усічені кінці, утворені першим ферментом. Друга ендонуклеаза рестрикції дає тільки тупі кінці фрагментів, які не здатні включати мітку. В результаті ПРВМ-реакції (подвійного розщеплення і вибіркового мічення) на фільтрі візуалізують 20–50 чітко помітних фрагментів ДНК, кількість і розподіл яких характерні для кожного штаму бактерій. Робота здійснена з використанням двох пар ферментів рестрикції – XbaI/DraI і XbaI/Eco24I; її результати вказують на однакову дискримінаційну здатність ферментів. Деяку перевагу має комбінація XbaI/DraI, що дозволяє поба-чити відмінності генетичних профілів в ділянці довгих фрагментів ДНК. Генетичний профіль Ps. fluorescens 894, що виявляються за допомогою пари ферментів BcuI/Eco32, істотно відрізнявся від профілю Ps. xanthochlora, що і слід було очікувати при порівнянні цих двох видів. У цілому, результати генотипування корелюють з матеріалами досліджень про походження бактеріальних штамів. Зокрема, мікроорганізми з однаковим генетичним профілем Д822/Д828, Г399/Г400, С960/С966 отримані з уражених бульб одного дослідного поля, що допускає можливість контактного поширення патогену. В окремих випадках відзначається ідентичність штамів, незважаючи на їх різнe географічне походження. Цей факт підтверджує контамінацію, що сталася раніше при використанні зарубіжної посадкової картоплі.

Ключові слова: патогены картофеля, штаммы, эндонуклеазы рестрикции, генотипирование
патогени картоплі, штами, ендонуклеази рестрикції, генотипування

Цитологія і генетика 2019, том 53, № 3, C. 38-46

E-mail: valeriter mail.ru, allazar54 mail.ru

Терлецкий В.П., Лазарев А.М. К вопросу генотипирования штаммов бактерий родов Pectobacterium и Pseudomonas – возбудителей бактериозов картофеля, Цитологія і генетика., 2019, том 53, № 3, C. 38-46.

В "Cytology and Genetics". Якщо тільки можливо, цитуйте статтю по нашій англомовній версії:
V. P. Terletskiy, A. M. Lazarev On Genotyping Bacterial Strains of the Genera Pectobacterium and Pseudomonas: Pathogens of Bacterioses in Potatoes, Cytol Genet., 2019, vol. 53, no. 3, pp. 212–218
DOI: 10.3103/S0095452719030058


Посилання

1. Nabhan, S., De Boer, S.H., Maiss, E., and Wydra, K., Taxonomic relatedness between Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum, Pectobacterium carotovorum subsp. odoriferum and Pectobacterium carotovorum subsp. brasiliense subsp. nov., J. Appl. Microbiol., 2012, vol. 113, no. 4, pp. 904–913. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2012.05383.x

2. Vernon-Shirley, M. and Burns, R., The development and use of monoclonal antibodies for detection of Erwinia, J. Appl. Microbiolю, 1992, vol. 72, no. 2, pp. 97–102.

3. Peltzer, S. and Sivasithamparam, K., Sero-groups of Ec associated with water, soil, tuber and stems of potato plants in Western Australia, N. Z. J. Agric., 1988, vol. 16, no. 3, pp. 265–270.

4. Faure, D. and Dessaux, Y., Quorum sensing as a target for developing control strategies for the plant pathogen Pectobacterium, Eur. J. Plant Pathol., 2007, vol. 119, pp. 353–365.

5. Essarts, Y.R., Cigna, J., Quetu-Laurent, A., Caron, A., Munier, E., Beury-Cirou, A., Helias, V., and Faurea, D., Biocontrol of the potato blackleg and soft rot diseases caused by Dickeya dianthicola, Appl. Environ. Microbiol., 2016, vol. 82, no. 1, pp. 268–278. https://doi.org/10.1128/AEM.02525-15

6. Pishchik, V.N., Chernyaeva, I.I., Vorobjev, N.I., and Lazarev, A.M., Characteristic features of virulent and avirulent strains of Erwinia carotovora, Microbiology (Moscow), 1996, vol. 65, no. 2, pp. 232–237.

7. Pishchik, V.N., Provorov, N.A., Vorobjov, N.I., Chizevskaya, E.P., Safronova, V.I., Kozhemyakov, A.P., and Tuev, A.N., Interactions between plants and associated bacteria in soils contaminated with heavy metals, Microbiology (Moscow), 2009, vol. 78, no. 6, pp. 785–793. https://doi.org/10.1134/S0026261709060162

8. Xiu, J.H., Ji, G.H., Wang, M., Yang, Y.L., and Li, C.Y., Molecular identification and genetic diversity in Konnyaku’s soft rot bacteria, Acta Microbiol. Sin., 2006, vol. 46, no. 4, pp. 522–525.

9. Nabhan, S., Wydra, K., Linde, M., and Debener, T., The use of two complementary DNA assays, AFLP and MLSA, for epidemic and phylogenetic studies of pectolytic enterobacterial strains with focus on the heterogeneous species Pectobacterium carotovorum, Plant Pathol., 2012, vol. 61, pp. 498–508. https://doi.org/10.1111/j.1365-3059.2011.02546.x

10. Terletskiy, V.P., Tyshchenko, V.I., Novikova, O.B., Borisenkova, A.N., Belash, D.E., and Yakovlev, A.F., The efficient molecular genetic technique for identification of Salmonella and Proteus strains, Russ. Agricul. Sci., 2013, no. 5, pp. 60–63. https://doi.org/10.3103/S1068367413060220

11. Czajkowski, R., Perombelon, M.C.M., Jafra, S., Lojkowska, E., Potrykus, M., van der Wolf, J.M., and Sledz, W., Detection, identification and differentiation of Pectobacterium and Dickeya species causing potato blackleg and tuber soft rot: a review, Ann. Appl. Biol., 2015, vol. 166, pp. 18–38. https://doi.org/10.1111/aab.12166

12. Terletskiy, V.P., Tyshchenko, V.I., Novikova, I.I., Boikova, I.V., Tyulebaev, S.D., and Shakhtamirov, I.Y., An efficient method for genetic certification of bacillus subtilis strains, prospective producers of biopreparations, Microbiology (Moscow), 2016, vol. 85, no. 1, pp. 71–76. https://doi.org/10.1134/S0026261716010136

13. Terletskiy, V., Kuhn, G., Francioli, P., and Blanc, D., Application and evaluation of double digest selective label (DDSL) typing technique for Pseudomonas aeruginosa hospital isolates, J. Microbiol. Methods, 2008, vol. 72, no. 3, pp. 283–287. https://doi.org/10.1016/j.mimet.2007.12.006

14. Vinogradova, S.V., Kyrova, E.I., and Ignatov, A.N., Complete genome sequencing of phytopathogenic bacteria, Potato Protection, 2014, no. 2, pp. 15–17.

15. Khayi, S., Blin, P., Chong, T.M., Chan, K.G., and Faure, D., Complete genome anatomy of the emerging potato pathogen Dickeya solani type strain IPO 2222(T), Stand. Genomic Sci., 2016, vol. 11, pp. 87. https://doi.org/10.1186/s40793-016-0208-0

16. Ignatov, A.N., Lazarev, A.M., Panycheva, J.S., Provorov, N.A., and Chebotar, V.K., Potato phytopathogens of genus Dickeya—a mini review of systematic and etiology of diseases, Agricult. Biol., 2018, vol. 53, no. 1, pp. 123–131. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2018.1.123eng

17. Toth, I.K., van der Wolf, J.M., Saddler, G., Lojkowska, E., Helias, V., Pirhonen, M., and Elphinstone, J.G., Dickeya species: an emerging problem for potato production in Europe, Plant Pathol., 2011, vol. 60, no. 3, pp. 385–399.

Copyright© ICBGE 2002-2021 Coded & Designed by Volodymyr Duplij Modified 21.10.21