Анализ штамма

Важно знать, где встречается стеблевая ржавчина, но информация о том, какие болезнетворные микроорганизмы (штаммы) встречаются и с какой частотой, также крайне важна для составления рекомендаций по селекции и культурным сортам растений. Единственный способ определить сочетания факторов вирулентности и конкретный присутствующий болезнетворный микроорганизм (штамм) или микроорганизмы - это биологические пробы в контролируемых условиях с использованием комплектов дифференциальных измерительных приборов (анализ штамма). Анализы штаммов возбудителей ржавчины хлебных злаков на протяжении многих лет проводятся во многих странах с использованием более или менее стандартных методов посева, инкубации и последующего «считывания» показаний приборов (регистрации данных).

При идентификации Ug99 и его производных существенно важно получить информацию о (1) текущем распределении различных штаммов и (2) о существующей вариативности возбудителей стеблевой ржавчины. Техническую поддержку в анализе штаммов оказывают передовые научно-исследовательские институты, в частности: Сельскохозяйственная и агропродовольственная лаборатория, Виннипег, Канада; Лаборатория заболеваний зерновых культур, Миннесота, США; Университет свободного государства, Южная Африка и PBI, Сиднейский университет, Австралия. В дополнение к этому некоторые страны-партнеры, входящие в группу риска, развивают имеющиеся у них возможности для проведения анализа штаммов.

Схематичное описание обычных процедур, используемых для анализа штаммов, дается в прилагаемом иллюстративном материале. Ниже следует краткое описание процесса:

После обнаружения в поле инфекции стеблевой ржавчины собираются образцы зараженных стеблей. Сердцевина стебля удаляется, образцы хранятся завернутыми в бумагу или в пергаминовых конвертах и высушиваются.
Образцы, направляемые для анализа на территорию Северной Америки, проходят жесткий фитосанитарный контроль и получают соответствующее импортное разрешение.
Споры ржавчины переносятся с зараженных тканей на здоровые листья тех видов саженцев, которые исключительно восприимчивы к заболеванию. Такой метод субкультивирования приводит к увеличению ржавчины в исследуемых образцах.
Заражение достигается за счет опрыскивания в течение 12-16 часов в темноте при температуре 21 C, а затем материал подвергается воздействию солнечного света на 3-4 часа. После 13-14 дневного инкубационного периода при температурном режиме 18-25 C инфекция проявится.
Споры зараженных листьев могут быть собраны и использованы для массового привития в дифференциальном наборе или на каком-либо отдельном пустульном изоляте. Использование отдельного пустульного изолята увеличивает шансы в работе с каким-либо отдельным штаммом.
При использовании отдельного пустульного изолята споры субкультурируются и вновь размножаются на восприимчивом реципиенте. Вслед за размножением делается привитие на дифференциальном наборе. Дифференциальный набор состоит из генотипов, содержащих отдельные основные гены сопротивляемости стеблевой ржавчине. Стандартный международный дифференциальный набор используется в настоящее время для проведения глобального сравнения.

Типы инфекции саженцев в дифференциальном наборе оцениваются с применением стандартной оценочной шкалы от 1 до 4. Типы с низким уровнем инфекции (0-2) рассматриваются как обладающие достаточной резистентностью, а с высоким уровнем (3-4) - как восприимчивые к заболеванию. Штаммы идентифицируются по комбинации вирулентных и невирулентных свойств.