doi: 10.15389/agrobiology.2025.5.777rus
УДК 635.21:632.3:578.2
Исследование поддержано грантом Российского научного фонда № 23-76-01066.
ВИРУСЫ КАРТОФЕЛЯ В РОССИИ (обзор)
М.В. ЛЕБЕДЕВА, М.Н. ПОЛЯКОВА, В.В. ТАРАНОВ✉
Картофель (Solanum tuberosum L.) — одна из важнейших возделываемых культур в России. Из-за вегетативного способа размножения для картофеля особенно опасны вирусные заболеваниям, которые приводят к резкому снижению урожайности и качеству клубней. Согласно межгосударственным стандартам при производстве семенного картофеля в регионах России необходимо проводить тестирование на наличие 6 наиболее значимых вирусов, которые выявляют методами ПЦР, ИФА и ИХА. Эти методы признаются равнозначными (ГОСТ 59551-2021), однако с их помощью можно выявить только относительно небольшое число штаммов ограниченного количества вирусов, тогда как известно более 50 разных вирусов, встречающихся на картофеле (J.F. Kreuze с соавт., 2020). Кроме того, согласно данным Росстата, в России большая часть посадок картофеля возделывается в частных хозяйствах, которые никак не контролируются. В связи с этим актуальный состав виромов и генетическое разнообразие вирусов картофеля в России остается малоисследованным. Только в последние годы стали появляться единичные работы по изучению вирусов картофеля с помощью высокопроизводительных методов секвенирования, позволяющих выявить весь комплекс вирусов и охарактеризовать их полные геномы. Цель настоящего обзора — познакомить читателей с актуальным состоянием исследования виромов картофеля, осветить достоинства и недостатки применяемых подходов, и привлечь внимание к недостатку работ по указанной тематике в России. Приведена общая характеристика наиболее распространенных вирусов картофеля, рассматриваются работы, посвященные их геномному разнообразию и филогеографии. Обсуждаются достоинства и недостатки наиболее часто используемых лабораторных методов диагностики вирусов, основанных на детекции вирусных белков или нуклеиновых кислот (R. Kumar с соавт., 2019). Приводятся данные по изучению взаимодействия разных вирусов между собой при ко-инфекциях, так как смешанные инфекции зачастую приводят к кумулятивному эффекту (A.V. Moreno с соавт., 2020). Рассмотрены работы отечественных исследователей по диагностике вирусов картофеля с помощью лабораторных методов и показана неравномерность данных для разных регионов. Одной из проблем, которые усложняют характеристику репрезентативной выборки каждого вируса, становится большая площадь территорий в разных регионах Российской Федерации, на которых выращивается картофель. Решить эту проблему можно с внедрением методов высокопроизводительного секвенирования, развитие которых делает их более доступными для исследователей и которые активно применяются в ряде стран для рутинной диагностики вирусных инфекций картофеля.
Ключевые слова: Solanum tuberosum L., виром, вирусы картофеля, NGS, вирусный метагеном.
POTATO VIRUSES IN RUSSIA (review)
M.V. Lebedeva, M.N. Polyakova, V.V. Taranov✉
Potato (Solanum tuberosum L.) is one of the most important cultivated crops in Russia. Due to the vegetative propagation, potatoes are strongly susceptible to viral diseases, which can lead to a dramatic decrease in yield and tuber quality. According to state standards, seed potatoes should be tested for the 6 most relevant viruses during production, and the methods of detection are PCR, ELISA, and LFT. However, only a relatively small number of strains of a limited number of viruses can be detected using these methods, whereas 50 different viruses are known to occur on potato (J.F. Kreuze et., 2020). In addition, according to the Rosstat data, most of the potato plantings in Russia belong to private farms, which are not controlled in any way. Therefore, the relevant composition of viromes and genetic diversity of potato viruses in Russia remain obscure. Investigations of potato viruses that use high-throughput methods for virus detection and full-genomes characterization have been coming out only in recent years. The review focuses on the problem of the lack of virus studies on potatoes in Russia and reasons for a need to increase their number for timely monitoring of virus populations in potato plantings. Firstly, a general characterization of the most widespread potato viruses is provided, and studies devoted to their genomes diversity and phylogeography are reviewed. Then, the advantages and disadvantages of the most commonly used laboratory methods for virus diagnostic based on the detection of viral proteins or nucleic acids are discussed (R. Kumar et al, 2019). Viruses often occur in mixed infections with other viruses, which sometimes leads to cumulative infection effect (A.V. Moreno et al, 2020). Therefore, available information about viral co-interaction is provided. The last section is devoted to the investigations of potato virus in Russia, which were conducted using laboratory methods. The data irregularity for different regions is shown. One of the problems that complicate the characterization of a representative sample of each virus is the large area of territories in different regions of the Russian Federation where potatoes are grown. This problem can be solved by the wider introducing of high-throughput sequencing methods, witch development makes them more available for researchers and which are actively used in some countries for the routine potato virus diagnostic.
Keywords: Solanum tuberosum L., virome, potato viruses, NGS, viral metagenome.
ФГБНУ Всероссийский НИИ сельскохозяйственной |
Поступила в редакцию Принята к публикации |
