Диагностика токсигенных грибов – возбудителей фузариоза зерна

 
«Здоровье растений обеспечит АгроДиагностика»

Статья из журнала "Актуальные Агросистемы", №5, май 2018 г.

При выращивании сельскохозяйственных культур чрезвычайно важно своевременно обнаружить и идентифицировать заболевания, которые могут нанести существенный вред урожаю или погубить его полностью. О том, с помощью каких современных диагностических методов выявляются бактериальные и вирусные патогены, несущие угрозу растениям, корреспонденту ААС рассказал директор по науке компании "АгроДиагностика", доктор биологических наук, профессор, член-корреспондент РАН Сергей Кириакович Завриев.

Скачать статью полностью в PDF (1,3 Мегабайта)

Грибы рода Fusarium являются опасными патогенами, распространёнными по всему миру и наносящими существенный ущерб сельскохозяйственному производству. Помимо потерь, непосредственно связанных со снижением количества и качества урожая, заражение растений возбудителями фузариоза приводит к накоплению в зерне и растительном материале микотоксинов — вторичных метаболитов грибов, представляющих большую угрозу для здоровья и жизни человека и сельскохозяйственных животных. Всего различные представители рода Fusarium синтезируют более 100 токсических соединений, основными группами которых являются трихотецены, фумонизины, зеараленон, энниатины. По данным ФАО — продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, 25% производимого в мире урожая зерновых культур загрязнено микотоксинами. Примером опасности, которую представляют фузариотоксины, может служить вспышка алиментарно-токсической алейкии (АТА), вызвавшая гибель тысяч людей на Урале и в Поволжье в 40-х годах ХХ в. Причиной эпидемии стало потребление в пищу зерна, зараженного возбудителями фузариоза. На сегодняшний день подтверждением важности изучения и разработки методов борьбы с токсигенными возбудителями фузариоза злаковых являются принятые Европейским cсоюзом правила, регулирующие методы отбора проб и анализов для обязательного контроля микотоксинов в продуктах питания и кормах (Commission regulation (EC) № 856/2005 of 6-th June 2005). Поскольку продуцирование микотоксинов носит ярко выраженный видоспецифичный характер, для оценки спектра соединений, накопление которых возможно в анализируемой партии зерна, требуется точная информация о видовом составе присутствующих в ней патогенов. Кроме того, в процессе хранения зерна токсины могут отсутствовать или иметься в концентрациях, ниже предельно допустимых, однако их активный синтез может начаться под воздействием биотических и абиотических стрессов, таких, например, как изменения условий хранения, связанные с колебаниями температуры и влажности. Таким образом, критичным является выявление в пробе не только непосредственно токсинов, но и их продуцентов.

Наиболее эффективным методом обнаружения и идентификации токсигенных грибов в зерне, продуктах его переработки, а также растительном материале на сегодняшний день является метод ПЦР, позволяющий получить результат быстро, с высокой чувствительностью и специфичностью. ООО «АгроДиагностика» предлагает наборы для диагностики широкого спектра возбудителей фузариоза зерна в двух вариантах: видоспецифичное определение основных возбудителей фузариоза, а также детекция групп близкородственных видов, характеризующихся сходными спектрами продуцируемых микотоксинов. Оба варианта доступны в форматах электрофореза и ПЦР «в реальном времени».

Представляется актуальным проведение предлагаемых анализов для контроля зерна и продуктов его переработки, соответствующих продуктов питания и кормов. Особенно важно осуществлять контроль и мониторинг партий зерна, которые закладываются на хранение или транспортируются на большие расстояния.

Хотелось бы отметить, что разработанные в ООО «АгроДиагностика» системы позволили уточнить видовую принадлежность целого ряда грибов рода Fusarium из всероссийских коллекций. 

Также в ООО «АгроДиагностика» доступны наборы для выявления возбудителей септориоза Septoria tritici и Stagonospora nodorum.

Наши публикации:

1. ДИАГНОСТИКА ТОКСИГЕННЫХ ГРИБОВ РОДА FUSARIUM МЕТОДОМ FLASH-PCR
Рязанцев Д. Ю., Абрамова С. Л., Евстратова С. В., Гагкаева Т. Ю., Завриев С. К.
Биоорганическая химия. 2008. Т. 34. № 6. С. 799-807.

2. PCR DETECTION OF FUSARIUM FUNGI WITH SIMILAR PROFILES OF THE PRODUCED MYCOTOXINS
Stakheev A. A., Ryazantsev D. Y., Zavriev S. K., Gagkaeva T. Y.
Food Control. 2011. Т. 22. № 3-4. С. 462-468.

3. ПЕРВОЕ ОБНАРУЖЕНИЕ В РОССИИ ГРИБА FUSARIUM TORULOSUM
Гагкаева Т. Ю., Гаврилова О. П., Стахеев А. А., Рязанцев Д. Ю., Завриев С. К.
Микология и фитопатология. 2012. Т. 46. № 1. С. 86-91.

4. ГЕН ФОСФАТПЕРМЕАЗЫ КАК МАРКЕР ДЛЯ ВИДОСПЕЦИФИЧЕСКОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ ТОКСИГЕННОГО ГРИБА FUSARIUM CEREALIS
Стахеев А. А., Хайрулина Д. Р., Рязанцев Д. Ю., Завриев С. К.
Биоорганическая химия. 2013. Т. 39. № 2. С. 175.

5. ФУЗАРИОЗ И ДИАГНОСТИКА ЗАРАЖЁННОСТИ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ КОРМОВ ЕГО ОСНОВНЫМИ ВОЗБУДИТЕЛЯМИ
Стахеев А. А., Некрасов Р. В., Гладырь Е. А., Завриев С. К.
Кормопроизводство. 2014. № 7. С. 42-48. 

6. ДИАГНОСТИКА ФИТОПАТОГЕННЫХ ГРИБОВ SEPTORIA TRITICI И STAGONOSPORA NODORUMМЕТОДОМ FLASH-ПЦР
Абрамова С. Л., Рязанцев Д. Ю., Воинова Т. М., Завриев С. К.
Биоорганическая химия. 2008. Т. 34. № 1. С. 107-113.

7. А.А. Стахеев, Ю.К. Звездина, О.Д. Микитюк, С.К. Завриев.
Изучение токсинообразования и полиморфизма трихотеценовых генов у грибов рода Fusarium российских коллекций. Материалы юбилейной конференции по микологии и микробиологии. Москва, 11-12 апреля 2018. Успехи медицинской микологии, том XIX, стр. 337-343.
https://elibrary.ru/item.asp?id=35094155

8. А.А. Стахеев, Д.Ю. Рязанцев, Л.В. Самохвалова,С.К. Завриев.
Выявление токсигенных возбудителей фузариоза в зерне и концентрированных кормах с помощью диагностических систем на основе количественной ПЦР. Сборник трудов IX всероссийской научно-практической конференции с международным участием "Молекулярная диагностика 2017". Том 2, стр. 428-429., Москва, 18-20 апреля 2017 г.
https://elibrary.ru/item.asp?id=30357158

9. A.A. Stakheev, Khairulina D.R., Zavriev S.K. (2016).
ВFour-locus phylogeny of Fusarium avenaceum and related species and their species-specific identification based on partial phosphate permease gene sequences. International Journal of Food Microbiology. 225, 27-37.
https://elibrary.ru/item.asp?id=27067878

 Подходящие наборы для ПЦР

Наименование	Форматы
	Форез	FLASH	Rt
Комплекты реагентов для диагностики болезней злаковых Фузариозы
Fusarium graminearum
Fusarium culmorum
Fusarium sporotrichioides
Fusarium langsethiae
Fusarium poae
Fusarium avenaceum
Fusarium tricinctum
Fusarium cerealis
Fusarium acuminatum*
Fusarium torulosum*
Fusarium solani*
Комплекты реагентов для идентификации токсинпродуцирующих грибов — возбудителей фузариозов злаковых по спектру продуцируемых ими токсинов
Токсины DON, 3-ADON, 15-ADON, NIV, FUSX, ZEA Продуценты: Fusarium graminearum, Fusarium culmorum, Fusarium cerealis
Токсины T-2, HT-2, DAS, NEO, ZEA Продуценты: Fusarium sporotrichiodes, Fusarium langsethiae
Токсины NIV, FUSX, T-2, HT-2, DAS, ZEA Продуценты: Fusarium poae
Токсины MON, BEA, ENN A, B Продуценты: Fusarium avenaceum, Fusarium tricinctum, Fusarium acuminatum, Fusarium torulosum
Комплекты реагентов для диагностики болезней злаковых Септориозы
Септориоз пшеницы (Septoria nodorum)
Септориоз пшеницы (Septoria tritici)

* - данные наборы производятся только по предварительному заказу