Статья Шеннон Дайнини (Shannon Dininny)
Найду Райапати (Naidu Rayapati ), ученый-фитопатолог из Центра исследований сельского хозяйства Государственного университета штата Вашингтон в Проссере (Washington State University’s Irrigated Agriculture Research and Extension Center, in Prosser), стремится не только лучше понять распространенность вирусных инфекций на винограде ,но и разработать быстрые тесты для их обнаружения.
Исследователи подготавливают флоэму побега сорта Мерло для тестирования на вирус красных пятен и вирус скручивания листьев.
В течение долгого времени фитопатолог из Государственного университета штата Вашингтон (WSU) Найду Раяпати так часто обращал внимание производителей и настаивал на том, что важность посадки сертифицированных чистых материалов для защиты от вирусов виноградной лозы нельзя недооценивать, что производители могут решить, что он повторяется.
И все же это сообщение, о котором постоянно нужно помнить, учитывая растущую распространенность вирусов на виноградниках в штате Вашингтон и те проблемы, которые они приносят: каждый сорт имеет различные симптомы для каждого вируса, если вообще есть видимые симптомы, и часто симптомы, присущие конкретному вирусу, могут имитировать другие проблемы, такие как механическое повреждение, бактериальный рак или дефицит питательных веществ (см. статью Причины покраснения листьев на винограднике ).
Вот почему Райапати работает над тем, чтобы лучше понять, как вирусы проникают на виноградники штата Вашингтон. Для этих целей используется полимеразная цепная реакция (или технологии обнаружения на основе ПЦР), где целевая область генома патогена копируется и усиливается экспоненциально как для идентификации вирусов виноградной лозы, так и для оценки их генетического разнообразия. Он также использует технологии следующего поколения для секвенирования генома, чтобы удвоить усилия по профилированию вирусов, скрывающихся в насаждениях виноградников.
Благодаря этим усилиям Райапати нацелен на разработку анализов, которые помогут быстро диагностировать конкретный вирус, позволяя ответить производителям на вопрос о том, заражены ли их растения, независимо от того, имеются ли на винограднике визуальные симптомы заражения. И если имеются, то это означает, что есть вероятность необходимости pest control (прим.*- комплекс мероприятий по снижению численности вредителей до допустимого уровня на определённой территории).
Исследовательский проект стоимостью около 250 000 долларов США, финансируемый через специальный грант по программе контроля за урожайностью Министерства сельского хозяйства США (U.S. Department of Agriculture) с дополнительным финансированием из Вашингтонской государственной комиссии по виноделию (Washington State Wine Commission) и Департамента сельского хозяйства штата Вашингтон (Washington State Department of Agriculture), будет продолжаться до 2019 года.
Насколько велика проблема?
Штат Вашингтон является вторым по величине производителем вин премиум-класса, на территории штата расположены более 900 виноделен и имеется 55 000 акров насаждений виноградников. Несмотря на то, что в штате Калифорния эта доля составляет около 600 000 акров, виноградарская индустрия штата Вашингтона ежегодно высаживает сотни новых акров виноградников. Кроме того, первое поколение виноградников в Вашингтоне, высаженное в 1960-х и 1970-х годах, начинает требовать пересадки либо из-за возраста, либо из-за болезней, либо для замены более популярным или востребованным в настоящее время сортом. В виноградарско-винодельческом хозяйстве Ste. Michelle Wine Estates, крупнейшем игроке в штате, подсчитано, что им нужно будет заменять 5% площадей насаждений в год - это шаг, который требует 1,75 миллиона саженцев только для этой одной компании. И это не включает виноградные саженцы, необходимые для закладки новых посадок.
В настоящий момент все больше и больше производителей обращаются к полевой прививке (топ-прививке на месте,(см. статью Риск вирусного заражения при топ-прививке на месте ), чтобы быстро и с наименьшими затратами провести необходимую сортозамену. Если все сделано правильно, то полевая прививка может вернуть виноградник в полное производство в течение трех лет по сравнению с четырьмя или пятью годами в ситуации с раскорчевкой и новой посадкой. Тем не менее, полевая прививка также повышает риск передачи болезни от инфицированного штамба подвоя к новому привою или наоборот, а также, что еще хуже, – если оба компонента прививки инфицированы разными вирусами, то происходит обмен этими вирусами и их распространение на винограднике.
По словам Райапати, часть денег гранта используется для улучшения стратегий отбора проб, чтобы, по крайней мере, поощрять производителей проверять процент виноградных кустов на существующих участках, где они хотели бы сделать перезакладку виноградника или провести топ-прививку на месте. «И подвой, и привой должны быть свободными от вирусов. В противном случае прививка и перезакладка становятся бесполезными», - сказал он.
Особую озабоченность вызывают существующие виноградники белых технических сортов, в насаждениях которых которые обычно не проявляются симптомы вирусного заражения; например, многие производители спиливают кусты на участках сорта Рислинг для перепрививки на красные технические сорта, такие как Каберне-Совиньон, без предварительного тестирования на вирусы для гарантии, что оба компонента не имеют вирусных патогенов.
Препятствие
Основным фактором, препятствующим увеличению тестирования на вирусы, для производителей является его стоимость. По словам Райапати, он и его команда уже разработали новые стратегии для снижения этого бремени. Если производитель передает в лабораторию для тестирования 100 образцов, то плата за каждый протестированный вирус у образца составит 20 долларов США. Таким образом, если производитель захотел проверить свой образец винограда на наличие вируса красных пятен и вируса скручивания листьев, стоимость такого анализа составит 40 долларов. «Вместо того, чтобы тестировать каждый образец на два разных вируса в отдельных анализах, мы можем тестировать эти два вируса одновременно в одном и том же анализе - без ущерба для специфичности и чувствительности. У нас существует такая технология», - сказал Райапати. «Это одно из наших преимуществ - мы можем обеспечить производителей экономически эффективным способом оказания данной услуги, а также поощрять производителей к использованию этих новых технологий в их же интересах».
Для исследования на вирусы используются либо бесплодные побеги, либо листья винограда. Тем не менее, каждый из них требуется удалить куста и привезти в лабораторию. Пока еще не разработаны тесты на наличие вирусов в полевых условиях, поэтому данное тестирование не может быть осуществлено в виноградных питомниках.
Вот почему исследователи также продолжают развивать чувствительные технологии, которые могли бы быстрее обнаружить вирус непосредственно на винограднике либо путем распознавания летучих веществ, выделяемых больным растением, либо путем распознавания различных спектральных характеристик листьев, которые можно увидеть в инфракрасном спектре. «Больше всего симптомы вирусного заражения выражены в конце сезона, а не весной, будь то красный или белый сорт винограда. Иногда это может быть слишком поздно для контролирования», - сказал Райапати. «Используя новые технологии, мы сможем разработать некоторые стратегии раннего выявления зараженных кустов. Важно не только обнаружение, но и контроль – выяснить, что работает, а что нет, и как лучше всего оздоровить посадочный материал винограда, чтобы ущерба от вирусов для виноградарской отрасли стало меньше».
С этой целью Найду Райапати планирует провести серию семинаров, чтобы из первых рук показать производителям вариации вирусных симптомов в полевых условиях в сравнении с другими причинами, вызывающими похожие на вирусное заражение симптомы: повреждение, вызванное сосущими вредителями (клещами и пр.), или механическое повреждение, или дефицит питательных веществ. Цель состоит в том, чтобы привлечь как можно больше производителей для участия в подходе «снизу вверх» (bottom-up approach) и также обучить полевых работников тому, как выявлять симптомы вирусного поражения, выявлять переносчиков вирусов и контролировать заболевания. Он также хотел бы организовать больше собраний производителей из разных регионов всего штата Вашингтон, а также соседних штатов, чтобы обсудить, что именно виноградари наблюдают на своих участках, как у них проявляются симптомы, и послушать о том, как они справляются с этими проблемами. «Потому что проблема в одной области затрагивает всех», - сказал он. «Если мы сможем строить подходы на основе сообщества, чтобы учиться друг у друга и работать вместе, мы сможем лучше бороться с вирусными заболеваниями и защищать виноградники от этих патогенов».
прим.* - примечание переводчика. Перевод Красохиной С.И.
