ХАРАКТЕРИСТИКА ПЛАЗМИД ERWINIA AMYLOVORA Магистерская диссертация Горовика Ю. Н. Научный руководитель: к. б. н. Лагоненко А.Л.

Цель: Изучить плазмидный состав бактерий E. аmylovora, выделенных на территории Беларуси, оценить их патогенность по отношению к различным видам растений семейства Rosaceae и вирулентность по отношению к растениям груши Изучить плазмидный состав бактерий E. аmylovora, выделенных на территории Беларуси, оценить их патогенность по отношению к различным видам растений семейства Rosaceae и вирулентность по отношению к растениям груши

Erwinia amylovora это грамм-отрицательная бактерия семейства Enterobacteriaceae. Возбудитель ожога плодовых у большинства видов растений подсемейства Maloideae семейства Rosaceae.

Плазмиды Erwinia amylovora На сегодняшний день хорошо изучены пять плазмид Erwinia amylovora. pEU30, pEa34 и pEa8,7 обнаружены в американских штаммах, причем две последних несут гены устойчивости к стрептомицину. Плазмида pEL60 обнаруживается только в штаммах из Ливана. Самой распространенной является плазмида рЕА29. Ее широко используют для генетической дифференцировки штаммов Erwinia amylovora На сегодняшний день хорошо изучены пять плазмид Erwinia amylovora. pEU30, pEa34 и pEa8,7 обнаружены в американских штаммах, причем две последних несут гены устойчивости к стрептомицину. Плазмида pEL60 обнаруживается только в штаммах из Ливана. Самой распространенной является плазмида рЕА29. Ее широко используют для генетической дифференцировки штаммов Erwinia amylovora

Растения, поражаемые бактериями Erwinia amylovora В целом, штаммы Erwinia amylovora не являются хозяевоспецифичными. К примеру, большинство штаммов, выделенных из растений яблони (Malus domestica) также патогенны для груши и других растений подсемейства Maloideae. Интересно, что штаммы Erwinia amylovora, выделенные из растений рода Rubus, не патогенны для груши и яблони. Штаммы, выделенные из азиатской груши (Хоккайдо, Япония), патогенны для Европейских сортов груши, но дифференциально патогенны по отношению к различным сортам яблони.

ПЦР-фрагменты, полученные после амплификации с pEA29-специфичными праймерами A/B. Дорожки: 1 – E. amylovora Ea1/79; 2 – LMG2024; 3 – Ea612; 4 – Ea646; 5 – Ea659; 6 – 133/95; 7 – EaL3-1; 8 – EaL3-2; 9 – EaL3-5; 10 – EaL3-6; 11 – EaL3-8; 12 – EaE1; 13 – EaE2; 14 – EaE3; 15 – EaE4; 16 – EaE5; 17 – EaL13; 18 – отрицательный контроль; M – маркерная ДНК

А. Анализ количества ssr в плазмиде pEA29 различных штаммов E. amylovora, на основании рестрикции Sau3A ПЦР фрагментов, полученных с помощью праймеров А и В. В. ПЦР фрагменты, полученные путем амплификации с праймерами RS1 и RS2c. Дорожки: 1 - Erwinia amylovora Ea1/79; 2 – LMG2024; 3 – Ea646; 4 – Ea659; 5 – 133/95; 6 – EaL3-2; 7 – EaL3-5; 8 – EaL13; 9 – EaE1; 10 – EaE2; 11 – EaE3; M – маркерная ДНК (стрелками указаны фрагменты ДНК, подвижность которых отличается)

А. Электрофореграмма продуктов рестрикции ферментом Sau3A ПЦР фрагментов, амплифицированных с праймерами А и В. 1 - Erwinia amylovora К2108; 2 - Ea1/79; 3 – ЕаЕ3. Б. Электрофореграмма продуктов амплификации фрагментов плазмиды рЕА29 из различных штаммов Erwinia amylovora с праймерами RS1 и RS2c. 1 - Erwinia amylovora Ea1/79, 2 - ЕаL3-1, 3 - Ea646, 4 - K2108. M – маркерная ДНК

Симптомы бактериального ожога на листьях груши (А), боярышника (Б), айвы (В), малины (Г), ежевики (Д) и яблони (Е), проявляющиеся при искусственном заражении бактериями Erwinia amylovora (листья в левой части каждой фотографии – отрицательный контроль).

Определение спектра поражаемых видов растений, семейства Rosaceae Вид растения Штамм Erwinia amylovora LMG 2024Ea1/79Ea659ЕаL3-5K2108EaL13EaЕ3 Груша (Pirus sp.) Яблоня (Malus sp.) Ирга (Amelanchier sp.) Айва (Cydonia sp.) Хеномелес (Chaenoméles sp.) Малина (Rubus idaeus) Боярышник (Crataégus sp.) Рябина (Sórbus sp.) Ежевика (Rubus sp.) Земляника (Fragária sp.) Арония (Arónia melanocárpa) Примечание: «+» - развитие некроза листьев на шестые сутки после заражения; «-» - отсутствие визуальных симптомов поражения листьев по сравнению с контролем.

Оценка вирулентности различных штаммов Erwinia amylovora, по отношению к растениям груши Интенсивность развития бактериального ожога на отдельных листьях груши при заражении различными штаммами Erwinia amylovora.

Выводы: 1. Белорусские штаммы Erwinia amylovora, выделенные на территории Минской области содержат плазмиду рЕА29 с пятью восьминуклеотидными повторами, штамм К2108, изолированный в Гродненской области, содержит эту же плазмиду с количеством повторов более шести. 2. При искусственном заражении все исследованные штаммы Erwinia amylovora патогенны по отношению к растениям яблони, груши и айвы и не поражают иргу, хеномелес, рябину, землянику и аронию. Штаммы Еа1/79, LMG2024, EaE3, K2108 не вызывают некроз листьев боярышника, LMG2024 не поражает листья малины, а К2108 – листья ежевики. 3. Вирулентность штаммов Erwinia amylovora Еа1/79, Ea659, EaL3-5, EaE3, K2108 и EaL13 достоверно не различается. Штамм LMG2024 характеризуется самой низкой вирулентностью по отношению к растениям груши.

Спасибо за внимание!