Китайские исследователи разработали две системы экспресс-диагностики бактериального ожога метелки – одного из самых разрушительных заболеваний риса в мире. Новые методы, основанные на иммунологическом анализе, оказались в несколько раз чувствительнее стандартных ПЦР-тестов и не требуют сложного лабораторного оборудования, что позволяет использовать их непосредственно в поле или на пунктах карантинного контроля.
Бактериальный ожог, впервые зафиксированный в Японии в 1950-х годах, распространился по всем континентам, где выращивают рис. Болезнь, вызываемая в основном бактериями Burkholderia glumae и Burkholderia plantarii, в среднем снижает урожайность на 15%, но при сильных вспышках потери могут достигать 75%. Патогены передаются через семена и могут долго оставаться в скрытой форме, активизируясь в теплую и влажную погоду.
До сих пор ранняя диагностика была затруднена. Внешние симптомы болезни схожи с признаками других заболеваний и последствиями абиотических стрессов. Существующие лабораторные методы, включая ПЦР-анализ, требуют времени, квалифицированного персонала и специальной техники, а их чувствительности часто не хватает для обнаружения патогена при низкой концентрации в образцах.
Команда ученых из Чжэцзянского университета создала высокоспецифичные моноклональные антитела к B. glumae и B. plantarii. На их основе разработаны две тест-системы: иммуноферментный дот-анализ (Dot-ELISA) и иммунохроматографические тест-полоски, работающие по принципу тестов на беременность. Оба метода точно определяют целевые бактерии, не реагируя на другие родственные виды, что стало значительным достижением.
Тест-полоски позволяют получить результат за 5–10 минут, а их чувствительность в 4–8 раз превышает показатели ПЦР. Они способны выявить патоген при концентрации от 9,8 тыс. колониеобразующих единиц на миллилитр. Дот-анализ занимает около двух часов, но также превосходит ПЦР по точности примерно в 2–4 раза.
Эффективность новых систем подтвердили полевые испытания в провинциях Юньнань, Чжэцзян и городе Чунцин. Результаты экспресс-тестов полностью совпали с данными параллельного ПЦР-анализа, в том числе в случаях, когда растения были заражены обоими видами бактерий одновременно. Новые инструменты могут серьезно помочь в эпидемиологическом надзоре и карантинном контроле, чтобы ограничить распространение болезни и обезопасить мировой рынок семян риса, тем более что бактерия B. glumae представляет угрозу не только для растений, но и для здоровья человека.