Що таке вірус і як з ним боротися

В Україні тiльки через ураження вiрусними хворобами недобiр урожаю картоплi становить у середньому 30–40, а подекуди й 70%. Шкодочинність окремих вірусів плодових культур може сягати 20–60% втрат урожаю. При цьому значних економічних збитків завдають як окремі віруси, так і їхня комплексна інфекція. Віруси, в той чи інший спосіб, прямо чи побічно, впливають на більшість фізіологічних процесів інфікованої рослини. На відміну від інших інфекційних захворювань рослин, вірусні хвороби мають низку особливостей: в інфікованій рослині вірус зберігається протягом усього її життя, а також у її вегетативному (для деяких патогенів — і генеративному) потомстві. Це призводить до накопичення вірусів у продукції рослинництва та насіннєвому матеріалі, а також у навколишньому середовищі (в агроценозах), підсилюючи і без того високий інфекційний фон. Найбільших збитків вірусні хвороби завдають вегетативно розмножуваним культурам, серед яких перше місце в Україні (за народно-господарським значенням) посідає картопля.
У державах і районах з теплим кліматом деякі вірусні хвороби займають перше місце за шкідливістю й поступаються тільки фітофторозу в районах високого зволоження. У сприятливих для культури умовах рослини проявляють максимальну продуктивність лише в разі вирощування із насіння, не ураженого вірусною інфекцією. Окрім недобору врожаю, вірусне ураження спричиняє погіршення якості продукції. У бульбах уражених рослин картоплі зафіксовано знижений вміст сухої речовини, крохмалю, аскорбінової кислоти; підвищення вмісту загального азоту й вільних амінокислот, фосфору й розчинних цукрів, а також високий вміст амідів. Відтак, істотним резервом збільшення врожаїв сільськогосподарських культур та підвищення якості продукції, а також, що не менш важливо, якості насіннєвого матеріалу є захист від вірусного ураження.
Широке поширення вірусних інфекцій констатує недостатність уваги до фітовірусологічних проблем в Україні. У галузi рослинництва iснує нагальна потреба в розробцi методів і засобів діагностики фітопатогенних вірусів, методів оздоровлення рослин, у створеннi банку здорових сортiв, розробці ефективних систем контролю й захисту насiннєвого матерiалу на основі визначення фітосанітарного стану конкретних агроекосистем.
Спiвробiтники відділу фітовірусології і біотехнології Інституту сільськогосподарської мікробіології УААН (ІСГМ) протягом багатьох рокiв проводять вірусологічний моніторинг посiвiв картоплi в зоні Північного Полісся України. Результати загалом показують високий природний інфекційний фон у цій агроекосистемі, який сформувався протягом багатьох років насичення сівозміни посівами картоплі. За вирощування в польових умовах 94% обстежених сортів уражені вірусами. При цьому ступінь ураженості сортозразка становить від 5 до 100%. Ураженість посівів еліти часом досягає 100%, у багатьох випадках — за латентного (прихованого) протікання інфекції. Понад 97% рослин картоплі на посівах приватного сектору уражені вірусними хворобами.
Останніми роками виявлено інтенсивне розповсюдження некротичних штамів Y-вірусу картоплі (93,3% тестованих ізолятів; Y-вірус виявлено в 42% із 150 проаналізованих сортів та гібридів картоплі), надзвичайно небезпечних епідеміологічно, що уражують сорти, які вирізнялись стійкістю до звичайних штамів цього вірусу, поширених у регіоні раніше. Достовірне зниження врожаю рослин картоплі трьох сортів становило 11,2– 41,6%. Уперше в Україні в 2005 р. співробітники відділу виявили штам Y-вірусу, що викликає на бульбах кільцеві некрози. Зафіксовано поширення віроїду веретеноподібності бульб картоплі.
Причиною змін складу популяції вірусів у регіоні може бути зміна сортименту. Спричинити занесення в грунт карантинних та інших шкідливих хвороб і шкідників може неконтрольована інтродукція сортів. Збагачення популяції вірусів картоплі новими видами можливе й з природних ценозів, оскільки більшість вірусів, виявлених на картоплі, поширені й на інших рослинах, а незначні за площею насадження картоплі селянських господарств, зазвичай, тісно межують із посівами інших культур або з природними ценозами.
Загалом, дані фітопатологічних обстежень, які провели науковці, засвідчують наявність надзвичайно багатої популяції вірусів у всіх обстежених агроекосистемах: на картоплі, зернових, зернобобових, плодових, технічних, декоративних культурах. Виявлені останніми роками зміни фітовірусологічної ситуації на ланах створюють суттєві проблеми для рослинництва України, особливо для селекції й насінництва.
Такий фітосанітарний стан ланів потребує уваги держави, фахівців і господарників, тому що накопичений рівень інфекційного фону не може змінитися раптово. Потрібні дієві державні програми й реальні дієві шляхи їхнього виконання, велика, цілеспрямована й координована робота колективів.
Фітовірусологічну ситуацію повинні враховувати також господарники під час розміщення посівів, підбору сортів для вирощування. Доцільними є консультації фахівців та спеціальні обстеження конкретних господарств, бо треба проаналізувати реальні умови вирощування і на основі одержаних даних визначити способи подолання виявлених недоліків, а можливо, виділити позитивні моменти для збереження врожаю. Таку роботу виконують співробітники Чернігівського інституту сільськогосподарської мікробіології.
Низька якість насіння, значною мірою ураженого шкідливими патогенами, — один із головних чинників, які визначають хронічно низький рівень урожаю картоплі в господарствах усіх категорій і всіх регіонів — як із сприятливими, так і несприятливими умовами вирощування. Останніми роками проблема якості насіннєвої картоплі відчутно загострюється.
Широке поширення і шкідливість вірусних захворювань, тотальне перезараження сортів картоплі визначають напрям ведення первинного насiнництва на основі оздоровленого вихiдного матерiалу. В інституті розроблено технологію оздоровлення сортів картоплі, яка забезпечує підвищений вихід здорових рослин-регенерантів, що відповідають ознакам сорту і є основою для отримання якісного вихідного насіннєвого матеріалу картоплі. Створено також систему вірусологічного контролю матеріалу на всіх етапах одержання оздоровленого вихідного матеріалу з використанням сучасних методів. Її нині успішно застосовують у практичній роботі. На прохання замовника, науковці виконують роботи з оздоровлення сортозразків картоплі та вірусологічні аналізи оздоровленого матеріалу на всіх етапах відтворення еліти. Сортозразки створеної в інституті колекції оздоровлених біотехнологічними методами сортів картоплі вчені передають для подальшого розмноження мiкроживцюванням та впровадження у виробництво.
Якiсть вихiдного матерiалу в первинному насiнництвi картоплi часто залежить вiд технологiї культивування оздоровлених меристемних рослин. Упроваджується у виробництво технологія вирощування оздоровленого вихідного матеріалу картоплі культури in vitro (у пробірках), яка сприяє підвищенню якості садивного матеріалу, ефективній адаптації пробіркових рослин до грунтових умов, захищає рослини картоплі від ураження грибними патогенами та стебловою нематодою і є екологічно безпечною.
Невід’ємною складовою рослинництва повинен бути контроль фітопатогенних вірусів. У разі застосування імуноферментних діагностикумів підвищується ступінь достовірності відбору безвірусного вихідного матеріалу картоплі, що дає змогу підвищити врожай насіннєвої картоплі на 30–40%. У нашій країні окремі лабораторії виробляють дослідні зразки імунодіагностикумів для аналізу деяких вірусів. Засобів діагностики більшості фітопатогенів, поширених на сільськогосподарських культурах, в Україні не виробляють. Вартість імпортних тест-систем для більшості споживачів дуже висока. ІСГМ УААН серійно виробляє діагностичні сироватки для виявлення основних вірусів картоплі й деяких вірусів овочевих культур у рослинному матеріалі методом краплинної аглютинації та імуноелектронної мікроскопії. Розроблено ефективні, економічно доцільні методики отримання чистих препаратів вірусів та вихідних компонентів для конструювання імуноферментних тест-систем високої чутливості. Науковці виготовляють iмуноферментнi дiагностикуми для виявлення в рослинах Х, М, S, Y-вірусів картоплі, ВСЛК. Виробниче випробування iмуноферментних тест-систем дало позитивнi результати. Вчені досліджують вiруси зернобобових і зернових культур, а також розробки спрощених та експресних методів імуноферментного аналізу. Діагностичні сироватки та імуноферментні діагностикуми використовують у дослідній роботі й надають вітчизняним виробникам насіннєвого матеріалу картоплі.

Л. Коломієць,
канд. біол. наук