Биологические особенности и методы идентификации Erwinia rhapontici (Millard 1924) Burkholder 1948 (обзор)
Автор: Авдеев И.С., Панченко К.В., Словарева О.Ю.
Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology
Рубрика: Обзоры, проблемы
Статья в выпуске: 1 т.61, 2026 года.
Бесплатный доступ
Фитопатогенная бактерия Erwiniarhapontici(=Pectobacteriumrhapontici) вызывает бактериозы ряда сельскохозяйственных культур и причиняет существенный экономический ущерб в местах своего распространения (H.C. Huang с соавт., 2003). В России E. rhapontici как фитопатоген практически не изучалась, и известно всего о четырех случаях ее обнаружения (R.I. Gvozdyak с соавт., 1987; А.М. Лазарев с соавт., 2020; А.С. Дымнич с соавт., 2022; Словарева с соавт., 2025). Обострение эпифитотической обстановки с участием E. rhapontici (M.J. Jeger с соавт., 2023), а также необходимость обеспечить отсутствие патогена в зерновой продукции, экспортируемой из России в Китай, Судан и другие страны, обусловливают актуальность сбора и анализа сведений о биологических особенностях и методах идентификации E. rhapontici. Впервые фитопатоген обнаружен в 1924 году в Англии. С тех пор номенклатура бактерии многократно менялась, и в настоящее время полным утвержденным названием является Erwinia rhapontici (Millard 1924) Burkholder 1948 (G.M. Garrity с соавт., 2007). Ареал фитопатогена расположен в ряде стран Америки, Азии, Европы и Океании. Бактерия вызывает розовый бактериоз зерна у зерновых и зернобобовых культур, а также мягкую гниль и другие симптомы у растений из ботанических семейств Actinidiaceae, Araceae, Amaranthaceae, Amaryllidaceae, Apiaceae, Asparagaceae, Asteraceae, Brassicaceae, Caryophyl-laceae, Ericaceae, Fabaceae, Lamiaceae, Moraceae, Poaceae, Polygonaceae, Primulaceae, Orchidaceae, Rosaceae, Rutaceae, Solanaceae. Источником заражения служат семена, растительные остатки и почва (H.C. Huang с соавт., 2003). Определяющим условием развития бактериоза становятся механические повреждения растений (J.E. Sellwood с соавт., 1978). Бактерия палочковидная, грамотрицательная, факультативно анаэробная, подвижная, имеет несколько перитрихиальных жгутиков (Y. Hashidoko с соавт., 2002). E. rhapontici способна к ферментации широкого ряда углеводов, но главная особенность, отличающая ее от большинства других видов, — способность к ферментации изомальтулозы и ее биоконверсии из сахарозы (A.J. Sardiña-Peña с соавт., 2023). Бактерия демонстрирует чувствительность к некоторым противомикробным веществам, таким как эритромицин, стрептомицин, неомицин, меропенем, энрофлоксацин, цефоперазону, цефтазидиму, ципрофлоксацин, гентамицин, масло орегано и соединения, вырабатываемые Bacillus velezensis (H.C. Huang с соавт., 2003; И.С. Авдеев с соавт., 2025; M.J. Simirgiotis с соавт., 2020; J. Wilson с соавт., 2023). Обнаружение E. rhapontici в растительном и семенном материале проводится с применением методов предварительной подготовки проб, которые заключаются в поверхностной стерилизации образцов и приготовлении смывов или экстракции, иногда с последующим центрифугированием с целью повышения концентрации бактериальных клеток в пробе (D. Wang с соавт., 2017). Культура фитопатогена выделяется на средах общего назначения. Идентификацию культур проводят биохимическими, молекулярно-генетическими и масс-спектрометрическими методами. Для биохимической идентификации используют классические методы, такие как «пестрый ряд» Гисса, и коммерческие тест-системы (Р.Р. Салихов с соавт., 2021; K.A. Wise с соавт., 2008). В мировой практике широко используется ПЦР-амплификация различных участков генома E. rhapontici с последующим секвенированием (A.O. Adesemoye с соавт., 2016; J. Wang с соавт., 2022; О.Ю. Словарева с соавт., 2025). Существует несколько видоспецифичных ПЦР-тестов, мишенью которых служат различные нуклеотидные последовательности, уникальные для E. rhapontici(M. Tsuji с соавт., 2020; S.P. Thapa с соавт., 2012; I. Gehring, K. Geider, 2012; T. Naas с соавт., 2004). Для идентификации E. rhapontici с высокой степенью достоверности может быть использован метод времяпролетной масс-спектрометрии с лазерной десорбцией-ионизацией при содействии матрицы (MALDI-TOF MS) (T. Kovacs с соавт., 2020). Собранные сведения о биологических свойствах и существующих методах идентификации E. rhaponticiмогут быть использованы при разработке диагностических методик и определении перспективных направлений для дальнейшего изучения этого фитопатогена.
Бактериозы зерновых культур, корончатая гниль, идентификация фитопатогенов, розовый бактериоз зерна пшеницы и ржи, MALDI-TOF, ПЦР, защита и карантин растений
Короткий адрес: https://sciup.org/142247329
IDR: 142247329 | УДК: 632.3.01/.08^579.64: | DOI: 10.15389/agrobiology.2026.1.40rus
Biological features and identification methods of Erwinia rhapontici (Millard 1924) Burkholder 1948 (review)
The phytopathogenic bacterium Erwinia rhapontici (=Pectobacterium rhapontici) causes bacteriosis in a number of crops and causes significant economic damage in its distribution areas (H.C. Huang et al., 2003). In Russia, E. rhapontici as a phytopathogen has been poorly studied, and only four cases of its detection are known (R.I. Gvozdyak et al., 1987; A.M. Lazarev et al., 2020; A.S. Dymnich, E.V. Glinskaya, 2022; O.Yu. Slovareva et al. 2025). Exacerbation of the epiphytotic situation involving E. rhapontici (M.J. Jeger et al., 2023), as well as the need to ensure the absence of a pathogen in exported from Russia to China, Sudan, etc. grain products, determine the relevance of collecting and analyzing information on the biological features and identification methods of E. rhapontici. The phytopathogen was first discovered in 1924 in England. Since then, the nomenclature of the bacterium has changed many times, and currently the full approved name is Erwinia rhapontici (Millard 1924) Burkholder 1948 (G.M. Garrity et al., 2007). The range of the phytopathogen is located in a number of countries in America, Asia, Europe and Oceania. The bacterium causes pink grain bacteriosis in cereals and legumes, as well as mild rot and other symptoms in a wide range of plants from such botanical families as Actinidiaceae, Araceae, Amaranthaceae, Amaryllidaceae, Apiaceae, Asparagaceae, Asteraceae, Brassicaceae, Caryophyllaceae, Ericaceae, Fabaceae, Lamiaceae, Moraceae, Poaceae, Polygonaceae, Primulaceae, Orchidaceae, Rosaceae, Rutaceae, Solanaceae. The source of infection is seeds, plant residues and soil (H.C. Huang, R.S. Erickson, 2003). The determining condition for the development of bacteriosis is mechanical damage to plants (J.E. Sellwood, R.A. Lelliott, 1978). The bacterium is rod-shaped, gram-negative, facultatively anaerobic, motile, and has several peritrichial flagella (Y. Hashidoko et al., 2002). E. rhapontici is capable of fermenting a wide range of carbohydrates, but the main feature that distinguishes it from most other species is its ability to ferment isomaltulose and its bioconversion from sucrose (A.J. Sardiña-Peña et al., 2023). The bacterium demonstrates sensitivity to certain antimicrobial substances, such as erythromycin, streptomycin, neomycin, meropenem, enrofloxacin, cefoperazone, ceftazidime, ciprofloxacin, gentamicin, oregano oil and compounds produced by Bacillus velezensis (H.C. Huang et al., 2003; I.S. Avdeev et al. 2025; M.J. Simirgiotis et al., 2020; J. Wilson et al., 2023). Detection of E. rhapontici in plant and seed material is carried out using pre-sample preparation methods, which consist in surface sterilization of samples and preparation of flushes or extraction, sometimes followed by centrifugation in order to increase the concentration of bacterial cells in the sample (D. Wang et al., 2017). The culture of the phytopathogen is isolated on general purpose media. The isolated cultures are identified by biochemical, molecular genetic, and mass spectrometric methods. Classical methods such as Hiss's "Color Row" and commercial test systems are used for biochemical identification (R.R. Salikhov et al., 2021; K.A. Wise et al., 2008). PCR amplification of various regions of the E. rhapontici genome, followed by sequencing, is widely used worldwide (A.O. Adesemoye et al., 2016; J. Wang et al., 2022; O.Yu. Slovareva et al. 2025). There are several species-specific PCR assays that target different nucleotide sequences unique to E. rhapontici (M. Tsuji et al., 2020; S.P. Thapa et al., 2012; I. Gehring, K. Geider, 2012; T. Naas et al., 2004). Time-of-flight mass spectrometry with laser desorption-ionization assisted by a matrix (MALDI-TOF MS) can be used to identify E. rhapontici with a high degree of reliability (T. Kovacs et al., 2020). The collected information on the biological properties and existing methods of identification of E. rhapontici can be used in the development of diagnostic techniques and identification of promising areas for further study of this phytopathogen.
