image: RUDN University biotechnologists have created a method for detection of bacterial infection in apple, pear, hawthorn and other plants of the Rosaceae family. The test does not require laboratory equipment, the result is ready in 10 minutes. This will allow detecting the disease quickly and prevent the spread of infection. view more
Credit: RUDN Unviersity
Unos biotecnólogos de RUDN University han creado un método que detecta infecciones bacterianas en manzanos, perales, espinos y otras plantas de la familia de las rosáceas. La prueba no requiere un equipo de laboratorio y ofrece resultados en 10 minutos. Esto permitirá detectar rápidamente la enfermedad y prevenir su propagación. Los resultados han sido publicados en la revista Physiological and Molecular Plant Pathology.
La bacteria Erwinia amylovora causa una peligrosa enfermedad infecciosa en las plantas, el fuego bacteriano. La mayoría de las plantas de la familia de las rosáceas son susceptibles a ella, por ejemplo, el espino blanco, el manzano, el peral. Debido a las bacterias, las flores se marchitan, las hojas se secan y se arrugan, y se forman chancros en la corteza. La enfermedad se puede propagar a través de plantas infectadas, herramientas de jardín y el viento que transporta el líquido de los chancros. Por lo tanto, para detener la propagación de la infección a tiempo, se necesitan métodos rápidos y efectivos de diagnóstico. Los métodos existentes requieren un equipo de laboratorio y esto ralentiza el diagnóstico. Por consiguiente, unos biotecnólogos de RUDN University han desarrollado un método que permite obtener resultados en 10 minutos in situ.
"En la lucha contra la Erwinia amylovora es importante diagnosticar las enfermedades directamente en el jardín o vivero. Esto es fundamental para monitorear brotes de enfermedades o controlar de forma independiente jardines agrícolas y privados. Por tal motivo, decidimos desarrollar una prueba rápida para detectar bacterias y optimizarla comparando diferentes partes de plantas infectadas", explicó Shyatesa Razo, estudiante de doctorado del Instituto de Tecnología Agraria de RUDN University.
La nueva prueba se basa en la inmunocromatografía (IC). Este es uno de los métodos universales de diagnóstico. Así funciona la mayoría de las pruebas rápidas, modernas y comunes (por ejemplo, una prueba de embarazo o de SARS-CoV-2). En la parte líquida de un extracto (por ejemplo, un extracto de hojas) se coloca una tira reactiva, en la cual se encuentran anticuerpos específicos que "se unen" a la sustancia deseada y tiñen áreas específicas en forma de bandas. Por su número, se puede concluir si alguna sustancia está presente en la muestra. El objetivo de los biotecnólogos de RUDN University fue seleccionar anticuerpos que permitieran determinar la presencia de la bacteria Erwinia amylovora en las plantas estudiadas.
Para obtener anticuerpos específicos, los biólogos aplicaron una serie de vacunas de Erwinia amylovora en conejos Chinchilla. Después de 7-10 días de la última vacuna, los investigadores tomaron muestras de sangre de los animales y aislaron la inmunoglobulina IgG necesaria. Estas inmunoglobulinas son proteínas que neutralizan el patógeno.
El test obtenido fue probado en plantas infectadas de la región de Voronezh: 121 muestras de manzanos, perales, espinos, membrillos, endrinos y cerezos. Para la prueba se tomaron muestras de hojas, ramas, flores, frutos y exudado bacteriano. Se obtuvo que en el 93.5% de los casos, los resultados de la prueba coincidieron con los resultados de la prueba de PCR, que requiere más tiempo y un equipo especial de laboratorio. Los biotecnólogos de RUDN University también determinaron que es mejor usar tejidos vasculares (madera y líber) para el análisis.
"Existe un número creciente de métodos de análisis rápidos y sensibles, tanto de laboratorio como portátiles. Sin embargo, el muestreo depende de cómo está distribuido el patógeno en la planta. Hemos determinado las partes de las plantas que son más adecuadas para detectar el fuego bacteriano mediante ensayo inmunocromatográfico. Así, nuestros resultados serán útiles para un diagnóstico más efectivo de la enfermedad sin necesidad de un laboratorio", expresó Shyatesa Razo, estudiante de doctorado del Instituto de Tecnología Agraria de RUDN University.
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