stringtranslate.com

вирус мозаики люцерны

Вирус мозаики люцерны (AMV), также известный как вирус мозаики люцерны или вирус ситцевого картофеля , является распространенным по всему миру фитопатогеном , который может привести к некрозу и желтой мозаике на большом количестве видов растений, включая коммерчески важные культуры. Это единственный Alfamovirus семейства Bromoviridae . В 1931 году Weimer JL был первым, кто сообщил об AMV в люцерне ( Medicago sativa ). Передача вируса происходит в основном некоторыми тлями (тлями), семенами или пыльцой на семена. [1] [2]

Вирусология

Структура

Вирион имеет капсид (белок оболочки), но не имеет оболочки. Икосаэдрическая симметрия капсида имеет округлую или удлиненную форму. Диапазон длины частицы вириона составляет около 30–57 нм. AMV является многокомпонентным вирусом и состоит из четырех частиц (трех палочковидных и одной сфероидальной) диаметром 18 нм. [3] [4]

Геном

Генетический материал AMV состоит из трех линейных РНК с положительной полярностью (РНК 1, РНК 2 и РНК 3) и субгеномной РНК (РНК 4), которая получается путем транскрипции отрицательной полярности РНК 3. РНК 1 и 2 кодируют белки, необходимые для репликации. РНК 3 необходима для синтеза белка, отвечающего за перемещение от клетки к клетке. РНК 4 кодирует капсид. [ необходима цитата ]

Помимо инкапсуляции и ее роли в движении, вирусный белок оболочки играет роль в инициации репликации РНК. Это свойство называется активацией генома и означает, что геномная нуклеиновая кислота не является инфекционной без капсида. Для инфекции требуется специфическая ассоциация белка оболочки с 3'-концевыми последовательностями РНК или с субгеномной мРНК. [ необходима цитата ]

Частицы палочковидной формы содержат отдельно инкапсулированные РНК 1, 2 и 3. Сфероидальные частицы имеют по две копии РНК 4. Нуклеотидная последовательность полного генома была определена, и длина генома составляет 8274 нуклеотида (или 9155, включая субгеномную РНК). РНК 1, 2, 3 и 4 имеют длину соответственно 3644 (3,65 кб), 2593 (2,6 кб), 2037 (2,2 кб) и 881 (0,88 кб) нуклеотидов. [5] [6] [7]

Цикл репликации

Цикл AMV можно разделить на пять этапов:

(Большинство деталей цикла репликации до сих пор неизвестны). [8]

Патология

Симптомы вируса мозаики люцерны на перце чили ( Capsicum annuum )

AMV поражает более 600 видов растений в 70 семействах (экспериментальные и естественные хозяева). Некоторые хозяева: картофель ( Solanum tuberosum ), горох ( Pisum sativum ), табак ( Nicotiana tabacum ), томат ( Lycopersicon esculentum ), синяя борода ( Caryopteris incana ), ...

Симптомы варьируются от увядания, белых пятен, деформаций, таких как карликовость, кольцевые пятна, крапинки, мозаика до некроза в зависимости от штамма вируса, разновидности хозяина, стадии роста при заражении и условий окружающей среды. Признаки заражения могут сохраняться или быстро исчезать. Вирус можно обнаружить в любой части растения-хозяина. Вирионы в основном находятся в цитоплазме зараженного растения (в виде включений ; включения вируса мозаики люцерны). [ необходима цитата ]

In vitro AMV имеет продолжительность жизни 1–4 дня (иногда намного дольше). Температура и свет являются факторами окружающей среды, которые оказывают наибольшее влияние на размножение и перемещение AMV в растении и, таким образом, косвенно на симптомы. При низкой температуре появление некроза, например, меньше, чем при высокой температуре. Вирус обычно достигает своей температуры инактивации при 60–65 °C. Темные условия замедляют размножение вируса, в то время как свет ускоряет его. Гипотеза этого явления заключается в том, что затенение вызывает снижение продукции АТФ путем фотосинтеза. Было обнаружено, что оптимальный pH для AMV в соке составляет около pH 7–7,5 (в зависимости от вида хозяина). Было доказано, что в важной кормовой траве люцерне заражение AMV приводит к снижению количества Cu, Fe, Mn, P и Zn. С другой стороны, наблюдалось увеличение N (вирусного белка). Зараженная люцерна также не была признана вредной для домашних животных. [9] [10] [11] [12]

AMV — очень изменчивый вирус растений, и существует несколько штаммов с небольшими различиями (штамм Q, штамм S, штамм 425, штамм AlMV-B, штамм AlMV-S,...). Различие основано на различных симптомах у одного или двух выбранных хозяев, а также, например, на дифференциальных физико-химических свойствах. [13]

Передача инфекции

Переносчиками являются насекомые отряда Hemiptera , семейства Aphididae ; известно, что эту роль играют зеленая персиковая тля ( Myzus persicae ) и по крайней мере 14 других видов. AMV также может передаваться семенами, пыльцой, посредством механической инокуляции сока растений и паразитическим растением повилика ( Cuscuta ). Сочетание зараженных семенами растений и распространения тлями приводит в основном к высоким уровням заражения. [ необходима цитата ]

Экономическое значение

Круг хозяев вируса широк и включает продовольственные и пастбищные культуры (горох, чечевица, картофель, клевер,...). Заражение AMV приводит к значительным потерям урожая, снижает выживаемость зимой и способствует заражению пораженного растения другими патогенами. [14]

Управление

Инсектициды против тли неэффективны для контроля AMV. Рекомендации: посев здоровых семян (некоторые компании по производству семян продают семена, проверенные на AMV), борьба с сорняками, избегание выращивания культур рядом с зараженными пастбищами и другие агротехнические приемы для минимизации AMV. [15] Была проведена работа по созданию трансгенных растений, устойчивых к AMV. Например, ДНК, полученная из AMV, кодирующая ген капсида, была введена в растения люцерны. Это снизило восприимчивость растений к заражению AMV, и растения стали бы меньшим резервуаром вируса для распространения на другие растения. [16]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ICTVdB Management (2006). «Вирус мозаики люцерны». В: ICTVdB — Универсальная база данных вирусов, версия 4. Бюхен-Осмонд, К. (редактор), Колумбийский университет, Нью-Йорк, США.
  2. ^ Bisby FA, ​​Roskov YR, Orrell TM, Nicolson D, Paglinawan LE, Bailly N, Kirk PM, Bourgoin T, van Hertum J, ред. (2008). «Species 2000 & ITIS Catalogue of Life: 2008 Annual Checklist». Reading, Великобритания
  3. ^ Agrios GN (1997). Фитопатология . Сан-Диего, Academic Press, 635 стр.
  4. ^ Kumar A.; Reddy VS; Yusibov V.; Chipman PR; Hata Y.; Fita I.; Fukuyama K.; Rossmann MG; Loesch-Fries LS; Baker TS; Johnson JE (1997). "Структура белка капсида вируса мозаики люцерны, собранного в виде икосаэдрической частицы T=1 с разрешением 4,0-Å". Journal of Virology . 71 (10): 7911–7916. doi :10.1128/JVI.71.10.7911-7916.1997. PMC 192148 . PMID  9311881. 
  5. ^ Laforest SM; Gehrke L. (2004). «Пространственные детерминанты сайта связывания белка оболочки вируса мозаики люцерны». РНК . 10 (1): 48–58. doi :10.1261/rna.5154104. PMC 1370517. PMID  14681584 . 
  6. ^ Tenllado F.; Bol J. (2000). «Генетическое исследование множественных функций белка оболочки вируса мозаики люцерны в репликации вирусной РНК, инкапсуляции и движении». Вирусология . 268 (1): 29–40. doi : 10.1006/viro.1999.0170 . PMID  10683324.
  7. ^ Юсибов В.; Кумар А.; Норт А.; Джонсон ДЖ. Э.; Лёш-Фрис Л. С. (1996). «Очистка, характеристика, сборка и кристаллизация собранного белка оболочки вируса мозаики люцерны, экспрессированного в Escherichia coli» (PDF) . Журнал общей вирусологии . 77 (4): 567–573. doi : 10.1099/0022-1317-77-4-567 . PMID  8627243.
  8. ^ Bol JF (2003). «Вирус мозаики люцерны: зависимое от белка оболочки инициирование инфекции». Молекулярная патология растений . 4 (1): 1–8. doi :10.1046/j.1364-3703.2003.00146.x. PMID  20569357.
  9. ^ Кудо А.; Мисава Т. (1971). «Некоторые явления, наблюдаемые при системном заражении вирусом мозаики люцерны: влияние температуры воздуха и затенения на появление симптомов». Журнал сельскохозяйственных исследований Тохоку . 22 : 199–206.
  10. ^ Alblas F.; Bol JF (1977). «Факторы, влияющие на заражение протопластов мезофилла коровьего гороха вирусом мозаики люцерны» (PDF) . J. Gen. Virol . 36 : 175–185. doi : 10.1099/0022-1317-36-1-175 .
  11. ^ Yardımcı N; Eryiğit H; Erdal I (2006–2007). «Влияние вируса мозаики люцерны (AMV) на содержание некоторых макро- и микроэлементов в люцерне» (PDF) . Журнал коллекций культур . 5 : 90–93.
  12. ^ Jaspars EMJ; Bos L. (1980). «Вирус мозаики люцерны». AAB Descriptions of Plant Viruss.
  13. ^ Хё Вон Чжун; Хе Джин Чжун; Ван Су Юн; Хе Джа Ким; Ён Илл Хам; Кук-Хён Ким; Чан Кён Чой (2000). «Характеристика и частичный анализ нуклеотидной последовательности альфамовирусов мозаики люцерны, выделенных из картофеля и фасоли адзуки в Корее» (PDF) . Журнал патологии растений . 16 (5): 269–279.
  14. ^ McDonald JG; Suzuki M. (1983). «Распространение вируса мозаики люцерны на острове Принца Эдуарда» (PDF) . Канадское обследование заболеваний растений . 63 : 47–50. S2CID  89537389. Архивировано из оригинала (PDF) 2020-02-12.
  15. ^ Freeman A.; Aftab M. (2006). «Вирусы температурного импульса: вирус мозаики люцерны (AMV)». Agriculture Notes : 1–3.
  16. ^ Спангенберг Г. (2001). Молекулярная селекция кормовых культур . Виктория, Springer, 356 стр.

Внешние ссылки