WikiDer > Вирус полосатой мозаики ячменя

Barley stripe mosaic virus
Вирус полосатой мозаики ячменя
Классификация вирусов е
(без рейтинга):Вирус
Область:Рибовирия
Королевство:Орторнавиры
Тип:Kitrinoviricota
Учебный класс:Alsuviricetes
Заказ:Мартелливиралес
Семья:Virgaviridae
Род:Хордейвирус
Разновидность:
Вирус полосатой мозаики ячменя

Вирус полосатой мозаики ячменя (BSMV), рода Хордевирус, представляет собой РНК-вирусный патоген растений, основными хозяевами которого являются ячмень и пшеница. Общие симптомы BSMV - желтые полосы или пятна, мозаика, листья и задержка роста. Он распространяется в основном через зараженные семена и может передаваться путем механической передачи инфицированного и неинфицированного хозяина. Растения, инфицированные BSMV, более симптоматичны при более высоких температурах. Устойчивые хозяева и стерилизация оборудования - лучший способ контролировать распространение патогена. Известно, что BSMV снижает урожайность ячменя до 25%, но это не является серьезной проблемой из-за устойчивых сортов ячменя.

Хозяин и симптомы

Вирус полосатой мозаики ячменя имеет узкий круг хозяев. Horedum vulgare, широко известный как ячмень, является основным хозяином вируса. BSMV также может инфицировать пшеницу, Triticum aestivum. Очень редко BSMV можно увидеть в овсяных хлопьях наряду с рожью, кукурузой, рисом, сорго и просом. В экспериментальных условиях заражению оказались шпинат, свекла и табак.[1] Иммуноферментный анализ (ELISA) является полезным инструментом, с помощью которого можно дифференцировать похожие штаммы вируса полосатой мозаики ячменя и получать количественные результаты. ELISA работает с использованием антител, специфичных для конкретного вируса, а взаимодействие антитело-антиген опосредуется твердой поверхностью, которая обычно представляет собой многолуночный планшет из полистирола.[2]

Общие симптомы BSMV - это пятнистость от желтого до белого, пятнистость и полосы, некроз и сильная мозаика на листьях. Задержка роста также очень распространена. Симптомы могут различаться в зависимости от штамма вируса, растения-хозяина и условий окружающей среды. Симптомы чаще возникают при высоких температурах. Растения, выращенные из зараженных семян, сильно отстают в росте или даже могут погибнуть до появления всходов у очень восприимчивых сортов-хозяев.[1] У экспериментально зараженных растений проявились симптомы хлоротия через 4–5 дней.[3]

Симптомы BSMV похожи на болезнь полос ячменя, грибковое заболевание, вызываемое: Pyrenophora graminea, хотя эти два заболевания вызваны совершенно разными патогенами, и к ним следует относиться по-разному.[1]

Цикл болезни

Репликация вируса полосатой мозаики ячменя в хлоропласте растительной клетки

Вирус полосатой мозаики ячменя не передается через переносчиков. Скорее, BSMV ограничивается только растительными тканями, из которых он нацелен на хлоропласты и ядра внутри мезофилла и эпидермальных клеток. Вирус может косвенно распространяться на другие растения, поскольку вирус также может агрегировать в семенах. Точно так же BSMV может передаваться в растение путем механической инокуляции.[1]

Основной способ распространения вируса - рост из зараженного семени. Инфекция может сохраняться в семени годами.[4]

Среда

В отличие от многих вирусов, насекомых-переносчиков заболевания не известно. Скорее, BSMV полагается на передачу от родителей к потомству.

Температура, при которой растет зараженное растение, имеет решающее значение для распространения и развития болезни. При более высоких температурах симптомы становятся более серьезными. Согласно одному исследованию, когда инфицированные растения-хозяева содержались при температуре 7 ° C, у них развились симптомы через 30 дней, и они никогда не могли заразить других потенциальных хозяев. Однако при более высоких температурах 12–18 ° C симптомы развиваются через 7–8 дней, и вирус передается.[5] Тем не менее, все же важно отметить, что тяжесть симптомов не всегда коррелирует с количеством присутствующего вируса. Другой обнаружил, что уровни присутствующего вируса оставались относительно постоянными в диапазоне от 13 ° C до 25 ° C и что количество присутствующего вируса зависело только от возраста хозяев и продолжительности времени, в течение которого они были инфицированы.[6]

Интенсивность света также может влиять на развитие симптомов болезни. Исследование показало, что сильно затененные зараженные растения практически не проявляли симптомов через 11 дней по сравнению с незатененными инфицированными растениями.[3]

Фактором, который влияет на распространение и серьезность вируса, является вид и разнообразие хозяев, поскольку некоторые из них более восприимчивы, чем другие. Например, сорт ячменя CM67 очень восприимчив. Он имеет гораздо более высокую скорость передачи, чем другие разновидности, и если симптомы достаточно серьезны из-за погодных условий, этот сорт может быть даже бесплодным.[5]

Еще один фактор, влияющий на распространение болезни, - это гаметы, выведенные для получения потомства. Одно исследование показало, что около 10% семян, полученных из зараженного урожая, также содержат вирус.[3] Одно из убеждений заключалось в том, что вирус может передаваться потомству через инфицированные пыльцевые зерна, и поэтому считалось, что он потенциально может распространяться на большие расстояния. Однако инфицированная яйцеклетка является более важным фактором распространения этого заболевания. Вероятность распространения болезни выше, если инфицированная яйцеклетка дает потомство с инфицированной пыльцой, с коэффициентом передачи 70%. Когда инфицированная яйцеклетка опыляется неинфицированной пыльцой, скорость передачи составляет около 66%. В неинфицированной семяпочке, опыляемой инфицированной пыльцой, скорость передачи потомству составляет всего около 3%.[5]

Управление

Лучший способ контролировать вирус - это засеять чистыми семенами, поскольку вирус распространяется через зараженные семена. BMSV также распространяется путем механической передачи вируса; сокращение обработки и передвижения через зараженные области поможет сдержать болезнь. Стерилизация всех инструментов и оборудования, особенно ирригационных систем, используемых на полях, снизит распространение BMSV. Соли четвертичного аммония и диоксид водорода - два распространенных коммерческих продукта, используемых для стерилизации инструментов и оборудования для садоводства.[7] Удаление зараженных растений может помочь уменьшить распространение вируса. На полях, где болезнь осталась незамеченной, что позволило вирусу распространиться, важно предотвратить распространение на другие поля и не допустить посадки семян зараженных растений в следующем году, поскольку они, вероятно, тоже заражены вирусом.

Для этого вируса не существует химического и биологического контроля.

Устойчивость растений-хозяев - еще одна форма управления. Хозяева ячменя различаются по своей чувствительности к BSMV. Существует много типов устойчивых сортов ячменя, в том числе: Traill, Moreval, Modjo-1, Morex, Modjo и CI 4197.[8]

Важность

Одно исследование показало, что ген устойчивости к BSMV показывает Менделирующая генетика и было показано, что он является доминирующим при полном картировании гена устойчивости к вирусу моазита полосового ячменя Bsr1 в Брахиподиум дистахион.[8]

Вирус полосатой мозаики ячменя - один из немногих вирусов, который передается через семена мелких зерновых культур. BSMV в основном поражает регионы в Монтане и Северной Дакоте, и урожайность снизилась на 25%.[1]

Вскоре после своего открытия было обнаружено, что BSMV присутствует на 97% ячменных полей в Северной Дакоте в 1954 году.[9] Чтобы бороться с этим, в 1957 году Канзас, Монтана и Северная Дакота запустили программу сертификации семян, чтобы получить семена ячменя, не содержащие BSMV. Программа контроля включала анализ проростков на наличие вируса, и только те основы семян, которые, как было установлено, не содержали BSMV, использовались для производства сертифицированных семян без BSMV для продажи. К 1972 году на все сертифицированные семена в Монтане был введен нулевой допуск, что привело к резкому снижению потерь урожая из-за BSMV. Точно так же в 1971 году BSMV был ликвидирован в семенах ячменя в Северной Дакоте.[10]

Однако, несмотря на то, что BSMV больше не является фактором в растениеводстве, он по-прежнему важен в исследованиях, поскольку различные исследования показали, что его можно использовать для изучения функции генов посредством сайленсинга генов у овса, пшеницы и Брахиподиум дистахион (трава, являющаяся модельным однодольным растением для генетических исследований). Один из примеров осуществления подавления гена BSMV был использован для определения местоположения генов устойчивости к мучнистой росе в ячмене.[11] BSMV был первым вирусным глушителем, обнаруженным в однодольные, что важно, потому что многие культуры, такие как кукуруза, рис, рожь, сахарный тростник, сорго и растения-хозяева BSMV, являются однодольными. Это позволяет изучить гены у однодольных и сравнить результаты с результатами вызванного вирусом сайленсинга генов у двудольных.[12]

Литература

  1. ^ а б c d е [1], Платц, Г., Персли, Д. и Здоровье растений Австралии. (2009). План биобезопасности зерновой промышленности - План действий в чрезвычайных ситуациях для конкретных угроз: вирус мозаики полос ячменя. Извлекаются из http://www.planthealthaustralia.com.au/wp-content/uploads/2013/03/Barley-stripe-mosaic-virus-CP-2008.pdf]
  2. ^ [2](2014). Введение в ELISA. AbD Serotech.com. BioRad Laboratories, Inc. Получено с http://www.abdserotec.com/an-introduction-to-elisa.html.
  3. ^ а б c Кассанис, Б .; Слыхуйс, Дж. (1959). «Некоторые свойства вируса полосовой мозаики ячменя». Анналы прикладной биологии. 47 (2): 254–263. Дои:10.1111 / j.1744-7348.1959.tb02542.x.
  4. ^ Мюррей, Т.Д .; Parry, D.W .; Кэттлин, Н.Д. (2008). Болезни мелких зерновых культур: Справочник цветов. Лондон, Соединенное Королевство: Manson Publishing Ltd.
  5. ^ а б c Slack, S.A .; Shepherd, R.J .; Холл, Д. Х. (1975). «Распространение вируса мозаики полос ячменя, переносимого семенами, и последствия этого вируса в Калифорнии» (PDF). Фитопатология. 65: 1218–1223. Дои:10.1094 / фито-65-1218.
  6. ^ Palomar, M.K .; Бракке, М. (1976). «Концентрация и инфекционность вируса полосатой мозаики ячменя в ячмене». Фитопатология. 66 (12): 1422–1426. Дои:10.1094 / фито-66-1422.
  7. ^ Денни, Г. и Валлад, Г. Дезинфекция садовых орудий. EDIS. Университет Флориды. извлекаются из http://edis.ifas.ufl.edu/ep380
  8. ^ а б Cui, Y; Ли, MY; Huo, N; Брэгг, Дж; Ян, Л; Юань, C; Ли, С; Холдитч, SJ; Се, Дж; Луо, MC; Ли, Д; Ю, Дж; Мартин, Дж; Шаквиц, Вт; Гу, YQ; Vogel, JP; Джексон, АО; Лю, Z; Гарвин, Д. Ф. (2012). «Точное картирование гена устойчивости к вирусу полосовой мозаики ячменя Bsr1 в модельной траве Brachypodium distachyon». PLOS ONE. 7 (6): e38333. Bibcode:2012PLoSO ... 738333C. Дои:10.1371 / journal.pone.0038333. ЧВК 3366947. PMID 22675544.
  9. ^ Тимиан, Р. (1971). Вирус полосатой мозаики ячменя в Северной Дакоте. Фермерские исследования. Выпуск май – июнь
  10. ^ Састрый, К. С. (2013). Семенные вирусные болезни растений. Нью-Дели, Индия. Springer India.
  11. ^ Джексон, А .; Лим, Х. Брэгг; Ganesan, U .; Ли, М. (2009). «Репликация, движение и патогенез Hordeivirus». Ежегодный обзор фитопатологии. 47: 385–422. Дои:10.1146 / annurev-phyto-080508-081733. PMID 19400645.
  12. ^ Holzberg, S .; Brosio, P .; Gross, C .; Пог, Г. (2002). «Вызванное вирусом мозаики полос ячменя подавление гена в однодольных». Журнал растений. 30 (3): 315–327. Дои:10.1046 / j.1365-313x.2002.01291.x. PMID 12000679.