WikiDer > Вирус курчавости верхушки свеклы - Википедия

Beet curly top virus - Wikipedia
Вирус курчавости верхушки свеклы
Свекла, зараженная BCTV
Свекла, зараженная BCTV
Классификация вирусов е
(без рейтинга):Вирус
Область:Моноднавирия
Королевство:Shotokuvirae
Тип:Cressdnaviricota
Учебный класс:Repensiviricetes
Заказ:Геплафувиралес
Семья:Geminiviridae
Род:Куртовирус
Разновидность:
Вирус курчавости верхушки свеклы
Синонимы[2]
  • Вирус курчавости верхушки свеклы - Иран[1]
  • Вирус курчавости верхушки сахарной свеклы
  • Вирус курчавости листьев сахарной свеклы
  • Вирус сахарной свеклы 1
  • Вирус желтизны томатов
  • Вирус западной желтизны

Вирус курчавости верхушки свеклы (BCTV) это патогенный растительный вирус семейства Geminiviridae, содержащий одноцепочечную ДНК.[3] Семья Geminiviridae состоит из девяти родов (Бекуртовирус, Бегомовирус, Капулавирус, Куртовирус, Эрагровирус, Грабловирус, Мастревирус, Топокувирус, Turncurtovirus)[4] в зависимости от диапазона хозяев, структуры вирусного генома и типа насекомого вектор.[5] BCTV - это куртовирус, поражающий сотни растений. Единственный известный вектор - это свекловичка, который родом из Западной части Соединенных Штатов.[6]

История

Вирус курчавости верхушки свеклы был впервые обнаружен в 1888 году в западной части Соединенных Штатов. Вирус не был полностью распознан до 1907 года, когда люди начали понимать, что вирус влияет на их посевы, что привело к увеличению урожай потеря.[7] Когда BCTV начал появляться и размножаться в Соединенных Штатах, он затронул многие штаты (Калифорния, Айдахо, Юта и Вашингтон), расположенные в западном регионе. Согласно Агентство по охране окружающей среды (EPA), многие посевы были уничтожены из-за болезни и привели к значительному экономическому ущербу.[3] Также известно, что BCTV затронул другие страны, включая Мексику, Южную Америку и Старый Свет (бассейн Средиземного моря и Ближний Восток).[5]

Структура

BCTV содержит однонитевую кольцевую ДНК, которая инкапсулирована в двойник. икосаэдр капсид.[8] ДНК вируса содержит односторонний геном, который состоит из трех вирусных смыслов и четырех дополнительных открытые рамки для чтения (ORF). Комплементарный 1 ORF (C1) содержит код белка инициатора репликации (Rep), который отвечает за инициирование репликации с помощью клетка-хозяин.[5][8] C3 также играет важную роль в процессе репликации.[9] C2 участвует в возникновении болезни (патогенность), в то время как C4 играет важную роль в развитии основных симптомов, связанных с вирусом, таких как гиперплазия, скручивание листьев и деформация.[8]

Передача инфекции

BCTV передается нимфы цикадок свеклы, когда они питаются флоэма растений, зараженных вирусом. Несмотря на то, что цикадка инфицирована вирусом, вирус не размножается внутри цикадки и не причиняет им вреда. BCTV не могут быть переданы их потомству. Единственный способ заразить потомство вирусом - это кормить его какими-либо растениями, инфицированными BCTV. Как только цикадки свеклы попадают в организм, он перемещается из их пищеварительного тракта в слюнные железы. Когда инфицированные цикадки мигрируют и питаются здоровыми растениями, они передают вирус, поедая флоэму. Зараженные цикадки свеклы способны поражать различные растения до конца своей жизни.[6]

Хосты

BCTV поражает более 300 растений. разновидность из 44 разных семьи.[8] Сахарная свекла , как известно, являются основным хозяином этого вируса, но он также влияет на многие растения, включая бобы, сельдерей, шпинат, дыни, перец, кабачки, огурцы, и помидоры.[10] Молодые растения, по-видимому, более восприимчивы к повреждению, и у них развивается больше симптомов вируса, чем у взрослых растений.[7] Было показано, что BCTV, как правило, заражают больше двудольные хозяев пока нет однодольные растения были признаны хозяевами этого вируса.[5][11]

Симптомы

У зараженных растений первые симптомы проявляются в течение 5 дней.[12] BCTV вызывает множество симптомов, в том числе:[5][6][11][13]

  • Набухание вен (самый ранний и частый симптом)
  • Скручивание листьев
  • Пожелтение листьев с фиолетовыми прожилками
  • Некроз и гиперплазия флоэма
  • Деформация плодов
  • Преждевременное созревание плодов
  • Снижение качества и урожайности плодов
  • Задержка роста
  • Гибель молодых саженцев

Среда

Свекловичка обычно встречается в тропических и субтропических странах с теплым климатом.[8][11][14] Было обнаружено, что они проживают в западной части Соединенных Штатов, Мексике, Южной Америке и Старом Свете (Средиземноморский бассейн и Ближний Восток).[5] Зимой в Калифорнии цикадка-свекла мигрировала к предгорьям прибрежных хребтов, расположенных на западной стороне Центральной долины, и откладывала яйца в многолетних сорняках и подорожниках облепихи. Когда нимфы Если рождаются цикадки свеклы, они будут поедать зараженные сорняки и растения, вызывая у них заражение вирусом. С середины до конца весны взрослые цикадки отправлялись в сельскохозяйственные районы Центральной долины, чтобы заразить другие здоровые растения и сорняки. По мере приближения осени взрослые цикадки возвращаются к предгорьям и начинают процесс снова.[5]

Воздействие на окружающую среду

BCTV доставил много проблем фермерам. Когда вирус был впервые обнаружен в 1907 году, калифорнийские фермеры пострадали от пагубного воздействия и понесли большие потери урожая.[7] Другие штаты, включая Айдахо, также сильно пострадали от вируса. BCTV почти уничтожил свекольную промышленность Айдахо, пока в 1935 году они не разработали сахарную свеклу, устойчивую к вирусу.[10] С начала 1900-х годов до настоящего времени фермеры все еще испытывают трудности с сдерживанием этого вируса. В 2001 году в Центральной долине, расположенной в Калифорнии, был нанесен огромный ущерб урожаю на сумму до миллионов долларов. В 2002 году производство фасоли, расположенное в Колумбийском бассейне штата Вашингтон, также было поражено вирусом и понесло много потерь.[5]

Лечение и ведение

Поскольку управлять BCTV стало сложнее, было разработано множество методов, помогающих сдержать этот вирус. Методы включали выращивание устойчивых к вирусу растений курчавых верхушек, посев в начале или в конце года, использование инсектицидов и борьбу с сорняками.

В 1918 году был основан первый известный проект по выращиванию устойчивой сахарной свеклы. После разработки своей первой сахарной свеклы, устойчивой к вьющейся вершине, в 1926 году, исследователи определили, что растения не могут полностью противостоять вирусу и все еще подвержены инфекции.[12]

В связи с увеличением числа вспышек вируса кудрявой вершины в Калифорнии многие группы присоединились к разработке устойчивых к курчавой вершине. сорта. Калифорния успешно вывели устойчивые к вьющейся верхушке сорта, подходящие для условий выращивания в Калифорнии. Вскоре от этого метода отказались в середине 1900-х годов из-за низкой урожайности. Высокоурожайные восприимчивые культуры были быстро адаптированы в некоторых частях Калифорнии, не затронутых BCTV. Растениеводство было успешным в течение нескольких лет, пока вирус не появился снова в 2001 и 2003 годах, что привело к большим потерям.[12]

Многие штаты, пострадавшие от BCTV, вскоре начали использовать инсектициды, чтобы уменьшить количество вспышек BCTV. В 1943 году Калифорния приняла программу управления BCTV, которая действует до сих пор. Эта программа направлена ​​на использование инсектицидов для уменьшения количества цикадок свеклы путем распыления химикатов в неурожайных районах, где обитают цикадки свеклы. Убийство цикадок свеклы до того, как они заразятся на восприимчивых культурах-хозяевах, приводит к заражению меньшего количества культур. Постепенно использование инсектицидов ставилось под сомнение из-за их воздействия на окружающую среду, нецелевые организмы и вымирающие виды.[7][12] Поскольку количество цикадок свеклы продолжало расти, EPA приказало использовать клотианидин чтобы помочь контролировать насекомых в 2006, 2007 и 2008 годах.[3]

В 1949 году в южном Айдахо была разработана еще одна программа фигурного топ-менеджмента. Основное внимание уделялось использованию инсектицидов и определенному времени посадки для борьбы с вирусом. Метод определения сроков посадки был непоследовательным и привел к неудачному лечению вируса. В 1969 году программа была упразднена из-за роста урбанизации и нехватки средств для поддержки программы.[10]

В Аризоне полевые наблюдения показали, что отсрочка посадки до конца октября - ноября может помочь снизить заболеваемость BCTV; однако изменение сроков посадки не всегда может быть успешным, поскольку движения цикадок свеклы непостоянны и непредсказуемы.[10] Многие сорняки также являются хозяевами для цикадок свеклы; следовательно, надлежащая борьба с сорняками может помочь снизить заболеваемость BCTV.[6]

Рекомендации

  1. ^ Седьмой отчет ICTV ван Регенмортель, MHV, Фоке, CM, Бишоп, DHL, Карстенс, EB, Эстес, МК, Лимон, С.М., Манилофф, Дж., Мэйо, Массачусетс, МакГеоч, DJ, Прингл, CR и Викнер, РБ (2000 г. ). Таксономия вирусов. Седьмой отчет Международного комитета по таксономии вирусов. Academic Press, Сан-Диего. стр.291 https://talk.ictvonline.org/ictv/proposals/ICTV%207th%20Report.pdf
  2. ^ «Групповой тест на куртовирус-бекуртовирус». Agida. Agdia. Получено 27 августа 2020.
  3. ^ а б c Strausbaugh CA, Wintermantel WM, Gillen AM, Eujayl IA (ноябрь 2008 г.). «Опрос кудрявых вершин на западе США» (PDF). Фитопатология. 98 (11): 1212–7. Дои:10.1094 / PHYTO-98-11-1212. PMID 18943410.
  4. ^ «Таксономия вирусов: выпуск 2018b» (HTML). Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV). Март 2019 г.. Получено 17 июля 2019.
  5. ^ а б c d е ж грамм час Чен, Ли-Фанг; Бранниган, Келли; Кларк, Род; Гилбертсон, Роберт Л. (2010). «Характеристика куртовирусов, связанных с болезнью томатов курчавости в Калифорнии, и мониторинг этих вирусов у цикад свеклы». Болезнь растений. 94 (1): 99–108. Дои:10.1094 / PDIS-94-1-0099. ISSN 0191-2917. PMID 30754401.
  6. ^ а б c d "ag.arizona.edu" (PDF).
  7. ^ а б c d Ван, Хэпин; de A. Gurusinghe, P .; Фальк, Брайс В. (1999). «Системные инсектициды и возраст растений влияют на передачу вируса курчавости верхушки свеклы отдельным растениям-хозяевам». Болезнь растений. 83 (4): 351–355. Дои:10.1094 / PDIS.1999.83.4.351. ISSN 0191-2917. PMID 30845586.
  8. ^ а б c d е Horn, J .; Lauster, S .; Krenz, B .; Kraus, J .; Frischmuth, T .; Джеске, Х. (2011). «Амбивалентные эффекты дефектной ДНК в трансгенных растениях сахарной свеклы, инфицированных вирусом курчавой вершины». Вирусные исследования. 158 (1–2): 169–178. Дои:10.1016 / j.virusres.2011.03.029. ISSN 0168-1702. PMID 21473892.
  9. ^ Strausbaugh, C.A .; Wintermantel, W. M .; Gillen, A.M .; Eujayl, I.A. (2008). «Опрос Curly Top на западе США». Фитопатология. 98 (11): 1212–1217. Дои:10.1094 / PHYTO-98-11-1212. ISSN 0031-949X. PMID 18943410.
  10. ^ а б c d Strausbaugh, Carl A .; Гиллен, Энн М .; Галлиан, Джон Дж .; Кэмп, Стейси; Стендер, Дж. Р. (2006). «Влияние резистентности хозяина и обработки семян инсектицидами на вьющиеся верхушки сахарной свеклы». Болезнь растений. 90 (12): 1539–1544. Дои:10.1094 / ПД-90-1539. ISSN 0191-2917. PMID 30780973.
  11. ^ а б c "NMSU: Curly Top Virus".
  12. ^ а б c d Wintermantel, William M .; Каффка, Стивен Р. (2006). «Эффективность сахарной свеклы с курчавой верхушкой связана с накоплением вирусов и возрастом на момент заражения». Болезнь растений. 90 (5): 657–662. Дои:10.1094 / ПД-90-0657. ISSN 0191-2917. PMID 30781144.
  13. ^ Latham, Jonathan R .; Сондерс, Кейт; Пиннер, Мэрион С .; Стэнли, Джон (1997). «Индукция деления растительных клеток геном C4 вируса курчавости свеклы». Журнал растений. 11 (6): 1273–1283. Дои:10.1046 / j.1365-313X.1997.11061273.x. ISSN 0960-7412.
  14. ^ «Показать DPV и ссылки в кадре».

внешняя ссылка