Вирус мозаики люцерны - Википедия - Alfalfa mosaic virus

Вирус мозаики люцерны
Альфамовирус .-. Lindsey.jpg
Альфамовирус на клевере
Классификация вирусов е
(без рейтинга):Вирус
Область:Рибовирия
Королевство:Орторнавиры
Тип:Kitrinoviricota
Учебный класс:Alsuviricetes
Заказ:Мартелливиралес
Семья:Bromoviridae
Род:Альфамовирус
Разновидность:
Вирус мозаики люцерны

Вирус мозаики люцерны (AMV), также известный как Вирус мозаики люцерны или же Вирус ситца картофеля, является всемирно распространенным фитопатоген что может привести к некроз и желтая мозаика на большом разнообразии видов растений, включая коммерчески важные культуры. Это единственный Альфамовирус из Bromoviridae В 1931 году Веймер J.L. первым сообщил об AMV в люцерна (Medicago sativa). Передача вируса происходит в основном некоторыми тля (тли), семенами или пыльцой семян.[1][2]

Структура и геном

В вирион имеет капсид (белок оболочки), но без оболочки. В икосаэдр симметрия капсида от круглой до удлиненной. Диапазон длины частицы вириона составляет около 30–57 нм. AMV - это многосторонний вирус и состоит из 4 частиц (3 бацилловидной и 1 сфероидальной) диаметром 18 нм.[3][4]Генетический материал AMV состоит из 3 линейных однонитевых РНК (РНК 1, РНК 2 и РНК 3) и субгеномной РНК (РНК 4), которая получается транскрипцией отрицательно-смысловой цепи РНК 3. РНК 1 и 2 кодируют белки, необходимые для репликации. РНК 3 необходима для синтеза белка, ответственного за движение от клетки к клетке. РНК 4 кодирует капсид. Рядом инкапсуляция и его роль в перемещении вирусного белка оболочки также играет роль в инициации репликации РНК. Это свойство называется активацией генома и означает, что геномная нуклеиновая кислота без капсида не заразна. Для инфекции требуется специфическая ассоциация белка оболочки с 3’-концевыми последовательностями РНК или с субгеномной мРНК. Бацилловидные частицы содержат отдельно инкапсидированные РНК 1, 2 и 3. Сфероидальные частицы имеют по две копии РНК 4 каждая. нуклеотид Была определена последовательность полного генома, длина генома составляет 8274 нуклеотида (или 9155, включая субгеномную РНК). РНК 1, 2, 3 и 4 имеют длину 3644 (3,65 килобайт), 2593 (2,6 килобайт), 2037 (2,2 килобайт) и 881 (0,88 килобайт) нуклеотидов соответственно.[5][6][7]

Цикл репликации

Цикл AMV можно разделить на 5 этапов:

  • 1-й шаг: AMV попадает в ячейку, и частицы разбираются. Капсидный белок остается прикрепленным к сайту связывания белка оболочки (CPB) на 3’-конце РНК. В факторы инициирования elF4A, elF4E и elF4G хозяина связываются с кэпом (5’-конец).
  • 2-й этап: белок оболочки взаимодействует с фактором инициации. Это запускает трансляцию РНК1 и 2 в белки репликазы P1 и P2. Комплекс P1 / P2 связывается с РНК.
  • 3-й шаг: нацеливание РНК на тонопласт пользователя P1 / P2. Капсид отделяется от CPB. CPB претерпевает конформационные изменения в TLS (тРНК-подобная структура). P1 / P2 связываются с минус-цепью промоутер который состоит из TLS и шпильки E (управляет инициацией некоторых транскрипций).
  • 4-й шаг: синтезируются минусцепочечные РНК.
  • 5-й этап: синтезируются РНК с добавочной цепью и вирусные белки. Собираются вирионы.

(Большинство деталей цикла репликации пока неизвестны).[8]

Патология

AMV поражает более 600 видов растений из 70 семейств (экспериментальных и естественных хозяев). Некоторые хозяева: картофель (Solanum tuberosum), горох (Pisum sativum), табак (Nicotiana tabacum), помидор (Lycopersicon esculentum), синяя борода (Caryopteris incana), ...

Симптомы варьируются от увядания, белых пятен, пороков развития, таких как карликовость, кольцевые пятна, пятна, мозаика, до некроза, в зависимости от штамма вируса, разновидности хозяина, стадии роста при инфекции и условий окружающей среды. Признаки инфекции могут сохраняться или быстро исчезать. Вирус можно обнаружить в каждой части растения-хозяина. Вирионы в основном находятся в цитоплазма зараженного растения (как органы включения ).

Включения вируса мозаики люцерны

В пробирке AMV имеет продолжительность 1–4 дня (иногда намного дольше). Температура и свет являются факторами окружающей среды, которые оказывают наибольшее влияние на размножение и движение AMV в растении и, следовательно, косвенно на симптомы. Например, при низкой температуре появление некроза меньше, чем при высокой температуре. Вирус обычно достигает своей температуры инактивации 60–65 ° C. Темные условия замедляют размножение вируса, а свет ускоряет его. Гипотеза этого явления заключается в том, что затенение вызывает снижение производства АТФ в результате фотосинтеза. Оптимальным значением pH для AMV в соке было около 7–7,5 (в зависимости от вида хозяина). Доказано, что в люцерне важной кормовой травы заражение AMV приводит к снижению количества Cu, Fe, Mn, P и Zn. С другой стороны, наблюдалось увеличение N (вирусного белка). Зараженная люцерна также не считалась вредной для домашних животных.[9][10][11][12]

AMV - это очень изменчивый растительный вирус, 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 различных физико-химических свойствах.[13]

Передача инфекции

Переносчиками являются насекомые отряда Hemiptera, семья Тли; зеленая персиковая тля (Myzus persicae ) и как минимум 14 других видов, как известно, играют эту роль. AMV также может передаваться семенами, пыльцой, механическим путем. прививка сока растений и повиликой-паразитом (Cuscuta). Сочетание зараженных семенами растений и распространения тлей в основном приводит к высокому уровню заражения.

Экономическое значение

Диапазон хозяев вируса широк и включает пищевые и пастбищные культуры (горох, чечевицу, картофель, клевер и т. Д.). Заражение AMV вызывает значительную потерю урожая, снижает зимнюю выживаемость и способствует заражению пораженного растения другими патогенами.[14]

Управление

Инсектициды против тли неэффективны для борьбы с AMV. Рекомендации включают посев здоровых семян (некоторые семеноводческие компании продают семена, проверенные на AMV), борьбу с сорняками, отказ от выращивания сельскохозяйственных культур рядом с зараженными пастбищами и другие методы культивирования для минимизации AMV.[15] Проделана работа по созданию трансгенный AMV-устойчивые растения. Например, ДНК, полученная из AMV, кодирующая ген капсида, была вставлена ​​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

Рекомендации

  1. ^ Управление ICTVdB (2006 г.). «Вирус мозаики люцерны». В: ICTVdB - Универсальная база данных вирусов, версия 4. Бюхен-Осмонд, К. (Эд), Колумбийский университет, Нью-Йорк, США.
  2. ^ Бисби Ф.А., Росков Ю.Р., Оррелл Т.М., Николсон Д., Паглинаван Л.Э., Байли Н., Кирк П.М., Бургуан Т., ван Хертум Дж., Ред. (2008). "Каталог видов 2000 и жизни ITIS: Ежегодный контрольный список на 2008 год". Ридинг, Великобритания
  3. ^ Агриос Г. Н. (1997). Патология растений. Сан-Диего, Academic Press, 635 стр.
  4. ^ Кумар А .; Редди В. С .; Юсибов В .; Чипман П. Р .; Hata Y .; Fita I .; Фукуяма К .; Россманн М. Г .; Loesch-Fries L. S .; Бейкер Т. С .; Джонсон Дж. Э. (1997). «Структура капсидного белка вируса мозаики люцерны, собранного в виде икосаэдрической частицы T = 1 с разрешением 4,0 Å» (PDF). Журнал вирусологии. 71 (10): 7911–7916. Дои:10.1128 / JVI.71.10.7911-7916.1997. ЧВК  192148. PMID  9311881.
  5. ^ Laforest S.M .; Герке Л. (2004). «Пространственные детерминанты сайта связывания белка оболочки вируса мозаики люцерны». РНК. 10 (1): 48–58. Дои:10.1261 / rna.5154104. ЧВК  1370517. PMID  14681584.
  6. ^ Tenllado F .; Бол Дж. (2000). "Генетическое вскрытие множественных функций белка оболочки вируса мозаики люцерны в репликации вирусной РНК, инкапсидации и движении". Вирусология. 268 (1): 29–40. Дои:10.1006 / viro.1999.0170. PMID  10683324.
  7. ^ Юсибов В .; Кумар А .; North A .; Johnson J.E .; Loesch-Fries L.S. (1996). "Очистка, характеристика, сборка и кристаллизация собранного белка оболочки вируса мозаики люцерны, выраженного в кишечная палочка" (PDF). Журнал общей вирусологии. 77 (4): 567–573. Дои:10.1099/0022-1317-77-4-567. PMID  8627243.
  8. ^ Бол Дж. Ф. (2003). «Вирус мозаики люцерны: начало инфекции, зависящее от белка оболочки». Молекулярная патология растений. 4 (1): 1–8. Дои:10.1046 / j.1364-3703.2003.00146.x. PMID  20569357.
  9. ^ Кудо А .; Мисава Т. (1971). «Некоторые явления, наблюдаемые при системном инфицировании вирусом мозаики люцерны: влияние температуры воздуха и затенения на появление симптомов». Журнал сельскохозяйственных исследований Тохоку. 22: 199–206.
  10. ^ Alblas F .; Бол Дж. Ф. (1977). «Факторы, влияющие на инфицирование протопластов мезофилла коровьего гороха вирусом мозаики люцерны» (PDF). J. Gen. Virol. 36: 175–185. Дои:10.1099/0022-1317-36-1-175.
  11. ^ Yardımcı N; Eryiğit H .; Эрдал I (2006–2007 гг.). «Влияние вируса мозаики люцерны (ВМВ) на содержание некоторых макро- и микроэлементов в люцерне» (PDF). Журнал Культурных Коллекций. 5: 90–93.
  12. ^ Jaspars E.M.J .; Бос Л. (1980). «Вирус мозаики люцерны». AAB-описания растительных вирусов.
  13. ^ Хё Вон Чон; Хе Джин Чжон; Ван Су Юн; Хе Джа Ким; Янг Ил Хам; Кук-Хён Ким; Чан Гён Чой (2000). «Характеристика и частичный анализ нуклеотидной последовательности мозаичных альфамовирусов люцерны, выделенных из картофеля и бобов адзуки в Корее» (PDF). Журнал патологии растений. 16 (5): 269–279.
  14. ^ McDonald J. G .; Судзуки М. (1983). «Распространение вируса мозаики люцерны на острове Принца Эдуарда» (PDF). Канадское обследование болезней растений. 63: 47–50. S2CID  89537389.
  15. ^ Freeman A .; Афтаб М. (2006). «Вирусы температурного пульса: вирус мозаики люцерны (AMV)». Заметки по сельскому хозяйству: 1–3.
  16. ^ Спангенберг Г. (2001). Молекулярная селекция кормовых культур. Виктория, Спрингер, 356 с.

внешняя ссылка