Вирус мозаики паникум - Panicum mosaic virus

Вирус мозаики паникум
Классификация вирусов
Группа:
IV группа ((+) оцРНК )
Семья:
Tombusviridae[1]
Род:
Паниковирус[1]
Разновидность:
Вирус мозаики паникум

Вирус мозаики паникум (PMV) это положительно-смысловая одноцепочечная РНК вирусный патоген, поражающий виды растений в паникоид племя семейства злаковых, Poaceae.[2] Патоген был впервые идентифицирован в Канзасе в 1953 году и чаще всего вызывает заболевание у некоторых сортов. дерновая трава, просо, и просо. Болезнь, наиболее часто связанная с патогеном вируса мозаики паникум, - это синдром упадка Святого Августина, который поражает виды дерновой травы и вызывает хлоротичные пятна.[3] В дополнение к упадку Святого Августина, вирус панической мозаики ответственен за хлоротичные полосы и мягкий зеленый мозаика в избранных сортах проса и проса.[4]

История

PMV впервые наблюдали в Канзас в 1953 году. Первоначально отмечалось, что он заражает просо (Panicum virgatum), и наблюдалось заражение Трава святого Августина (Stenotaphrum secundatum) в Техас в 1966 г. Штамм, специфичный для травы Святого Августина, с тех пор наблюдался Арканзас, Луизиана, Миссисипи и Южная Каролина в Соединенные Штаты, а также в Мексика. Были обнаружены другие штаммы, заражающие сороконожка (Eremochloa ophiuroides).[1] Пшено лисохвостое (Setaria italica), белое просо (Panicum miliaceum) и жемчужное просо (Pennisetum glaucum) также использовались для распространения PMV и спутниковый вирус мозаики паники (SPMV), и механическая передача может происходить кукуруза и некоторые сорта мягкая пшеница (Triticum aestivum).[5]

Классификация

Дальнейшая информация: Tombusviridae

Вирус мозаики паникум это типовой вид из род Паниковирус, член вирус растений семья Tombusviridae.[1] Члены Tombusviridae передаются как положительный смысл одноцепочечный без оболочки РНК-вирусы, с икосаэдр капсид.[6] Сама PMV имеет геном 4326 нуклеотиды, инкапсулированные в частицы размером 30 нм с помощью капсид белок 26кДа.[1] PMV был отнесен к роду Паниковирус из-за его ограниченного однодольные диапазон хоста и отсутствие дополнительных 5'-ORF. PMV это серологически относится к Вирус полосы молина и Вирус легкой крапчатости кукурузы.[5]

Вирус спутниковой паникульной мозаики

Существует спутниковый вирус к вирусу панической мозаики. Хотя мало что известно о вирус спутниковой паники, патоген, как полагают, играет роль в процессе заражения, поскольку в сочетании с вирусом мозаики паникум, вирус-спутник вызывает симптомы, проявляющиеся раньше в период вегетации, и приводит к более тяжелой инфекции.[7] Из-за изменения вирулентности болезни по отношению к основному вирусному патогену вирус мозаики паникум и вирус сателлитной мозаики паникум, как полагают, вызывают синергетические эффекты своим хозяевам. Вирус мозаики Satellite panicum не может производить ни свою собственную репликацию, ни белки перемещения, поэтому репликация и системное перемещение в растении-хозяине полностью зависят от вируса мозаики panicum.[8]

Патогенез и характеристика заболевания

Вирус мозаики паникум - это заболевание растений, поражающее однодольные проникнув через механические раны.[9] Поскольку возбудитель вируса мозаики паникум не может создать свою собственную рану на растении-хозяине, патоген должен выжить до тех пор, пока рана не образуется живыми существами. эпифитически на своем будущем хозяине или в растительных остатках.[10] В инфицированных растительных остатках вирус может жить до девяти лет. Вирус распространяется по окружающей среде под воздействием ветра, дождя и культурных традиций, таких как вспашка и кошение. После того, как вирус успешно вторгся в растение, вирионы мозаики панике распространяются по растению, производя три белка (p8, p6.6 и p15) как часть их капсиды.[7] В период инкубации вируса мозаики паники быстрее всего протекает в теплых условиях, около 29–35 градусов Цельсия, и может занять всего 7–18 дней.[10]

Что касается патогенного состава, то можно выделить два характерных компонента вируса паникум мозаики и родственных ему вирусов сателлитной мозаики паникум. Одной из характерных черт болезни является компонент 42S, имеющий изометрическую форму, диаметр 17 нм, и не было показано, что он заразный сам по себе.[11] Вторым характерным компонентом вируса мозаики паникум является компонент 109S, который имеет диаметр примерно 30 нм, также имеет изометрическую форму и, как было показано, является заразным. По результатам тестирования репликации предполагается, что компонент 109S является патогеном panicum mosaic, а компонент 42S патогена является сателлитным вирусом panicum, поскольку компонент 109S реплицируется независимо, в то время как компонент 42S не может реплицироваться без присутствия компонента 109S.

Хозяева и симптомы

Трава святого Августина

Симптомы синдрома упадка святого Августина на Трава святого Августина (Stenotaphrum secundatum) представляют собой мягкую зеленую мозаику в дополнение к пятнистости и полосам на листьях.[3] В крайних случаях дерновая трава может иметь хлороз, если болезнь поражает восприимчивые растения. Заболевание распространяется только механическими переносчиками, такими как кошение. В настоящее время единственным методом борьбы с вирусом мозаики паникум является выращивание устойчивых сортов. В случае травяного покрова болезнь географически сосредоточена вокруг южной части центральной и юго-восточной части США из-за высокой распространенности неустойчивых видов дерна.[3]

Просо

Симптомами вируса мозаики паникум на просе - без его спутникового вируса - являются легкий хлороз и умеренная задержка роста.[9] Синергетический эффект вируса мозаики паникум и вируса сателлитной мозаики паники на сорта проса заключается в быстром появлении хлоротичных полос в течение нескольких дней после инокуляции растений. Долгосрочным воздействием комбинированных вирусов мозаики паникум и сателлитной мозаики паникум на просо является сильная мозаика листьев, задержка роста и неспособность заложить семена.[12]

Просо

Просо - это Родная прерийная трава что начали разводить для борьба с эрозией и корм около века назад.[13] В 80-х годах прошлого века просо стали выращивать для биотопливо. В течение последних трех десятилетий резко увеличилось количество исследований болезней проса и других энергетических культур.

Подобно своим симптомам на просе и дерновой траве, вирус мозаики паникум вызывает хлоротичную пятнистость и задержку роста на просо.[7] В отличие от дерновой травы, нет устойчивых сортов просо проса, доступных для выращивания. В результате отсутствия устойчивости у культурных видов проса проса существует потенциальная опасность развития крупномасштабного заболевания внутри системы земледелия.

Управление

Святой Августин упадок дерновой травы

Основным методом борьбы с синдромом упадка святого Августина является выведение устойчивых сортов. Этот метод селекции устойчивости оказался успешным для дерновой травы, поскольку он привел к производству двух устойчивых сортов травы Святого Августина, FA-108 и FA-2002 (получивших прозвище «Роли» и «Севилья»).[14] Помимо генов устойчивости, другим вариантом лечения синдрома упадка Святого Августина является культурный контроль путем очистки инструментов между стрижками различных свойств, чтобы предотвратить распространение патогенных микроорганизмов.[3] Третий вариант борьбы с закатом св. Августина - скашивание дерновой травы только в сухую погоду, поскольку зараженный сок не может распространяться так легко.[3]

Просо и просо

Хотя сильный напряжение патогена является экономически и эстетически вредным, возможное полезное взаимодействие вируса мозаики паникум с восприимчивым хозяином представляет собой перекрестную защиту путем инокуляции слабого штамма вируса мозаики паникум. Преимущество инокуляции слабым штаммом означает, что культура будет иметь перекрестную защиту, что означает, что культура не будет иметь столь значительных потерь урожая, если культура подвергнется воздействию более агрессивного, вирулентного штамма.[7]

Один из рисков, связанных с инокуляцией слабых штаммов, - это повышенная восприимчивость к другим вирусные штаммы и патогены. Кроме того, существует риск того, что слабый штамм может мутировать в более вирулентный штамм. В качестве альтернативы инокулированное слабое вирусное заболевание может вызывать синергетический эффект, если растение заражает другой вирусный патоген.[15] Несмотря на риски, связанные с перекрестной защитой сельскохозяйственных культур с использованием слабых штаммов, этот метод оказался полезным для борьбы с несколькими другими вирусами. Перекрестная защита представляется наиболее многообещающим вариантом в случае просеивания проса из-за отсутствия генов устойчивости для борьбы с патогенами.[7]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е Кабрера, над; Карен-Бет Г. Шольтхоф (октябрь 1999 г.). «Сложная вирусная этиология упадка святого Августина». Болезнь растений. 83 (10): 902–904. Дои:10.1094 / PDIS.1999.83.10.902. PMID  30841070.
  2. ^ Лапьер, Х. и Пьер-А. С. (2004).Вирусы и вирусные болезни Poaceae (Gramineae). Издания Quae.
  3. ^ а б c d е Феррин, Д. (2008). «Закат святого Августина (САД)» (PDF). Университет штата Луизиана. Получено 8 июн 2018.
  4. ^ Министерство сельского хозяйства США (USDA). (1999), Panicum Mosaic Virus (PMV). По состоянию на 24 октября 2016 г. с https://www.ars.usda.gov/oc/np/pearlmillet/virapm/.
  5. ^ а б Лапьер, Эрве; Пьер А. Синьоре (5 октября 2004 г.). Вирусы и вирусные болезни Poaceae (злаковые). Инра. п. 798. ISBN  2-7380-1088-1.
  6. ^ ICTVdB - Универсальная база данных вирусов, версия 3 00.074. Tombusviridae
  7. ^ а б c d е Стюарт, К. Л. (2014). КОМПЛЕКС МОЗАИКА ПАНИКУМА И БИОТОПЛИВО SWITCHGRASS. Получено 24 октября 2016 г. с сайта http://digitalcommons.unl.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1044&context=biosysengdiss.
  8. ^ Омаров, Р. Т., Ци, Д., и Шолтхоф, К. Б. Г. (2005). Капсидный белок вируса сателлитной мозаики паникум способствует системной инвазии и взаимодействует с его вирусом-помощником. Журнал вирусологии, 79(15), 9756–9764.
  9. ^ а б Подоконник, W H Jr; Пикетт Р. К. (1957). Новое вирусное заболевание проса проса Panicum virgatum L. Reporter. 41: 241–249.
  10. ^ а б Силл, У. Х. и Таленс, Л. Т. (1962). Новые хозяева и характеристики вируса мозаики Panicum. Завод Dis Rep, 46, 780–783.
  11. ^ Бузен, Ф. Г., Ниблетт, К. Л., Хупер, Г. Р., Хаббард, Дж., И Ньюман, М. А. (1984). Дальнейшая характеристика вируса мозаики паникум и связанного с ним сателлитного вируса. Фитопатология, 74(3), 313–318.
  12. ^ Ци, Д., Омаров, Р. Т., и Шольтхоф, К. Б. Г. (2008). Сложное внутриклеточное распределение капсидного белка вируса сателлитной паникульной мозаики отражает его многофункциональную роль во время инфекции. Вирусология, 376(1), 154–164.
  13. ^ Райт, Л. (2007). Исторический взгляд на то, как и почему просо было выбрано в качестве «модельной» высокопотенциальной энергетической культуры. Национальная лаборатория Ок-Ридж.
  14. ^ Райнерт, Дж. А., Брутон, Б. Д., и Толер, Р. В. (1980). Устойчивость травы св. Августина к южному клопу и штамму св. Августина снижает штамм вируса мозаики Panicum. Журнал экономической энтомологии, 73(4), 602–604.
  15. ^ Фултон, Р. В. (1986). Практика и меры предосторожности при использовании перекрестной защиты для борьбы с вирусными заболеваниями растений. Ежегодный обзор фитопатологии, 24(1), 67–81.