Рис Hoja Blanca tenuivirus - Rice hoja blanca tenuivirus

Рис Hoja Blanca tenuivirus (RHBV), что означает «вирус белого риса», является растением. вирус в семье Phenuiviridae. RHBV вызывает болезнь ходжа-бланка (HBD), которая поражает листья рисового растения. Oryza sativa, задерживая рост растения или полностью уничтожая его. RHBV переносится насекомым вектор, Tagosodes orizicolus, тип саженец. Вирус обнаружен в Южной Америке, Мексике, по всей Центральной Америке, Карибском регионе и на юге Соединенных Штатов. В Южной Америке болезнь эндемична для Колумбии, Венесуэлы, Эквадора, Перу, Суринама, Французской Гвианы и Гайаны.

Вирусология

Рис Hoja Blanca tenuivirus
Классификация вирусов е
(без рейтинга):Вирус
Область:Рибовирия
Королевство:Орторнавиры
Тип:Негарнавирикота
Учебный класс:Ellioviricetes
Заказ:Буньявиралес
Семья:Phenuiviridae
Род:Тенуивирус
Разновидность:
Рис Hoja Blanca tenuivirus
Синонимы
  • Вирус рисовой ходжа-бланка

Классификация вирусов

RHBV - одноцепочечный, отрицательно-смысловой РНК-вирус рода Тенуивирус, происходит от латинского "Tenui ", что означает тонкий или слабый. Это происходит от природы Тенуивирусы с образованием тонких нитевидных вирусных частиц. Другие вирусы этого рода Тенуивирус включают вирус полосатой кукурузы (MSV), вирус рисовой полосы (RSV) и вирус рисовой травы (РГСВ). В то время как RHBV и другие Тенуивирусы имеют одноцепочечные РНК-геномы, интересно отметить, что исследование неденатурирующих гель-электрофорез выполнено с Тенуивирусы дала как одноцепочечную, так и двухцепочечную РНК.[1] Поскольку маловероятно, что как одноцепочечные, так и двухцепочечные РНК инкапсидированы внутри вирусного рибонуклеопротеин, предполагается, что двухцепочечная РНК, иногда присутствующая в результатах гель-электрофореза, возникает в результате отжига in vitro одноцепочечных РНК, которые обладают противоположной полярностью.[2]

Вирусная структура

До 1982 года RHBV считалась частью Клостеровирус группа, из-за наличия частиц размером 8-10 нанометров, наблюдаемых в клетках растений, пораженных HBV. Такие частицы часто встречаются в клетках, пораженных Клостеровирусы. Однако дальнейшие исследования этого предмета дали результаты, указывающие на то, что RHBV был более похож на вирусы в недавно образовавшейся Тенуивирус группа.[3] Морфология частиц Тенуивирусы в значительной степени соответствует всему роду, и RHBV не исключение. RHBV образует мелкие, тонкие, нитевидные, не развернутые нуклеокапсид частицы различной длины и от 3 до 8 нанометров в ширину.[4] Исследование вирусных частиц из инфицированных растительных клеток показывает, что иногда они имеют форму плотных гелиоцентрических спиральных образований. Однако рибонуклеопротеины RHBV, как правило, имеют округлую форму, как и многие другие представители этого рода. Тенуивирус.[5]

Геном

RHBV обладает четырехчастной геномной структурой, что означает, что геном RHBV состоит из четырех отдельных компонентов РНК, названных RNA1-RNA4, и упорядоченных по убыванию размера пары оснований.[6] Эти компоненты кодируют фермент и различные белки, из которых состоит вирион. РНК1 имеет длину 8999 пар оснований и является первым и самым большим сегментом генома, кодирующим вирусную РНК-зависимая РНК-полимераза, который используется вирусом для синтеза комплементарной цепи РНК. РНК2 (3620 пар оснований) кодирует первую неструктурный белок (NS2) и мембранный гликопротеин. РНК3 (2299 пар оснований) кодирует другой неструктурный белок (NS3) и белок нуклеокапсида. РНК4 (1998 пар оснований) кодирует основной неструктурный белок и другой второстепенный неструктурный белок, NS4. РНК2-РНК4 используют амбисенс стратегия кодирования, означающая, что эти сегменты РНК содержат как отрицательные, так и положительные смысловые участки, чтобы кодировать два белка.[6]

Цикл репликации

У насекомых

RHBV является репродуктивным, то есть заражает как растения-хозяева, так и своих насекомых-переносчиков. Тагозоды orizicolus (изменено с Sogatodes orizycola в 1993 г.), представляет собой вид куликов и известный распространенный переносчик RHBV.[7] Он принадлежит семье Delphacidae, как и переносчики растений-цикадок других Тенуивирусы. Т. orizicolus кормить в флоэма целевых растений, что дает им уникальную способность заражать растения без полного разрушения растительной ткани, что, в свою очередь, способствует успешному инфицированию RHBV. Однако растения могут быть восприимчивы к "ожогу личинок", когда чрезмерное питание вызывает высыхание пораженного растения. Инфекция в Т. orizicolus начинается, когда цикадка питается инфицированным растением. После того, как вирус попадает в организм хозяина, он инкубируется в течение 4–31 дней. Зараженный кузнечик может затем передать вирус новым растениям, которыми он питается. Вертикальная передача возможен трансовариально от инфицированных самок их потомству[8] и от самцов к их потомству, хотя RHBV - единственный Тенуивирус известно, что передается по отцовской линии.[9] Эффективность передачи варьируется между разными популяциями Т. orizicolus, и могут быть выборочно выведены до 100% эффективности в контролируемых поколениях.[10]

В растениях

Инфицирование растений RHBV является относительно стандартным для вирусов растений с одноцепочечной РНК с отрицательным смыслом, состоящее из проникновения в клетку, использования РНК-зависимой РНК-полимеразы для преобразования в РНК с положительным смыслом и использования клеточного аппарата хозяина для производства вирусных белков и геномов. . Исследования показывают, что RHBV, вероятно, использует "кепка ", метод, при котором вирус расщепляет и использует 5 'крышечку клетки-хозяина, чтобы начать синтез вирусной мРНК.[11] Однако RHBV обладает некоторыми уникальными качествами. Было показано, что белок NS3, кодируемый РНК3, подавляет Подавление РНК в переносчиках как риса, так и насекомых, способствуя успешному размножению вируса. Исследования показывают, что РНК3 взаимодействует с миРНК клетки, связываясь с ними, что, в свою очередь, подавляет их способность помогать замалчиванию РНК.[12] Также интересно отметить, что NS4 синтезируется в больших количествах в клетках растений, инфицированных RHBV.[13] Исследования показывают, что в геноме вируса рисовых полосок, вероятно, RSV NS4 представляет собой белок движения, который накапливается рядом с клеточными стенками и внутри них и помогает перемещать вирусы или инфекционный материал между клетками растений.[14] Из-за аналогичного накопления NS4 в клетках, инфицированных RHBV, возможно, что RHBV NS4 служит аналогичной цели, хотя это еще не было явно подтверждено экспериментально.

Симптомы RHBV

Симптомы, вызванные RHBV, наблюдаются на всем спектре зараженного растения и могут различаться в зависимости от конкретного сорта риса и возраста растения на момент заражения. Ткани растений, которые уже созрели на момент заражения, остаются бессимптомными, в то время как незрелые ткани проявляют множество симптомов. Примерно через 4 дня после заражения на незрелых листьях начинают появляться пятна кремового цвета размером от 2-5 миллиметров. В конце концов, пораженные листья страдают хлороз и пятна становятся белыми по мере созревания листьев, давая вирусу его тезку. Со временем хлоротичные пятна увеличиваются и образуют полосы, при этом целые листья в конечном итоге заражаются и становятся полностью хлоротичными. Инфекция RHBV является системной для растения, и на последующих листьях появляются тяжелые полосы или полный хлороз. Культиваторы инфицированные RHBV будут отставать в росте по сравнению с нормальными неинфицированными побегами. В метелки инфицированных побегов могут быть стерильными и часто иметь деформированные или обесцвеченные зерна. Размер и количество корней уменьшатся, со временем корни станут коричневыми и полностью погибнут.[15]

RHBV также может вызывать симптомы у насекомых-переносчиков, заражая различные органы и железы куликов. Эти инфекции могут иметь легкие или тяжелые последствия для хозяина, приводя к органной недостаточности, отказу дыхательных путей и пищеварительного тракта и атрофии мышц. Такие инфекции могут снизить фертильность или продолжительность жизни инфицированной женщины.[16]

История и влияние

Биологически RHBV был впервые описан в 1980-х годах, хотя он уничтожал посевы риса в Северной и Южной Америке почти полвека, прежде чем ученые смогли понять его и идентифицировать как вирусный агент. Первый намек на то, что ГБД был вызван вирусом, был основан на цикличности его эпидемий и их связи с куликовой. Т. orizicolis. Сельскохозяйственные записи показывают, что болезнь впервые была обнаружена в Долина Каука площадь Колумбии в 1935 году.[17] В течение примерно трех десятилетий RHBV и связанный с ним HBD присутствовали в различных странах Южной Америки и пересекли Карибское море на Кубу и на юг полуострова Флорида. С тех пор он поражает посевы риса во многих странах, расположенных как в тропической, так и в субтропической Америке, вызывая от умеренных до серьезных потерь урожая. В 1965 г. потери урожая на Кубе и в Венесуэле составляли 25-50%. В 1981 году произошли серьезные эпидемии в странах Колумбии, Эквадора и Венесуэлы, в результате которых потери урожая достигли 100% в худших случаях.[15]

Сходства с другими вирусами

RHBV наиболее тесно связан с Вирус эхиноклоа ходжа бланка (EHBV), еще один член Тенуивирус геном.[7] Было показано, что белки как в геноме RHBV, так и в геноме EHBV имеют антигенное родство и обладают высокой степенью сходства. Однако у этих двух вирусов есть разные векторы насекомых, при этом EHBV заражает Tagosodes cubanus и инфицирование RHBV Т. orizicolis. Сходство нуклеотидных последовательностей составляет около 80-85% в кодирующих областях и только 46-53% в некодирующих областях.[18]

Рекомендации

  1. ^ де Миранда, J.R .; Espinoza, A.M .; Халл, Р. (январь 1996 г.). «Быстрая и мелкомасштабная очистка рибонуклеопротеина рисовой ходжа-бланка и Echinochloa hoja blanca tenuivirus». Журнал вирусологических методов. 56 (1): 109–113. Дои:10.1016/0166-0934(95)01952-9. PMID  8690758.
  2. ^ Фальк, Б. В. (1984). «Идентификация одно- и двухцепочечных РНК, ассоциированных с вирусом кукурузной полосы». Фитопатология. 74 (8): 909. Дои:10.1094 / фито-74-909. ISSN  0031-949X.
  3. ^ Моралес, Франсиско Дж. (1983). "Ассоциация спиральных нитевидных вирусоподобных частиц с рисом Ходжа Бланка". Фитопатология. 73 (7): 971. Дои:10.1094 / фито-73-971. ISSN  0031-949X.
  4. ^ Джингери, Рой Э. (1988), "Группа вирусов рисовой полосы", Вирусы растений, Springer, США, стр. 297–329, Дои:10.1007/978-1-4684-7038-3_10, ISBN  9781468470406
  5. ^ Эспиноза, Ана М .; Эрнандес, Мириам; Pereira, R .; Falk, B .; Медина, В. (декабрь 1992 г.). «Анализ иммунного мечения in situ нуклеопротеина вируса ходжа бланка риса и основного некапсидного белка». Вирусология. 191 (2): 619–627. Дои:10.1016 / 0042-6822 (92) 90237-к. ISSN  0042-6822. PMID  1448918.
  6. ^ а б Хименес, Дженифер; Карвахаль-Йепес, Моника; Лейва, Ана Мария; Круз, Марибель; Ромеро, Луз Елена; Боланьос, Кармен А .; Лозано, Иван; Куэльяр, Уилмер Дж. (15 февраля 2018 г.). «Полная последовательность генома тенуивируса рисовой hoja blanca, выделенного из чувствительного сорта риса в Колумбии». Анонсы генома. 6 (7): e01490-17. Дои:10.1128 / genomea.01490-17. ISSN  2169-8287. ЧВК  5814491. PMID  29449400.
  7. ^ а б Моралес, Ф (01.08.2010). «Рис hoja blanca: сложная патосистема растение-вирус-переносчик». Обзоры CAB: перспективы сельского хозяйства, ветеринарии, питания и природных ресурсов. 5 (43). Дои:10.1079 / pavsnnr20105043. HDL:10568/44059. ISSN  1749-8848.
  8. ^ Шиката, Эйширо; Гальвез-Э, Гильермо Э. (декабрь 1969 г.). «Тонкие изогнутые нитевидные частицы в клетках растений и насекомых-хозяев, инфицированных вирусом рисовой ходжа-бланка». Вирусология. 39 (4): 635–641. Дои:10.1016/0042-6822(69)90002-6. ISSN  0042-6822. PMID  5358822.
  9. ^ Зейглер, Р. С. (1990). «Генетическое определение репликации вируса рисовой Hoja Blanca в его векторе Planthopper, Sogatodes oryzicola». Фитопатология. 80 (6): 559. Дои:10.1094 / фито-80-559. ISSN  0031-949X.
  10. ^ Хендрик, Р. Д .; Everett, T. R .; Lamey, H.A .; Шоуерс, У. Б. (1965-06-01). «Улучшенный метод отбора и разведения активных векторов вируса Ходжа Бланка1». Журнал экономической энтомологии. 58 (3): 539–542. Дои:10.1093 / jee / 58.3.539. ISSN  1938-291X.
  11. ^ Ramirez, B.-C .; Macaya, G .; Calvert, L.A .; Хэнни, А.-Л. (1992-06-01). «Характеристика и экспрессия генома вируса ходжа бланка in vitro». Журнал общей вирусологии. 73 (6): 1457–1464. Дои:10.1099/0022-1317-73-6-1457. ISSN  0022-1317. PMID  1607863.
  12. ^ Hemmes, H .; Lakatos, L .; Goldbach, R .; Burgyan, J .; Принс, М. (2007-07-01). «Белок NS3 вируса рисовой hoja blanca tenuivirus подавляет молчание РНК в растениях и насекомых-хозяевах за счет эффективного связывания как миРНК, так и миРНК». РНК. 13 (7): 1079–1089. Дои:10.1261 / rna.444007. ISSN  1355-8382. ЧВК  1894927. PMID  17513697.
  13. ^ Nguyen, M .; Кормелинк, Р .; Goldbach, R .; Хэнни, А.-Л. (Ноябрь 1999 г.). «Заражение протопластов ячменя тенуивирусом рисовой ходжа бланка». Архив вирусологии. 144 (11): 2247–2252. Дои:10.1007 / s007050050639. ISSN  0304-8608. PMID  10603179. S2CID  8336145.
  14. ^ Сюн, Жуйи; У, Цзяньсян; Чжоу, Ицзюнь; Чжоу, Сюэпин (апрель 2009 г.). «Характеристика и субклеточная локализация супрессора молчания РНК, кодируемого тенуивирусом рисовой полосы». Вирусология. 387 (1): 29–40. Дои:10.1016 / j.virol.2009.01.045. ISSN  0042-6822. PMID  19251298.
  15. ^ а б «Plantwise - Дом». www.plantwise.org. Получено 2019-03-13.
  16. ^ Дженнингс, Питер Р. (1971). «Влияние вируса ходжа Бланка на его переносчиков насекомых». Фитопатология. 61 (2): 142. Дои:10.1094 / фито-61-142. ISSN  0031-949X.
  17. ^ Нэнси, Нелли В. (1958). Указатель дополнений к репортеру о болезнях растений 243-248, 1957 /. Белтсвилл, штат Мэриленд: Отдел исследований сельскохозяйственных культур, Служба сельскохозяйственных исследований, Министерство сельского хозяйства США. Дои:10.5962 / bhl.title.85781.
  18. ^ де Миранда, Иоахим Р .; Муньос, Мигель; Ву, Рэй; Эспиноза, Ана М. (январь 1996 г.). «Последовательность РНК-5 тенуивируса Echinochloa hoja blanca tenuivirus». Гены вирусов. 12 (2): 131–134. Дои:10.1007 / bf00572951. ISSN  0920-8569. PMID  8879129. S2CID  52847435.

внешняя ссылка