Вирус мозаики пшеницы, переносимый почвой - Soil-borne wheat mosaic virus

Не путать с Японский почвенный вирус мозаики пшеницы или Вирус почвенной мозаики злаков.
Вирус мозаики пшеницы, переносимый почвой
Классификация вирусов е
(без рейтинга):Вирус
Царство:Рибовирия
Королевство:Орторнавиры
Тип:Kitrinoviricota
Класс:Alsuviricetes
Порядок:Мартелливиралес
Семья:Virgaviridae
Род:Фуровирус
Виды:
Вирус мозаики пшеницы, переносимый почвой
Синонимы[1]
  • Вирус золотой полосы овса

Вирус мозаики пшеницы, переносимый почвой (SBWMV) это стержневидный возбудитель растений что может вызвать серьезные задержка роста и мозаика в восприимчивых пшеница, ячмень и рожь сорта.[2] Заболевание часто ошибочно принимали за питательный проблема, но это фактически позволило частично для случайного визуального отбора с помощью программ разведения устойчивых генотипы. Вирус мозаики пшеницы, переносимый почвой является частью рода Фуровирус. Для представителей этого рода характерны твердые стержневидные частицы и положительная смысловая РНК геномы состоящий из двух молекул, которые упакованы в отдельные частицы, которые кодируют репликацию, подвижность, структуру или защиту от хозяин.[3] Вирус распространяется грибковидным протист, Polymyxa graminis, чья бесполый вторичный и сексуальный первичные циклы способствуют распространению вируса. Заболевание вызывает вторичные симптомы из корневая клетка инфекция. Заболевание является серьезным фактором потери урожая.[4]

Хозяева и симптомы

Основной хост для Вирус мозаики пшеницы, переносимый почвой это растение пшеницы, Triticum aestivum,[5] хотя вирус также может поражать рожь, ячмень и тритикале.[6] Симптомы болезни в первую очередь обнаруживаются на листьях. Эти симптомы включают: хлоротичный крапчатость листьев или мозаика листьев, розетка, задержка роста, образование полос и пятнистость листьев.[2] Симптомы мозаики и пятнистости могут варьироваться от светло-зеленого до желтого, а на листьях иногда могут быть черточки, параллельные полосы, красноватые полосы и некроз на концах.[6] Симптомы обычно возникают примерно в одно и то же время каждый год. Обычно это ранняя весна, хотя в более теплом климате симптомы могут проявиться поздней осенью или ранней зимой.[4] Больные поля часто имеют неровные симптомы, особенно на участках с низкой влажностью.[7] Это потому, что дренаж Рисунок воды на поле используется вирусом для заражения растений.[8]

Цикл болезни

Вирус мозаики пшеницы, переносимый почвой использует грибковый протист Polymyxa graminis, эндопаразитарный слизь как вектор. P. graminis производит отдых споры которые содержат вирусная РНК и белок движения на срок до 30 лет. Спящие покоящиеся споры могут прорастать и вызвать инфекцию от вируса, содержащего зооспора. Зооспоры нуждаются в воде, чтобы добраться до хозяина, поэтому насыщенные почвенные условия максимизируют распространение. Когда зооспора достигает растения-хозяина, оно энцисты на поверхности корковый корневая клетка и развивает похожий на копье мешок, который, когда созреет, пробивает прилегающие зооспоры и стенки хозяина. Вместе с мешком содержимое зооспор, а также вирусные частицы попадают в кортикальную клетку хозяина. Как вирус прикрепляется к зооспоре или переносится ею и как вирус передается из зооспоры в корень растения, полностью не изучено, хотя сам вирус и белок движения, но не капсид белок был обнаружен в P. graminis sporosori. После пункции корковых клеток корня возникает один из двух типов плазмодий из P. graminis может образоваться внутри. Эти плазмодии дифференцируются, чтобы дать начало либо вторичным зооспорам (часть бесполого вторичного цикла), либо покоящимся спорам, первичному половому циклу. Заражение клеток корня вызывает существенную задержку роста и мозаику, что означает локальную инфекцию корня с вторичными симптомами задержки роста и образования мозаики. Сам вирус содержит два типа частиц. Более длинная частица содержит РНК 1, что составляет примерно 7100 нуклеотиды long и кодирует три белка. Два из них, размером 150 кДа и 209 кДа, допускают репликацию вируса. Другой белок имеет вес 37 кДа и обеспечивает белок перемещения от клетки к клетке. Белки 150 кДа и 209 кДа транслируются прямо из сообщения смысл вирусной РНК, тогда как белок 37 кДа экспрессируется через субгеномная мРНК. Более короткая частица содержит РНК 2 (примерно 3600 нуклеотидов), которая также кодирует три разных белка. Первый - это белок оболочки или капсидный белок (CP) 19 кДа. Иногда белок оболочки UGA завершающий кодон подавляется, позволяя переводить CP-прочитать белок, который, как считается, необходим для передачи вируса его протист-вектором P. graminis.[4] Третий белок - 19 кДа. цистеин -богатый белок, который экспрессируется через субгеномную мРНК и может действовать как супрессор посттранскрипционное молчание генов противодействие сопротивлению хозяина вирусу.[3] Оптимальные температуры для P. graminis варьируются в зависимости от того, где они находятся: например, 80–86 ° F (27–30 ° C) в Индия варьируется по сравнению с Бельгия, Канада, Япония. и Франция (59–64 ° F (15–18 ° C)) и оптимальная температура для передачи 59 ° F (15 ° C) в Штат Нью-Йорк. Поскольку при 7 ° C (44 ° F) значимой передачи не происходит, осенью или весной в умеренный климат Считается, что это время года, когда возникают инфекции.[4]

Окружающая среда

Заболеванию необходима среда, способствующая заражению плавающими зооспорами переносчика вируса, P. graminis. В более сухих условиях зараженные растения встречаются в более низких, влажных областях поля, а во влажном или более влажном климате очаги инфекции могут возникать в любом месте поля.[4] Несмотря на то, что болезнь способна распространяться в более сухих средах при наличии некоторой влажности, все же существует более оптимальная среда для распространения болезни. Болезнь благоприятствует окружающей среде с прохладной погодой и температурой около 60 ° F (16 ° C), а в НАС, Пшеничная мозаика из почвы встречается в основном в восточных и центральных районах страны.[8]

Управление

Устойчивость сорта к вирусу - наиболее практичная стратегия борьбы с болезнью. Данные показывают, что сопротивление, вероятно, препятствует системному перемещению листвы от корней, хотя это сопротивление не препятствует репликации или перемещению клеток к корням.[4] Примеры устойчивых сортов пшеницы включают сорта Ястреб и Ньютон.[9] Однако информации о механизме сопротивления до сих пор нет.[9] Хотя есть два важных аспекта мозаики почвенной пшеницы: вирус и переносчик, устойчивость больше направлена ​​на вирус, а не на переносчик. Это связано с тем, что корни восприимчивых и устойчивых сортов все еще могут быть колонизированы Polymyxa graminis.[9] Сопротивление в линии пшеницы Triticum aestivum может образоваться при скрещивании пшеницы с диким диплоид предок пшеницы, Эгилопс тауший.[10] Существуют и другие сорта устойчивости. Большинство сортов устойчивы к распространенным штаммам вируса.[2] Хотя устойчивость сорта в настоящее время является наиболее эффективной формой устойчивости, есть несколько других способов помочь справиться с болезнью. Химический контроль в почве фумиганты обеспечивать контроль против вектора P. graminis, но эти фумиганты экономически нецелесообразны при использовании мелкого зерна.[4] Санитарная обработка техники важна, чтобы избежать заноса вируса в новые районы почвенным транспортом, и санитария это более экономичный вариант лечения болезни.[4] ELISA и ПЦР в реальном времени может использоваться для подтверждения диагноза зараженных растений.[11]

Важность

Вирус мозаики пшеницы, переносимый почвой в настоящее время распространяется на большей части восточного и центрального Соединенные Штаты. С первого Европейский отчет 1960 года, вирус быстро распространился на европейском континенте и широко распространен в Франция, Германия, Италия, а объединенное Королевство. В начальный период Вирус мозаики пшеницы, переносимый почвой исследования, генотипы хозяев, восприимчивые к задержке роста розетки, были обычным явлением, а потери урожая были зарегистрированы на уровне более 50%. Сегодня, хотя тщательный мониторинг фенотипа розетки снизил потери урожая, растения по-прежнему демонстрируют мозаичный фенотип, ведущий к возможной значительной потере урожая. В связи с тем, что вирусные симптомы недолговечны и имитируют дефицит питательных веществ, экономическое значение вируса часто упускается из виду. Вирус способствует снижению веса ядра, числа побегов и веса при испытании, что приводит к снижению урожайности зерна, что ведет к потере прибыли.[4]

использованная литература

  1. ^ ICTV 7thReportvan Regenmortel, M.H.V., Fauquet, C.M., Bishop, D.H.L., Carstens, E.B., Estes, M.K., Lemon, S.M., Maniloff, J., Mayo, M.A., McGeoch, D.J., Pringle, C.R. and Wickner, R.B. (2000). Таксономия вирусов. Седьмой отчет Международного комитета по таксономии вирусов. Academic Press, Сан-Диего. стр.907 https://talk.ictvonline.org/ictv/proposals/ICTV%207th%20Report.pdf
  2. ^ а б c «Мозаика из почвы и желтая мозаика (мозаика из веретеновых полос) озимой пшеницы» (PDF). Отделение сельскохозяйственных культур Университета Иллинойса в Урбане-Шампейн. Октябрь 1998. Получено 7 января 2014.
  3. ^ а б Те, Джинни; Ульрих Мельчер; Аманда Ховард; Жанмари Вершо-Любич (2005). «Белок 19K вируса мозаики пшеницы (SBWMV) принадлежит к классу белков, богатых цистеином, которые подавляют молчание РНК». Журнал вирусологии. 2 (1): 18. Дои:10.1186 / 1743-422X-2-18. ISSN  1743-422X. ЧВК  555535. PMID  15740624.открытый доступ
  4. ^ а б c d е ж г час я Cadle-Davidson, L .; С. М. Грей (2006). «Вирус почвенной мозаики пшеницы». Инструктор по охране здоровья растений. Дои:10.1094 / PHI-I-2006-0424-01. ISSN  1935-9411.открытый доступ
  5. ^ Зиглер, Анжелика; Беттина Голецки; Уте Кастирр (2013). "Возникновение Нью-Йоркского штамма вируса почвенной мозаики пшеницы в Северной Германии". Журнал фитопатологии. 161 (4): 290–292. Дои:10.1111 / jph.12050. ISSN  0931-1785.
  6. ^ а б Каугер, Кристина и Рэнди Вайс. Переносимый почвой вирус мозаики пшеницы и веретенообразной мозаики. Представитель Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США, без даты. Интернет. https://ars.usda.gov/SP2UserFiles/ad_hoc/66452500Publications/Cowger/CowgerWeisz05.pdf
  7. ^ "SBWMV." Расширение сельского хозяйства округа Кент Делавэрского университета. Интернет. http://extension.udel.edu/kentagextension/tag/sbwmv/
  8. ^ а б Де Вольф, Эрик (апрель 2010 г.). "Пшеничная почвенная мозаика". Канзасский государственный университет. Получено 7 января 2014.
  9. ^ а б c Майерс, Л. Драмм (1993). «Движение вируса под влиянием температуры в выражении устойчивости к вирусу мозаики пшеницы, переносимого через почву, в твердой красной озимой пшенице (Triticum aestivum)» (PDF). Фитопатология. 83 (5): 548. Дои:10.1094 / Фито-83-548. ISSN  0031-949X.
  10. ^ Холл, M.D .; Г. Браун-Гуэдира; А. Клатт; А. К. Фриц (2009). «Генетический анализ устойчивости к вирусу почвенной мозаики пшеницы, полученному из Aegilops tauschii». Euphytica. 169 (2): 169–176. Дои:10.1007 / s10681-009-9910-у. ISSN  0014-2336. S2CID  33792047.
  11. ^ Тржмиэль, Катаржина; Малгожата Ежевска; Александра Заржинская (2012). «Первый отчет о почвенном вирусе мозаики пшеницы (SBWMV), заражающем тритикале в Польше». Журнал фитопатологии. 160 (10): 614–616. Дои:10.1111 / j.1439-0434.2012.01952.x. ISSN  0931-1785.