вирус полосатой мозаики ячменя
Виды вируса
вирус полосатой мозаики ячменя
Классификация вирусов Редактировать эту классификацию
(без рейтинга):Вирус
Область :Рибовирус
Королевство:Орторнавирусы
Тип:Китриновирикота
Сорт:Альсувирицеты
Заказ:Martellivirales
Семья:Виргавирусы
Род:Гордеивирус
Разновидность:
вирус полосатой мозаики ячменя

Вирус полосатой мозаики ячменя (BSMV), рода Hordevirus , является РНК-вирусным патогеном растений, основными хозяевами которого являются ячмень и пшеница. Обычными симптомами BSMV являются желтые полосы или пятна, мозаика, листья и задержка роста. Он распространяется в основном через инфицированные семена и может распространяться посредством механического переноса инфицированного и неинфицированного хозяина. Растения, инфицированные BSMV, более симптоматичны при более высоких температурах. Устойчивые хозяева и стерилизация оборудования являются лучшими способами контроля распространения патогена. Известно, что BSMV снижает урожайность ячменя до 25%, но не является серьезной проблемой из-за устойчивых сортов ячменя.

Хост и симптомы

Вирус полосатой мозаики ячменя имеет узкий круг хозяев. Horedum vulgare , обычно известный как ячмень, является основным хозяином вируса. BSMV также может инфицировать пшеницу, Triticum aestivum . Очень редко BSMV можно увидеть в диком овсе вместе с рожью, кукурузой, рисом, сорго и просом. В экспериментальных условиях могли быть инфицированы шпинат, свекла и табак. [1] Иммуноферментный анализ ( ELISA ) является полезным инструментом, который может различать похожие штаммы вируса полосатой мозаики ячменя и предоставлять количественные результаты. ELISA работает с использованием антител, которые специфичны для определенного вируса, а взаимодействие антитела с антигеном опосредовано твердой поверхностью, которая обычно представляет собой полистироловый многолуночный планшет. [2]

Обычные симптомы BSMV — желтые или белые пятна, пятна и штрихи, некроз и сильная мозаика на листьях. Задержка роста также очень распространена. Симптомы могут различаться в зависимости от штамма вируса, растения-хозяина и условий окружающей среды. Симптомы более распространены при теплых температурах. Растения, выращенные из инфицированных семян, сильно задерживаются в росте или даже могут погибнуть до появления всходов у очень восприимчивых сортов-хозяев. [1] Экспериментально инфицированным растениям потребовалось 4–5 дней, чтобы появились симптомы хлороза. [3]

Симптомы вируса BSMV схожи с симптомами полосатой пятнистости ячменя, грибкового заболевания, вызываемого Pyrenophora graminea , хотя эти два заболевания вызываются совершенно разными патогенами и должны лечиться по-разному. [1]

Цикл болезни

Репликация вируса полосатой мозаики ячменя в хлоропласте растительной клетки

Известно, что вирус полосатой мозаики ячменя не передается через векторы. Скорее, BSMV ограничен только растительными тканями, из которых он поражает хлоропласты и ядра в мезофилле и эпидермальных клетках. Вирус может косвенно распространяться на другие растения, поскольку вирус может также агрегироваться в семенах. Аналогичным образом, BSMV может передаваться через механическую инокуляцию растению. [1]

Основной способ сохранения вируса — рост из зараженного семени. Инфекция может сохраняться в семени годами. [4]

Среда

В отличие от многих вирусов, не существует известных насекомых-переносчиков заболевания. Вместо этого BSMV полагается на передачу от родителя к потомству.

Температура, при которой выращивается зараженное растение, имеет решающее значение для распространения и развития заболевания. При более высоких температурах симптомы более серьезные. Согласно одному исследованию, когда зараженные растения-хозяева содержались при температуре 7 °C, им требовалось около 30 дней для развития симптомов, и они никогда не могли заразить других потенциальных хозяев. Однако при более высоких температурах 12-18 °C симптомы развивались через 7-8 дней, и вирус был трансмиссивным. [5] Однако все равно важно отметить, что тяжесть симптомов не всегда коррелирует с количеством присутствующего вируса. Другое исследование обнаружило, что уровни присутствующего вируса оставались относительно постоянными в диапазоне от 13 °C до 25 °C, и что количество присутствующего вируса было связано только с возрастом хозяев и продолжительностью времени, в течение которого они были инфицированы. [6]

Интенсивность света также может влиять на развитие симптомов заболевания. Исследование показало, что сильно затененные зараженные растения не проявляли никаких симптомов через 11 дней по сравнению с незатененными зараженными растениями. [3]

Фактором, влияющим на распространение и серьезность вируса, является вид и разновидность хозяина, поскольку некоторые из них более восприимчивы, чем другие. Например, сорт ячменя CM67 очень восприимчив. Он имеет гораздо более высокую скорость передачи, чем другие сорта, и если симптомы достаточно серьезны из-за погодных условий, этот сорт может быть даже бесплодным. [5]

Другим фактором, влияющим на распространение заболевания, являются гаметы, скрещиваемые для получения потомства. Одно исследование показало, что около 10% семян, полученных из зараженного урожая, также содержат вирус. [3] Одно из убеждений состояло в том, что вирус может передаваться потомству через зараженные пыльцевые зерна, и из-за этого считалось, что он может потенциально распространяться на большие расстояния. Однако зараженная семяпочка является более важным фактором для распространения этого заболевания. Болезнь с большей вероятностью распространяется, когда зараженная семяпочка производит потомство с зараженной пыльцой, с 70%-ной степенью передачи. Когда зараженная семяпочка опыляется незараженной пыльцой, степень передачи составляет всего около 66%. В незараженной семяпочке, опыляемой зараженной пыльцой, степень передачи потомству составляет всего около 3%. [5]

Управление

Лучший способ контролировать вирус — сажать чистые семена, так как вирус распространяется через инфицированные семена. BMSV также распространяется через механический перенос вируса; сокращение обработки и перемещения через инфицированные области поможет сдержать заболевание. Стерилизация всех инструментов и оборудования, особенно систем орошения, используемых на полях, сократит распространение BMSV. Четвертичные аммониевые соли и диоксиды водорода — два распространенных коммерческих продукта, используемых для стерилизации садоводческих инструментов и оборудования. [7] Удаление инфицированных растений может помочь сократить распространение вируса. На полях, где болезнь осталась незамеченной, что позволило вирусу распространиться, важно предотвратить распространение на другие поля и не допустить посадки семян инфицированных растений в следующем году, так как они также, вероятно, заражены вирусом. [ требуется ссылка ]

Химический и биологический контроль для этого вируса не известны. [ необходима цитата ]

Устойчивость растения-хозяина является еще одной формой управления. Хозяева ячменя различаются по своей восприимчивости к BSMV. Существует много типов устойчивых сортов ячменя, включая: Traill, Moreval, Modjo-1, Morex, Modjo и CI 4197. [8]

Важность

В одном исследовании было обнаружено, что ген устойчивости к BSMV демонстрирует менделевскую генетику и является доминирующим, что было доказано путем полного картирования гена устойчивости к вирусу полосатой мозаики ячменя Bsr1 у Brachypodium distachyon . [8]

Вирус полосатой мозаики ячменя — один из немногих вирусов, передающихся через семена мелкозерновых злаков. Вирус BSMV в основном поражает регионы Монтаны и Северной Дакоты и снижает урожайность до 25% [1] .

Вскоре после его открытия, BSMV был обнаружен на 97% ячменных полей в Северной Дакоте в 1954 году. [9] Для борьбы с этим в 1957 году Канзас, Монтана и Северная Дакота запустили программу сертификации семян для получения семян ячменя, свободных от BSMV. Программа контроля включала анализ саженцев на наличие вируса, и только семенные фонды, определенные как свободные от BSMV, использовались для производства сертифицированных семян, свободных от BSMV, для коммерческой продажи. К 1972 году нулевая толерантность была установлена ​​на все сертифицированные семена в Монтане, что привело к резкому снижению потерь урожая из-за BSMV. Аналогичным образом, в 1971 году BSMV был ликвидирован в семенах ячменя в Северной Дакоте. [10]

Однако, несмотря на то, что BSMV больше не является фактором в производстве сельскохозяйственных культур, он по-прежнему важен для исследований, поскольку различные исследования показали, что его можно использовать для изучения функции генов посредством подавления генов в овсе, пшенице и Brachypodium distachyon (трава, которая является модельным однодольным растением для генетических исследований). Одним из примеров достижения подавления генов BSMV было использование для обнаружения местоположения генов устойчивости к мучнистой росе в ячмене. [11] BSMV был первым вирус-индуцированным сайленсером генов, обнаруженным в однодольных растениях , что важно, поскольку многие культуры, такие как кукуруза, рис, рожь, сахарный тростник, сорго, а хозяевами BSMV являются однодольные растения. Это позволяет изучать гены в однодольных растениях и сравнивать результаты с результатами вирус-индуцированного подавления генов в двудольных растениях. [12]

Ссылки

  1. ^ abcde [1], Platz, G., Persley, D. и Plant Health Australia. (2009). План биологической безопасности зерновой промышленности — план действий в чрезвычайных ситуациях при конкретных угрозах: вирус полосатой мозаики ячменя. Получено с http://www.planthealthaustralia.com.au/wp-content/uploads/2013/03/Barley-stripe-mosaic-virus-CP-2008.pdf]
  2. ^ [2](2014). Введение в ИФА. AbD Serotech.com. BioRad Laboratories, Inc. Получено с http://www.abdserotec.com/an-introduction-to-elisa.html.
  3. ^ abc Кассанис, Б.; Слихуис, Дж.Т. (1959). «Некоторые свойства вируса полосатой мозаики ячменя». Анналы прикладной биологии . 47 (2): 254–263 . doi :10.1111/j.1744-7348.1959.tb02542.x.
  4. ^ Мюррей, ТД; Парри, ДВ; Кэтлин, Н.Д. (2008). Болезни мелких зерновых культур: цветной справочник. Лондон, Соединенное Королевство: Manson Publishing Ltd.
  5. ^ abc Slack, SA; Shepherd, RJ; Hall, DH (1975). «Распространение вируса полосатой мозаики ячменя, передающегося через семена, и последствия этого вируса в Калифорнии» (PDF) . Фитопатология . 65 : 1218– 1223. doi :10.1094/phyto-65-1218.
  6. ^ Паломар, МК; Бракке, МК (1976). «Концентрация и инфекционность вируса полосатой мозаики ячменя в ячмене». Фитопатология . 66 (12): 1422– 1426. doi :10.1094/phyto-66-1422.
  7. ^ Денни, GC и Валлад, GE Дезинфекция садоводческих инструментов. EDIS. Университет Флориды. Получено с http://edis.ifas.ufl.edu/ep380
  8. ^ ab Cui, Y; Lee, MY; Huo, N; Bragg, J; Yan, L; Yuan, C; Li, C; Holditch, SJ; Xie, J; Luo, MC; Li, D; Yu, J; Martin, J; Schackwitz, W; Gu, YQ; Vogel, JP; Jackson, AO; Liu, Z; Garvin, DF (2012). "Точное картирование гена устойчивости к вирусу полосатой мозаики ячменя Bsr1 в модельной траве Brachypodium distachyon". PLOS ONE . 7 (6): e38333. Bibcode : 2012PLoSO...738333C. doi : 10.1371 /journal.pone.0038333 . PMC 3366947. PMID  22675544. 
  9. ^ Тимиан, РГ (1971). Вирус полосатой мозаики ячменя в Северной Дакоте. Farm Research. Выпуск за май–июнь
  10. ^ Sastry, KS (2013). Вирусные заболевания растений, передающиеся через семена. Нью-Дели, Индия. Springer India.
  11. ^ Джексон, А.; Лим, Х. Брэгг; Ганесан, У.; Ли, М. (2009). «Репликация, движение и патогенез вируса гордеи». Ежегодный обзор фитопатологии . 47 : 385–422 . doi :10.1146/annurev-phyto-080508-081733. PMID  19400645.
  12. ^ Хольцберг, С.; Брозио, П.; Гросс, К.; Поуг, Г. П. (2002). «Выключение генов, вызванное вирусом полосатой мозаики ячменя, у однодольных растений». The Plant Journal . 30 (3): 315–327 . doi : 10.1046/j.1365-313x.2002.01291.x . PMID  12000679.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Barley_stripe_mosaic_virus&oldid=1184157258"