вирус мозаики маниоки
Род вирусов

вирус мозаики маниоки
Художественное изображение симптомов вируса мозаики маниоки в Гвинее-Бисау
Художественное изображение симптомов вируса мозаики маниоки в Гвинее-Бисау
Научная классификацияРедактировать эту классификацию
(без рейтинга):Вирус
Область :Моноднавирия
Королевство:Шотокувиры
Тип:Крессднавирикота
Сорт:Репенсивирусы
Заказ:Geplafuvirales
Семья:Геминивирусы
Род:Бегомовирус
Группы включены
Кладистически включенные, но традиционно исключенные таксоны

Все 398 других видов Бегомовируса

Вирус мозаики маниоки — общее название, используемое для обозначения любого из одиннадцати различных видов фитопатогенных вирусов рода Begomovirus . Вирус мозаики африканской маниоки (ACMV), вирус мозаики восточноафриканской маниоки (EACMV) и вирус мозаики южноафриканской маниоки (SACMV) — это отдельные виды кольцевых одноцепочечных ДНК-вирусов , которые передаются белокрылками и в первую очередь заражают растения маниоки ; до сих пор они были зарегистрированы только в Африке. Схожие виды вирусов ( вирус мозаики индийской маниоки , ICMV) встречаются в Индии и соседних островах ( вирус мозаики шри-ланкийской маниоки , SLCMV), хотя маниока выращивается в Латинской Америке, а также в Юго-Восточной Азии. На основе геномного секвенирования и филогенетического анализа между Африкой и Индией было выявлено девять видов геминивирусов , заражающих маниоку . Это число, вероятно, будет расти из-за высокой скорости естественной трансформации, связанной с CMV. [1]

Вирусы являются членами семейства Geminiviridae и рода Begomovirus . Первое сообщение о мозаичной болезни маниоки (CMD) было из Восточной Африки в 1894 году. [2] С тех пор эпидемии произошли по всему африканскому континенту, что привело к большим экономическим потерям и опустошающему голоду . [2] В 1971 году Международным институтом тропического сельского хозяйства в Нигерии была создана и использовалась устойчивая линия маниоки, основного хозяина патогена . Эта устойчивость работала как эффективный контроль в течение многих лет. Однако в конце 20-го века более вирулентный вирус вспыхнул в Уганде и быстро распространился в Восточной и Центральной Африке. [2] Позднее было обнаружено, что этот высоковирулентный штамм является химерой двух различных видов Begomovirus . [1]

CMD в первую очередь контролируется с помощью фитосанитарных методов, а также с помощью традиционной селекции устойчивости. Кроме того, управление векторами и перекрестная защита помогают минимизировать передачу и развитие симптомов. [2] Хотя методы управления полезны, высокая скорость рекомбинации вирусов и способность к коинфекции привели к тому, что CMD стала одним из самых пагубных заболеваний, влияющих на продовольственное снабжение в Африке. [1]

Хозяева и симптомы

Соцветие маниоки ( Manihot esculenta , семейство молочайных), тропической клубневой культуры. Мурувере, провинция Маника, Мозамбик. На листьях проявляются симптомы мозаичной болезни маниоки, вызываемой вирусом.

Маниока возникла в Южной Америке и была завезена в Африку сравнительно недавно. [2] Известно, что это очень засухоустойчивая культура, способная давать урожай даже при посадке на бедных почвах. Когда маниока впервые была выращена в Африке, ее использовали для вспомогательных целей, хотя сейчас она считается одной из важнейших основных продовольственных культур на континенте. [2] Ее производство движется в сторону индустриальной системы, в которой растительный материал используется для различных продуктов, включая крахмал , муку и корм для животных. [3]

Поскольку маниока размножается вегетативно , она особенно уязвима для вирусов, и поэтому геминивирусы маниоки ежегодно приводят к большим экономическим потерям. [1] Когда они заражают растение-хозяина, срабатывает его защитная система. Растения используют подавление генов для подавления репликации вируса, хотя бегомовирусы выработали противодействующий супрессорный белок против этой естественной защиты хозяина. [1] Поскольку разные виды бегомовируса вырабатывают разные варианты этого супрессорного белка, коинфекция несколькими видами обычно приводит к более тяжелым симптомам заболевания. [4]

Первоначально после заражения маниоки геминивирусом маниоки развиваются системные симптомы. [1] Эти симптомы включают хлоротичную мозаику листьев, деформацию листьев и задержку роста. [5] Черешки листьев имеют характерную S-образную форму. [6] Растение может преодолеть инфекцию, особенно когда происходит быстрое появление симптомов. Медленное начало развития болезни обычно коррелирует с гибелью растения. [1] Помимо обычных эффектов хозяина и характеристик патогена, плодородие почвы впервые было показано как влияющее на симптоматику в 1987 году Mollard. [7]

Хотя геминивирусы, заражающие маниоку, наносят большую часть своего экономического ущерба маниоке, они способны заражать и другие растения. Диапазон хозяев зависит от вида вируса, и большинство из них способны передаваться и вызывать заболевание на растениях родов Nicotiana и Datura . [8]

Мозаичная болезнь маниоки в настоящее время распространяется по всей Юго-Восточной Азии. [9]

Возбудитель и цикл болезни

Геминивирусы маниоки [10] передаются устойчивым образом белокрылкой Bemisia tabaci , вегетативным размножением с использованием черенков зараженных растений и иногда механическими способами. [11] [12] [10] Маниока выпускает первые листья в течение 2–3 недель после посадки; эти молодые листья затем колонизируются вирулисодержащими белокрылками. [13] Это ключевой период заражения для геминивирусов CMD, поскольку они не могут заражать более старые растения. [14] Поскольку геном вирусов состоит из двух компонентов, ДНК A и B, которые заключены в отдельные геминальные частицы, для заражения требуется двойная инокуляция. [10]

Обычно белокрылке требуется 3 часа питания, чтобы заразиться вирусом, латентный период составляет 8 часов, после чего ей требуется 10 минут, чтобы заразить молодые листья. [14] Однако в литературе существуют различия по этому поводу: другие источники указывают на 4-часовое время заражения и 4-часовой латентный период. [12] Симптомы появляются после 3-5-недельного латентного периода. [13] Взрослые белокрылки могут продолжать заражать здоровые растения в течение 48 часов после первоначального заражения вирусом. [12] Для заражения хозяина достаточно одной белокрылки; однако успешная передача увеличивается, когда растением питаются несколько инфицированных белокрылок. [12]

После проникновения в растение через листья вирус остается в клетках листьев в течение 8 дней. [12] Поскольку это одноцепочечный ДНК-вирус, ему необходимо проникнуть в ядро ​​клеток листа для репликации. [14] После этого начального периода вирус проникает во флоэму и перемещается к основанию стебля и наружу в ветви. [12] Перемещение к ветвям растения происходит намного медленнее, чем перемещение по стеблю, поэтому черенки ветвей с зараженных стеблей могут быть свободны от заболевания. [12] В некоторых литературных источниках указывается, что инфекция ограничивается надземной тканью, но неясно, почему это так. [15]

Среда

На тяжесть мозаичной болезни маниоки влияют такие факторы окружающей среды, как интенсивность света, ветер, осадки, плотность растений и температура. Учитывая, что вирусы передаются белокрылкой, распространение вируса будет во многом зависеть от переносчика. Температура является наиболее важным фактором окружающей среды, контролирующим размер популяции переносчиков. [14] В литературе оценки предпочитаемой переносчиками температуры варьируются от 20 °C до 30 °C [13] до 27 °C до 32 °C [12], но, как правило, высокие температуры связаны с высокой плодовитостью , быстрым развитием и большей продолжительностью жизни белокрылки. [13] Было показано, что повышенная интенсивность света увеличивает активность переносчика белокрылки. [12]

Белокрылки могут летать со скоростью до 0,2 миль в час, а при сильном ветре они могут перемещаться на гораздо большие расстояния за более короткое время, тем самым увеличивая скорость распространения вируса. [14] Это зависящее от ветра распространение отражается в местоположении белокрылки на полях маниоки, при этом популяция больше всего на подветренных границах и меньше всего в пределах поля. [14]

Заболеваемость вирусом увеличивается, когда маниока растет интенсивно. [13] Таким образом, плотность растений влияет на распространение вируса, при этом поля с низкой плотностью способствуют более быстрому распространению болезни, чем поля с высокой плотностью. [14] В засушливых районах осадки могут быть ограничивающим фактором для роста маниоки, поэтому более высокие осадки будут связаны с более высокой заболеваемостью. [13] Популяции белокрылки будут увеличиваться с осадками, но сильные дожди могут препятствовать распространению белокрылки и, таким образом, снижать заболеваемость вирусом. [13]

Время посадки может играть важную роль в тяжести заболевания, так как маниока, посаженная в марте, показывает 74% уровень заболеваемости ЦМВ по сравнению с 4% в августе. [14] Сезонное распределение вируса будет меняться в зависимости от климата. В климате тропического дождевого леса , где большую часть года влажно, быстрое распространение вируса происходило с ноября по июнь, а медленное прогрессирование — с июля по сентябрь. [13] Это время коррелировало с более высокими и низкими температурами. В исследовании заболевания в Кот-д'Ивуаре в Африке максимальная скорость распространения заболевания была достигнута через два месяца после посадки. [12] Через три месяца заражение практически не происходит, а вариации в распространении были связаны с изменением температуры, радиации и уровнями популяции белокрылки.

Стратегии контроля

Стратегии контроля мозаичной болезни маниоки включают санитарию и устойчивость растений. В этом случае санитария означает использование черенков здоровых растений для начала здорового участка и поддержание этого здорового участка путем выявления нездоровых растений и немедленного их удаления. Эта стратегия не защищает их от заражения белокрылками, но исследования показывают, что вирус более агрессивен в растениях, зараженных зараженными черенками, чем насекомыми-переносчиками. Существуют также определенные сорта, которые лучше справляются с некоторыми вирусами, чем другие, поэтому устойчивость растений возможна. [13] Например, было показано, что гибриды, которые являются результатом скрещивания маниоки и других видов, таких как Manihot melanobasis и M. glaziovii, обладают значительной устойчивостью к CMV. [16]

Методы профилактики распространения ЦМВ включают в себя: избегание посадки альтернативных хозяев вируса, таких как клещевина ( Ricinus communis ), рядом с маниокой, избегание посадки маниоки, если на соседних полях есть зараженная вирусом маниока, поскольку ее могут переносить белокрылки. Методы профилактики также включают в себя невысаживание альтернативных хозяев переносчика вируса белокрылки, например томата. [6]

Программа Plantwise , возглавляемая CABI , предлагает совмещать культуры со злаками и бобовыми, такими как кукуруза или коровий горох, для отпугивания белокрылок, а также чередовать маниоку с культурами, не являющимися хозяевами, включая сорго. [6]

Министерство сельского хозяйства, продовольственной безопасности и кооперативов Танзании рекомендует выкорчевывать больные растения раз в неделю, выдергивая их вручную. Растения следует выносить с поля и выставлять на солнечный свет для просушки, а затем сжигать, чтобы убить вирусы. [17]

Большинство исследований проводились в нереалистичных условиях и поэтому плохо соотносятся с применением в полевых условиях. Редкие исследования в реалистичных условиях включают Mollard 1987 и Otim-Nape et al 1994. [7]

Важность

Маниока, выращиваемая в основном в качестве источника пищи в Африке, является третьим по величине источником углеводов в мире. [13] В последнее время производство маниоки превратилось из натурального в коммерческое производство. [1]

CMD был впервые описан в 1894 году и в настоящее время считается одним из самых вредоносных вирусов сельскохозяйственных культур в мире. [13] [1] Ежегодные экономические потери в Восточной и Центральной Африке оцениваются в пределах от 1,9 до 2,7 млрд долларов США. [1] Хотя маниока также выращивается в Латинской Америке и Юго-Восточной Азии, геминивирусы, заражающие ее, встречаются только в Африке и на Индийском субконтиненте. Это в основном объясняется неспособностью B. tabaci эффективно колонизировать маниоку в этой части мира. [1]

Министерство сельского хозяйства, продовольственной безопасности и кооперативов Танзании рекомендует выкорчевывать больные растения раз в неделю, выдергивая их вручную. Растения следует выносить с поля и выставлять на солнечный свет для просушки, а затем сжигать, чтобы убить вирусы.

Источники

 В этой статье использован текст из свободного контента . Лицензия CC-BY-SA (лицензионное заявление/разрешение). Текст взят из PMDG Green List: Cassava mosaic disease, Plantwise, CABI.

 В этой статье использован текст из свободного контента . Лицензия CC-BY-SA (лицензионное заявление/разрешение). Текст взят из Plantwise Factsheets for Farmers: Control of cassava mosaic disease by exrooting, Jumbe A. Ahmed, CABI.

Ссылки

  1. ^ abcdefghijk Patil B & Fauquet C (2009). Геминивирусы мозаики маниоки: актуальные знания и перспективы. Молекулярная патология растений. 10: 685–701.
  2. ^ abcdef Легг Дж. и Фоке С. (2004). Геминивирусы мозаики маниоки в Африке. Молекулярная биология растений. 56: 585–599.
  3. ^ Thresh J (2006). Борьба с вирусными заболеваниями тропических растений. Virus Research. 67:245–295.
  4. ^ Харрисон Б. и Робинсон Д. (1999). Естественная геномная и антигенная изменчивость геминивирусов, передаваемых белокрылкой (бегомовирусов). Ежегодный обзор фитопатологии. 37: 369–398.
  5. ^ Легг Дж. и Треш Дж. (2000). Вирус мозаики маниоки в Восточной Африке: динамическое заболевание в изменяющейся среде. Исследования вирусов. 71: 135–149.
  6. ^ abc "Plantwise Knowledge Bank | Мозаичная болезнь маниоки". Plantwiseplus Knowledge Bank . Pest Management Decision Guides. 2018. doi : 10.1079/pwkb.20167801149 . Архивировано из оригинала 2020-06-04 . Получено 2020-06-04 .
  7. ^ аб Ссеруваги, П.; Ссерубомбве, штат Вашингтон; Легг, JP; Ндунгуру, Дж.; Треш, Дж. М. (2004). «Методы исследования заболеваемости и тяжести мозаики маниоки и популяций белокрылки-переносчика маниоки в Африке: обзор». Вирусные исследования . 100 (1). Elsevier : 129–142 . doi : 10.1016/j.virusres.2003.12.021. ISSN  0168-1702. ПМИД  15036844.
  8. ^ Бок К. и Вудс Р. (1983). Этиология африканской мозаичной болезни маниоки. Plant Dis. 67: 994–995.
  9. ^ «Мозаичная болезнь маниоки (МБК) в Юго-Восточной Азии». 18 июня 2024 г.
  10. ^ abc Timmermans, MCP, Das, OP, Messing, J. (1994). Geminivurses and Their Uses as Extrachromosomal Replicans. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 45:79–112.
  11. ^ Fargette, D. и Thresh, JM (1994). Экология африканского геминивируса мозаики маниоки. В: Bakeman, JP, Williamson, B. (ред.). Экология фитопатогенов, CABI.
  12. ^ abcdefghij Терстон, HD Болезни тропических растений. Сент-Пол: APS press, 1998.
  13. ^ abcdefghijk Fargette, D., Jeger, M., Fauquet, C., Fishpool, LD (1994). Анализ временного развития болезни вируса мозаики африканской маниоки. Фитопатология. 54; 1 91–98.
  14. ^ abcdefgh Fauquet, C. и Fargette, D. (1990) Вирус мозаики африканской маниоки: этиология, эпидемиология и контроль. Лаборатория фитовирусологии, ORSTOM, Абиджан, Кот-д'Ивуар. Болезни растений. 74: 404-411.
  15. ^ «Мозаичная болезнь маниоки».
  16. ^ Треш, Дж. М. и Кутер, Т. Дж. (2005). Стратегии борьбы с мозаикой маниоки в Африке. Патология растений. 54: 587–614.
  17. ^ Ахмед, JA (2016). «Plantwise Knowledge Bank | Контроль мозаичной болезни маниоки путем выкорчевывания». Plantwiseplus Knowledge Bank . Информационные листы для фермеров. doi : 10.1079/pwkb.20157800492 . Архивировано из оригинала 2020-06-04 . Получено 2020-06-04 .
  • "Описание вируса ICTVdB - 00.029.0.03.004. Вирус мозаики африканской маниоки". Архивировано из оригинала 2007-08-03.
  • https://web.archive.org/web/20190223033858/https://www.apsnet.org/edcenter/advanced/topics/EcologyAndEpidemiologyInR/DiseaseProgress/Pages/CassavaMosaic.aspx
  • "Описание вируса ICTVdB - 00.029.0.03.004. Вирус мозаики африканской маниоки". Архивировано из оригинала 23.07.2011.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Вирус_мозаики_кассавы&oldid=1232792600"