Морковный вирус Y - Carrot virus Y

Морковный вирус Y
Классификация вирусов
(без рейтинга):	Вирус
Область:	Рибовирия
Королевство:	Орторнавиры
Тип:	Писувирикота
Учебный класс:	Stelpaviricetes
Заказ:	Пататавиралес
Семья:	Potyviridae
Род:	Потивирус
Разновидность:	Морковный вирус Y

Морковный вирус Y (CarVY) представляет собой (+) ss-РНК вирус, поражающий посевы семейства морковных (Apiaceae ), таких как морковь, анис, кервель, кориандр, тмин, укроп и пастернак.^[1] Морковь являются единственной известной культурой, которая может быть заражена в поле. Заражение вирусом приводит к деформации корней и обесцвечиванию или пятнистости листьев. Вирус распространяется через насекомых-переносчиков и в настоящее время встречается только в Австралии.^[2]

Симптомы

Морковь, корнеплод, является основным хозяином Морковный вирус Y

Листва

Симптомы CarVY в листве моркови могут включать: хлоротичный крапчатость (небольшие желтые пятна неправильной формы), краевой листочек некроз или покраснение, общий хлороз листьев и задержка роста растений. Некроз возникает, когда клетки или ткани живого организма умирают или дегенерируют. Некроз растения приводит к потемнению и увяданию листьев, стеблей и других частей растения. Это результат того, что вирус использует растение в качестве хозяина, так как энергия растения направляется на вирус, а не на рост растения. Со временем это истощение энергии приводит к некрозу в зараженной области, где вирус размножается.^[3] При хлорозе растений ткани, которые обычно зеленые, становятся бледными, желтыми или обесцвеченными. Это результат хлорофилл не развиваются из-за заражения вирусом.^[4] Кроме того, зараженное растение может иметь «перистый» вид из-за увеличения количества подразделений моркови. листовки.^[1][5]

Симптомы листьев и симптомы задержки роста растений сильно различаются между разными сортами моркови. У некоторых растений проявляются очевидные симптомы, которые можно легко увидеть на расстоянии. Однако другие могут проявлять настолько слабые симптомы, что их трудно увидеть даже при тщательном осмотре пораженных растений. У активно выращиваемых морковных культур симптомы CarVY на листве легко спутать с симптомами недостаточности питательных веществ. Кроме того, производители обычно прекращают добавлять удобрения в конце каждого вегетационного периода, чтобы уменьшить послеродовые нарушения моркови. Это приводит к появлению симптомов пожелтения листьев, которые можно спутать с симптомами, напоминающими симптомы, вызванные CarVY.^[5]

Корни

Корни растений моркови также сильно деформируются в результате заражения CarVY. Когда растения моркови заражаются CarVY на ранней стадии цикла роста, они представляют собой короткие корни с серьезными искажениями и неровностями (синдром «моркови Мишлен»). Морковь, зараженная на более позднем этапе жизненного цикла, тоньше и длиннее, чем морковь, зараженная ранее. Кроме того, у растений, инфицированных рано, верхушки корней, как правило, выходят из почвы и подвергаются воздействию солнца. В результате "плечи" моркови приобретают зеленый цвет. Ранние зараженные растения также имеют серьезные искажения внутренних сосудистый камбий. Вместо обычной круглой формы морковь имеет звездообразный сосудистый камбий, состоящий из множества искривлений.^[5]

Целые поля были заброшены из-за заражения сельскохозяйственных культур. Серьезное повреждение корней, связанное с ранним заражением вирусом, делает морковь нерентабельной. Морковь, зараженная на более поздних этапах цикла роста, не демонстрирует таких резких деформаций, но по-прежнему считается менее востребованной и продается по значительно более низкой цене.^[1]

Структура

CarVY принадлежит к Potyviridae семейство вирусов. Потивирусы находятся без оболочки симметрично-спиральные вирусы. Эти нитчатые вирусы обычно имеют длину 720-850 нм и диаметр 12-15 нм.^[6] Их гибкие вирионы можно легко идентифицировать в образцах инфицированных листьев моркови, используя электронная микроскопия.^[5]

Геном

Несегментированный, линейный геном CarVY составляет 1,754 кб.^[7] CarVY обычно имеет ширину 11 нм и длину 770 нм.^[6]

Векторы

Тли

Myzus persicae, зеленая персиковая тля, является эффективным переносчиком Морковный вирус Y

CarVY передается между растениями через тля, в том числе те, которые обычно не заселяют морковь. Тля - насекомые с мягким телом, которые питаются сок растений. Их ротовой аппарат позволяет вирусам передаваться между растениями. С их способностью воспроизводить бесполым путем, они способны очень быстро размножаться и колонизировать. Это позволяет им очень быстро распространять вирус. Myzus persicae (M. personae), небольшая зеленая тля, наиболее известная как зеленая персиковая тля, является наиболее эффективным переносчиком вируса.^[8][2] Питаясь соком растения моркови, тля поражает вирус хозяина, который позже может передать другим незараженным растениям, которыми они будут питаться. Другие виды-колонизаторы, такие как Тля спирекола (зеленая цитрусовая тля) и D. apiifolia (боярышник, петрушка), также могут быть успешными вирусными векторами. Неколонизирующие виды, такие как Lipahis erysimi (тля репы) и Акиртосифон кондой (сине-зеленая тля), также могут служить эффективными переносчиками.^[8]

Семена

Неизвестно, могут ли зараженные семена передавать вирус другим семенам. Если в будущих исследованиях подтвердится передача CarVY, ожидается, что он будет только на низких уровнях, поскольку Вирус мозаики салата (LMV), потивирус, передается только на очень низких уровнях. LMV - это потивирус, поражающий овощные культуры. Если передача семян подтверждена, семенной фонд необходимо будет регулярно проверять перед посевом.^[5]

Передача инфекции

Если тля может успешно захватить вирион, а вирион остается стабильным, вирус может быть передан новому хозяину. Что касается тли, потивирусы не являются циркулирующими вирусами. Нециркуляторные вирусы связаны с ротовые органы и передняя кишка, давая им более поверхностное и временное отношение к вектору.^[9] CarVY, похоже, не вредит своему переносчику тли. Передача вируса состоит как минимум из трех этапов:

Приобретение

Первым этапом передачи вируса является приобретение вируса, которое заключается в поглощении вируса из инфицированного источника. Тля хорошо приспособлена к своей роли переносчиков. Их ротовой аппарат состоит из игольчатого стилет способный пробить стенки клеток растений чтобы питаться сладким соком растения. Тля может способствовать поглощению и доставке вирионы в клетки растений, не нанося слишком много необратимого ущерба хозяину.^[9]

Стабилизация

Целью второго этапа передачи является стабильное удержание приобретенных вирионов в векторе на определенных участках. Вирус, предназначенный для инокуляции, остается на участках внутри стилета и пищевого канала или в передней кишке. Вирионы потивируса не передаются в одиночку. Скорее, они связываются со вторым дополнительным белком, кодируемым вирусами, который называется «вспомогательный компонент »(HC). Вирион и HC связаны с кутикулярной выстилкой пищевого канала тли. «Гипотеза моста» помогает объяснить, как HC функционирует как мост, который прикрепляет вирионы к пищевому каналу вектора тли. HC является многофункциональным белком, и мутации в доменах, составляющих белок HC, могут влиять на передачу.^[9]

Прививка

Последний этап передачи - прививка. Инокуляция заключается в высвобождении связанных или удерживаемых вирионов и их доставке к месту инфекции. Игольчатый стилет доставляет вирионы новому растению-хозяину. Слюноотделение может иметь важное значение для увеличения высвобождения связанных вирионов и их доставки в клетки растений.^[9]

Цикл репликации

Цикл репликации CarVY явно не изучался, но можно предположить, что вирус следует за (+) оц-РНК инфекционный цикл потивируса.

Как и другие (+) РНК вирусы растений, потивирусы используют аппарат синтеза белка хозяина в производстве вирусные белки. Они также используют эндомембрана и сотовая связь системы секреции в образовании вирусных репликационных комплексов (VRC), а также использовать клетки, соединяющие плазмодесматы (PD) для распространения своего вирусного генома на другие клетки хозяина.^[10]

Потивирус проникает в клетку хозяина, тем самым заражая ее. Вирус не имеет оболочки - процесс, при котором спиральные вирусные белки удаляются. Это открывает доступ к вирусной геномной РНК в цитоплазму. Тогда РНК переведено для производства полипротеина, который затем перерабатывается вирусными протеазами в РНК-зависимая РНК-полимераза и структурные белки. Оба они используются для репликации вирусного генома, который имеет место на цитоплазматических вирусных фабриках. Используя геном (+) оцРНК, первоначально использовавшийся для заражения хозяина, синтезируется геном дцРНК. Затем этот новый геном транскрибируется и реплицируется, производя вирусные мРНК и новые (+) геномы оцРНК. Затем вирионы собираются в цитоплазме, и вирус готов к переносу в новые клетки. Предполагается, что белок вирусного движения P3N-PIPO опосредует перенос вирионов от клетки к клетке. Это позволяет вирусу еще больше заразить хозяина.^[6]

Заболеваемость

Поле посевов моркови.

CarVY в настоящее время обнаружен только в Австралия. Обнаружен в посевах моркови в штатах Новый Южный Уэльс, Квинсленд, Южная Австралия, Тасмания, Виктория и Западная Австралия. Заболеваемость CarVY высока на фермах, где постоянно выращивают морковь. В заболеваемость оказывается ниже, когда фермы чередуют посевы моркови с культурами, не являющимися хозяевами, или пара.^[5] В исследовании 2000–2002 годов было обнаружено, что CarVY заражает посевы моркови во всех шести штатах Австралии. Вирус заразил 30 из 36 протестированных морковок сорта. Заболеваемость была выше в штатах (Новый Южный Уэльс, Южная Австралия, Виктория и Западная Австралия), где производство моркови было непрерывным. Кроме того, вирус способен успешно заражать и размножаться, когда морковь выращивается для производства семян (при котором морковь выращивается непрерывно в течение примерно двух лет). В штатах, где выращивание моркови ограничено летними или зимними месяцами, заболеваемость CarVY значительно снизилась. Заболеваемость намного ниже, если урожай выращивают только шесть месяцев в году. Исследование показывает, что перенос вируса может быть значительно уменьшен при перерывах в производстве моркови.^[11]

Контроль

Когда дело доходит до контроля CarVY, ключевые меры включают предотвращение распространения от близлежащих зараженных растений моркови, минимизацию распространения от волонтер морковь и внесение севооборотов, не являющихся хозяевами.^[5] Один из самых простых способов борьбы - это посадка культур, находящихся не в непосредственной близости друг от друга. Это предотвращает распространение от потенциально инфицированных культур моркови. Кроме того, распространение от добровольных посевов моркови можно предотвратить путем опрыскивания добровольных посевов гербицид, или глубокий вспашка перед повторным посевом земли морковью. Это устраняет потенциальные источники вирусной инфекции и предотвращает их распространение на новые посадки. Другой метод борьбы заключается в изменении даты посадки морковных культур, чтобы избежать контакта с пиковыми популяциями тли. Когда растения находятся на наиболее уязвимой стадии роста, симптомы вируса становятся более серьезными по мере развития сельскохозяйственных культур. Избегание пиковых популяций тли снижает вероятность заражения на ранних стадиях роста, поскольку растения, зараженные позже, дают менее поврежденную морковь.^[12][5]

Ассоциированные вирусы

CarVY наиболее тесно связан с Вирус мозаики сельдерея.^[5]

Рекомендации

1. «Морковный вирус Y». www.agric.wa.gov.au. Получено 2019-12-13.
2. «Морковный вирус Y: страница 2 из 2». www.agric.wa.gov.au. В архиве из оригинала на 2014-08-14. Получено 2019-12-13.
3. «Определение некроза у растений». Наука. В архиве из оригинала на 13.12.2019. Получено 2019-12-13.
4. «Хлороз | болезнь растений». Энциклопедия Британника. В архиве из оригинала на 13.12.2019. Получено 2019-12-13.
5. Latham, Lindrea J; Джонс, Роджер А.С. (март 2004 г.). «Морковный вирус Y: симптомы, потери, заболеваемость, эпидемиология и меры борьбы». Вирусные исследования. 100 (1): 89–99. Дои:10.1016 / j.virusres.2003.12.017. ISSN  0168-1702. PMID  15036839.
6. "Potyvirus ~ страница ViralZone". viralzone.expasy.org. В архиве из оригинала от 26.09.2019. Получено 2019-12-13.
7. "Морковный вирус Y страна полипротеин, ген Австралии, частичные CD". 2002-10-10. Получено 13 декабря 2019.
8. Экман, Дженни, автор. (2015-05-31). Вредители, болезни и расстройства моркови, сельдерея и петрушки: руководство по полевой идентификации. ISBN  978-0-9925251-4-9. OCLC  907948928.
9. Харрис, К. Ф. (18 января 2018 г.), «Передача растительных вирусов тлей», Вирусы растений, CRC Press, стр. 177–204, Дои:10.1201/9781351075787-7, ISBN  978-1-351-07578-7
10. Мякинен, Кристийна; Хафрен, Андерс (26 марта 2014 г.). «Внутриклеточная координация функций потивирусной РНК при инфекции». Границы растениеводства. 5: 110. Дои:10.3389 / fpls.2014.00110. ISSN  1664-462X. ЧВК  3972461. PMID  24723931.
11. Латам, Л.Дж. Трайчевски, В. Персли, Д.М. Wilson, C.R. Tesoriero, L. Coles, R. Jones, R.A.C. (2004). Распространение и заболеваемость вирусом Y моркови в Австралии. CSIRO Publishing. OCLC  919478274.
12. Холмы, Клод Х. (1944-06-01). "Вирусы растений и вирусные болезни. Ф. К. Боуден". Журнал физической химии. 48 (6): 426. Дои:10.1021 / j150438a008. ISSN  0092-7325.