Вирус виноградной лозы А - Grapevine virus A

Вирус виноградной лозы А
Классификация вирусов е
(без рейтинга):Вирус
Область:Рибовирия
Королевство:Орторнавиры
Тип:Kitrinoviricota
Учебный класс:Alsuviricetes
Заказ:Tymovirales
Семья:Бетафлексивирусы
Род:Витивирус
Разновидность:
Вирус виноградной лозы А

Вирус виноградной лозы А (GVA) - умеренно распространенная генетический вирус это влияет Vitis vinifera и американские сорта винограда Vitis во всем мире и могут быть смертельными, если не лечить. Вирус виноградной лозы А находится в семье Бетафлексивирусы и род Витивирус. Распространенное название этого вируса - клостеровирус виноградной лозы. Общие симптомы зараженных виноградных лоз включают изъязвление стеблей (когда внешний слой стеблей отслаивается). Несмотря на то, что существует средство для лечения инфицированных виноградных лоз, оно не является стопроцентным, поэтому профилактические меры - лучшее решение для борьбы с вирусом. На каждом обитаемом континенте земного шара были вспышки клостеровируса виноградной лозы из-за сложной генетической структуры вируса. Вирус виноградной лозы А имеет одноцепочечный РНК геном, который похож на Вирус виноградной лозы B. Существует множество штаммов вируса, которые различаются как молекулярно, так и биологически, что объясняет несколько разные симптомы, проявляемые инфицированными растениями.[1][2][3][4]

Симптомы

Виноградные лозы, инфицированные вирусом А виноградной лозы, могут не проявлять симптомов до двух лет. Есть несколько общих симптомов GVA, и оба подпадают под категорию древесины Rugose, которая является общим термином для многих болезней, которые могут вызывать проблемы с корой виноградной лозы.[5]

Выкрашивание стеблей

Выкрашивание стеблей приводит к отслаиванию внешнего слоя стеблей виноградной лозы, поэтому внутренняя, более уязвимая часть стебля подвергается воздействию атмосферы. Язвы на стеблях также могут вызвать плохой или замедленный рост и снизить урожайность винограда до 50%. Язвы на стеблях получили свое название от небольших ямок, видимых на внутренней стороне стеблей после отслаивания коры.[6]

Канавка стержня Кобера

Канавка стержня Кобера специфичен для виноградных лоз, и никакие другие растения не могут быть им заражены. Канавка стебля Кобер получила свое название потому, что разновидность виноградной лозы, которая имеет видимые эффекты канавки стебля Кобер, - это Кобер 5ВВ (разновидность виноградной лозы). Прорезание стеблей Кобера вызывает образование бороздок на тонких стеблях виноградной лозы, что может вызвать задержку роста и облегчает поедание жуками внутренней части виноградной лозы. LN33 и Vitis rupestris сорта винограда не проявляют симптомов бороздки стебля Кобера, но все же могут быть им инфицированы. Однако у этих разновидностей будут признаки других симптомов.[1][4][7][8]

Диагностика

Если виноградная лоза испытывает какие-либо из этих симптомов, есть несколько распространенных методов, которые используют фермеры, чтобы определить, присутствует ли вирус А виноградной лозы в РНК винограда.

Иммуносорбентная электронная микроскопия

Иммуносорбентная электронная микроскопия (ISEM) - наиболее часто используемый метод обнаружения. ISEM - это процесс, при котором ткань растения извлекается и помещается на сетку электронного микроскопа, покрытую антисывороткой (тип сыворотки, содержащей антитела). Если виноградная лоза инфицирована GVA, частицы антител образуются вокруг извлеченной ткани. ISEM очень надежен, и обычно нет ложных отрицательных или ложных срабатываний.[9]

Сэндвич-ферментный иммуноферментный анализ с двойным антителом

Другой распространенный способ определения ВДС - сэндвич-твердофазный иммуноферментный анализ с двойными антителами (DAS-ELISA / ELISA) с поликлональные антисыворотки и моноклональные антитела. Поликлональная антисыворотка - это сыворотка, которая содержит антитела, секретируемые линиями В-клеток (клетки, полученные из костного мозга). Моноклональные антитела представляют собой искусственные белки, полученные путем клонирования отдельной клетки. Этот метод позволяет обнаружить изотопы в виноградных лозах, зараженных вирусом. Берут образец инфицированной виноградной лозы и помещают на сетку микроскопа, содержащую поликлональные антисыворотки и моноклональные антитела. Компьютер записывает изотопы в образце, а затем изотопы сравниваются с изотопами здорового виноградного растения.[10]

Непрямой ELISA и метод вестерн-блоттинга

Непрямой ИФА и вестерн-блоттинг также используются, но эти методы обычно не используются. Во время непрямого ELISA используются два антитела. Первичное антитело объединяется с образцом инфицированной виноградной лозы, а затем оно объединяется с вторичным антителом. Эти два антитела вступают в реакцию, и затем реакция анализируется на наличие признаков GVA. Этот метод не так надежен, как другие методы, потому что при добавлении вторичного антитела не всегда ясно, реагируют ли два антитела, потому что заражена виноградная лоза или есть какая-то другая причина.[11] Подобно непрямому ELISA, метод вестерн-блоттинга также использует два антитела. Метод вестерн-блоттинга используется для определения того, имеет ли подозреваемое растение виноградной лозы специфические белки, присутствующие только в инфицированных виноградных лозах. Чтобы использовать эту технику, сначала с виноградной лозы снимается небольшой кусочек ткани. Холодный фосфатно-солевой буфер (PBS) затем втирают в ткань. Солевой раствор с холодным фосфатным буфером - это раствор, который предотвращает разрыв или повреждение клеточных стенок. Затем для отделения клеток используется скребок, и клетки анализируются, чтобы увидеть, содержат ли они белок, обычно присутствующий в виноградных лозах, инфицированных GVA.[7] Гибридизация нуклеиновых кислот также используется для определения GVA. В этом методе берут небольшой образец зараженного растения и затем нагревают. Поскольку GVA - это заболевание, которое поражает РНК растения, к образцу добавляется новая РНК, и она соединяется с инфицированной РНК. Этот метод помогает ученым выделить последовательности цепи РНК, чтобы они могли проанализировать последовательность, которая обычно содержит заболевание, и определить, инфицировано ли растение.[12][1][4]

Передача инфекции

Вирус виноградной лозы А передается через распространение (разведение различных сортов винограда) и прививка (соединение различных тканей растений вместе, чтобы они могли продолжать расти как одно растение). Поскольку вирус А виноградной лозы является генетическим вирусом, единственный способ его распространения - это смешивание ДНК инфицированных растений винограда с ДНК здоровых виноградных лоз. Поскольку это можно сделать только путем разведения и прививки, ВДС нельзя передать наощупь. Это означает, что если зараженное растение находится близко к здоровому, соприкасающиеся листья не передают вирус. Другой путь передачи болезни - через мучнистый червец и щитовки. Некоторые распространенные виды мучнистых червецов, встречающиеся на виноградных лозах: длиннохвостый мучнистый червец (Pseudococcus longispinus) и неясный мучнистый червец (Псевдококк калиновый). Когда мучнистый червец питается инфицированной виноградной лозой в течение хотя бы пятнадцати минут, он может распространить болезнь, питаясь здоровой виноградной лозой. Болезнь остается в их организме в течение 48 часов или до тех пор, пока они линька (пролить).[12]

Профилактика

Предотвращение распространения вируса - лучший способ обезопасить растения от вирусов. Вирус виноградной лозы А передается через распространение (разведение различных сортов винограда) и прививка (соединение различных тканей растений вместе, чтобы они могли продолжать расти как одно растение). Поскольку вирус А виноградной лозы является генетическим вирусом, единственный способ его распространения - это смешивание ДНК инфицированных растений винограда с ДНК здоровых виноградных лоз. Поскольку это можно сделать только путем разведения и прививки, ВДС нельзя передать наощупь. Это означает, что если зараженное растение находится близко к здоровому, соприкасающиеся листья не передают вирус. Другой путь передачи болезни - через мучнистый червец и щитовки. Некоторые распространенные виды мучнистых червецов, встречающиеся на виноградных лозах: длиннохвостый мучнистый червец (Pseudococcus longispinus) и неясный мучнистый червец (Псевдококк калиновый). Когда мучнистый червец питается инфицированной виноградной лозой не менее пятнадцати минут, он может распространить болезнь, питаясь здоровой виноградной лозой. Болезнь остается в их организме в течение 48 часов или до тех пор, пока они линька (пролить). Векторное управление является наиболее часто используемым способом предотвращения распространения ВДС. В борьбе с переносчиками болезней используются методы искоренения вредителей, передающих GVA. Одна из форм векторного управления - использовать пестициды убить мучнистых червецов и щитовок, переносящих болезнь. Однако этот способ не является предпочтительным, потому что постоянное использование пестицидов поможет вредителям накапливать генетическая устойчивость (терпимость к выживанию в условиях, которые обычно были бы смертельными) к пестицидам, и пестициды больше не будут работать. Также важно не распространять болезнь в страны, у которых еще нет GVA, заражающей их виноградные лозы. Для этого растения виноградной лозы, которые перемещаются за границу, должны быть сертифицированы на отсутствие вирусов. Пока что ученым не удалось генетически модифицировать виноградная лоза, невосприимчивая к GVA. Однако они все еще работают, чтобы посмотреть, возможно ли это.[1][4]

Уход

Не существует лечения, которое убивает вирус виноградной лозы в 100% случаев. Тем не менее криоконсервация (процесс, при котором живые клетки и ткани сохраняются путем их замораживания при очень низких температурах) кончиков побегов, выращенных в лабораторных условиях, - это метод, который был недавно разработан и эффективен в 97% случаев. Криоконсервация использует жидкий азот заморозить советы по стрельбе (ткани растения, через которые прорастает новая почка) виноградных лоз, и этот процесс очень эффективен для искоренения GVA. Первоначально при разработке этого метода ученые полагали, что кончики побегов необходимо обезвоживать перед замораживанием для лечения ВГС. Однако после анализа того, какой процент растений все еще был инфицирован после стадии обезвоживания, было обнаружено, что единственным методом избавления от ВСА является метод замораживания. К сожалению, если меристема (область растительной ткани возле кончиков побегов, которая способствует делению клеток) виноградной лозы слишком мала, процесс замораживания может убить виноградную лозу. Если меристема виноградной лозы меньше 0,1 мм, процесс замораживания приводит к гибели растения. Если размер меристемы составляет от 0,2 до 0,4 мм, виноградная лоза может полностью регенерировать после замораживания, но вирус А виноградной лозы полностью не уничтожается. Если размер меристемы составляет 0,5-2,0 мм, процесс замораживания очень эффективен для избавления от ВДС, и растение полностью восстанавливается после замораживания. В настоящее время это единственный широко используемый процесс искоренения GVA, но ученые ищут другие методы лечения виноградных лоз от вируса А виноградной лозы.[13]

Страны, наиболее сильно пострадавшие от вируса А виноградной лозы

  • Соединенные Штаты Америки (Калифорния и Миссури)
  • Бразилия (Сан-Паулу)
  • Чили
  • Франция
  • Италия (Сардиния)
  • Португалия
  • Испания
  • Южная Африка
  • Южная Австралия
  • Виктория

[1]

Нуклеотидная последовательность и организация генома

Когда нуклеотид вируса виноградной лозы A было секвенировано, было обнаружено, что вирус имеет геном одноцепочечной РНК с примерно 7800 нуклеотидами. Дальнейшие исследования показали, что существует пять открытые рамки для чтения (ORF). Открытые рамки считывания - это часть генома, которую можно читать. Рамка чтения начинается с стартовый кодон (кодон, с которого начинается трансляция в РНК из цепи ДНК) и заканчивается стоп-кодон (кодон, завершающий трансляцию в РНК из цепи ДНК). Первая ORF кодирует полипептид 194 кДа с консервативными мотивами белков, связанных с репликацией, вирусов с положительной цепью РНК. Эта часть генома кодирует репликацию вируса и помогает вирусу выжить в виноградной лозе. Второй ORD кодирует полипептид 19 кДа и не очень похож на какие-либо другие белковые последовательности, найденные в каких-либо базах данных. Вторая ORF очень похожа на одну из ORF в вирусе Grapevine B. Следовательно, первая ORF - это то, что делает вирус A Grapevine уникальным. Третья ORF кодирует предполагаемый белок движения. Этот белок обеспечивает эффективное размножение от клетки к клетке (производство семян).[14] Четвертый код ORF для капсидный белок (твердая оболочка, в которой заключен генетический материал). Этот капсидный белок с твердой оболочкой похож на скорлупу яйца, в которой желток является оболочкой генетического материала. Пятый код ORF для нуклеиновая кислота связывающий белок. Это белок, который помогает ДНК или РНК соединяться с аминокислоты.[15] Даже дальнейшие исследования геномов GVA проследили происхождение вируса А виноградной лозы до Вирус хлоротичной пятнистости листьев яблони. При репликации ДНК вируса хлоротичной листовой пятнистости Apple были обнаружены ошибки, также известные как мутации, сделали. Мутации создали новый вирус, который так отличался от исходного вируса, и этот новый вирус в конечном итоге получил название Grapevine virus A.[16][3]

Генетические варианты

Существует восемь различных изолятов вируса А виноградной лозы. Различные изоляты вызывают несколько разные симптомы. Ученые сгруппировали изоляты в три разные группы. Внутри каждой группы геномы имеют 91,0-99,8% идентичности последовательностей, и эти три группы имеют 78,0-89,3% идентичности одинаковых последовательностей друг с другом. Группа III наиболее отличается от других групп и имеет только 78,0-79,6% идентичности последовательностей с другими группами. Симптомом GVA, который был наиболее разным в каждой группе, был очищение вен (когда растение теряет окраску в прожилках). Виноградные лозы, инфицированные штаммом GVA группы I, демонстрируют только легкие признаки просветления жилок, в то время как другие группы демонстрируют более выраженные признаки этого. Каждая группа различается по интенсивности присутствующего очищения вен.[4]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е "Просмотреть источник вируса А виноградной лозы", Википедия, получено 16 ноября 2020
  2. ^ Мартелли, Г. П. (2017), Мэн, Баочжун; Martelli, Giovanni P .; Голино, Дебора А .; Фукс, Марк (ред.), «Обзор вирусов виноградной лозы, вироидов и болезней, которые они вызывают», Вирусы виноградной лозы: молекулярная биология, диагностика и лечение, Cham: Springer International Publishing, стр. 31–46, Дои:10.1007/978-3-319-57706-7_2, ISBN  978-3-319-57706-7, получено 16 ноября 2020
  3. ^ а б Minafra, A .; Saldarelli, P .; Мартелли, Г. П. (1 февраля 1997 г.). «Вирус виноградной лозы A: нуклеотидная последовательность, организация генома и родство в роде Trichovirus». Архив вирусологии. 142 (2): 417–423. Дои:10.1007 / s007050050088. ISSN  1432-8798.
  4. ^ а б c d е Goszczynski, D.E .; Йусте, A.E.C. (1 мая 2003 г.). «Идентификация расходящихся вариантов вируса А виноградной лозы». Европейский журнал патологии растений. 109 (4): 397–403. Дои:10.1023 / А: 1023555018700. ISSN  1573-8469.
  5. ^ "Руководство по вирусным заболеваниям винограда - как вы лечите болезни винограда?". Служба распространения знаний Texas A&M AgriLife. Получено 16 ноября 2020.
  6. ^ «Идентификация расходящихся вариантов вируса А виноградной лозы».
  7. ^ а б Голино, Д. А .; Rowhani, A .; Sim, S .; Cunningham, M .; Смит, Р. «Первый отчет о продвижении канавок на стеблях винограда Кобер в США». Болезнь растений. 81 (9): 1094. Дои:10.1094 / PDIS.1997.81.9.1094C. ISSN  0191-2917. PMID  30861973.
  8. ^ «Кобер 5ББ».
  9. ^ «Ч16». www.fao.org. Получено 16 ноября 2020.
  10. ^ Bianchi, A. T. J .; Moonen-Leusen, H. W. M .; van der Heijden, P.J .; Бохут, Б. А. (1 февраля 1995 г.). «Использование двойного сэндвич-ELISA с антителами и моноклональных антител для оценки концентраций IgM, IgG и IgA свиней». Ветеринарная иммунология и иммунопатология. 44 (3): 309–317. Дои:10.1016 / 0165-2427 (94) 05307-E. ISSN  0165-2427.
  11. ^ «Непрямой ИФА | Китайско-биологический». www.sinobiological.com. Получено 16 ноября 2020.
  12. ^ а б «Гибридизация нуклеиновых кислот - MeSH - NCBI». www.ncbi.nlm.nih.gov. Получено 16 ноября 2020.
  13. ^ Ван, Цяочунь; Мавасси, Мунир; Ли, Пинг; Гафни, Рон; Села, Илан; Танна, Эдна (1 августа 2003 г.). «Устранение вируса А виноградной лозы (GVA) путем криоконсервации кончиков побегов Vitis vinifera L, выращенных in vitro». Растениеводство. 165 (2): 321–327. Дои:10.1016 / S0168-9452 (03) 00091-8. ISSN  0168-9452.
  14. ^ «Белок предполагаемого движения - вирус дыни урмии (изолят дыни / Иран / VE9) (OuMV)». www.uniprot.org. Получено 16 ноября 2020.
  15. ^ «Белок, связывающий нуклеиновые кислоты - обзор | Темы ScienceDirect». www.sciencedirect.com. Получено 16 ноября 2020.
  16. ^ «RPO132 - ДНК-направленная РНК-полимераза, полипептид 132 кДа - вирус эктромелии (штамм Москва) (ECTV) - ген и белок RPO132». www.uniprot.org. Получено 16 ноября 2020.

внешняя ссылка