Вирус мозаики сои - Soybean mosaic virus

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

Вирус мозаики сои (SMV) - представитель рода вирусов растений Потивирус (семейство Potyviridae). Он поражает в основном растения, принадлежащие к семейству Fabaceae, но также обнаружено заражение других экономически важных культур.[1][2] SMV является причиной мозаичной болезни сои, которая встречается во всех районах выращивания сои в мире. Соя (Глицин макс) является одним из наиболее важных источников пищевого масла и белков, а патогенные инфекции являются причиной ежегодных потерь урожая в США в размере около 4 миллиардов долларов. Среди этих патогенов SMV является наиболее важным и распространенным вирусным патогеном при выращивании сои во всем мире.[3] Это приводит к снижению урожайности от 8% до 35%, но сообщается о потерях до 94%.[1]

Впервые вирус был обнаружен в Коннектикуте в 1915 году и описан в 1921 году.[4] Его геном представляет собой одноцепочечную положительную смысловую РНК размером около 9,5 т.п.н., которая кодирует по меньшей мере 11 белков.[3] Вирион SMV не конвертный, гибкий нитевидные, длиной около 720-800 нм и диаметром 12-15 нм.[5]

Хозяин и симптомы

С точки зрения экономического ущерба соя является наиболее важным растением-хозяином для ВМВ.[1] Однако сообщалось, что растения, принадлежащие к семействам Fabaceae, Amaranthaceae, Chenopodiaceae, Passifloraceae, Schrophulariaceae, Cucurbitaceae, Solanaceae, Leguminosae и Caricaceae, были инфицированы SMV.[6][1][2] Было показано, что у Fabaceae наибольшее количество родов, инфицированных SMV.[2] Хозяева различаются по восприимчивости в зависимости от штамма вируса, и у нескольких хозяев сообщалось о латентной инфекции.[1]

Симптомы обычно более очевидны на молодых, быстрорастущих листьях и варьируются в зависимости от генотипа хозяина, штамма вируса, возраста растения на момент заражения и окружающей среды.[7][1] Листья - это ткань, в которой локализуется вирусная инфекция и начинается инфекция. Макроскопические симптомы могут варьироваться от явно бессимптомных растений до сильно пестрых и деформированных листьев.[7] Большинство зараженных культурных сортов немного отстают в росте и показывают меньше стручков, которые иногда становятся карликовыми и уплощенными, без волосков и семян.[1] На тройчатых листьях проявляются отчетливые мозаичные и пятнистые симптомы со светло- и темно-зелеными участками, которые позже могут стать приподнятыми или покрытыми пузырями вдоль основных жилок.[7][1] Сообщалось также о хлорозе как о симптоме инфекции SMV, особенно между темно-зелеными областями. Листья могут казаться вьющимися или волнистыми, а у некоторых сортов наблюдаются некротические локальные поражения, которые позже могут сливаться в некроз жилок, за которым следует пожелтение и опадание листьев.[7] Некоторые штаммы могут вызывать тяжелую задержку роста, системный некроз, пожелтение листьев, некроз черешка и стебля, терминальный некроз и дефолиацию, ведущую к гибели растения из-за системного распространения вирусной инфекции.[1]

Семена также могут демонстрировать симптомы вирусной инфекции SMV с коричневыми или черными пятнами, которые, как полагают, связаны с подавлением посттранскрипционного подавления гена халконсинтазы с помощью белка-супрессора подавления, кодируемого SMV.[1] Всхожесть и размер семян значительно уменьшены по сравнению с семенами здоровых растений. Пятнистость не означает, что вирус присутствует в семенах, поскольку не все пятнистые семена содержат вирус, и не все семена от зараженных вирусом растений имеют пятнистую окраску.[1]

Симптомы иногда трудно отличить при температуре выше 30 ° C, и их также можно спутать с повреждением гербицидом, регулирующим рост, когда листья удлиняются. Морщинистость наиболее выражена у растений, выращиваемых при температуре около 18 ° C, тогда как общие симптомы менее выражены при 24-25 ° C. Температура также влияет на инкубационный период и время между заражением и появлением симптомов, которое колеблется от 4 дней при 29,5 ° C до 14 дней при 18,5 ° C.[1] Кроме того, SMV, по-видимому, имеет синергетическое взаимодействие с Вирус пятнистости стручков фасоли (BPMV), поскольку растения, инфицированные обоими вирусами, демонстрируют значительно более серьезные симптомы, чем растения, инфицированные только одним вирусом.[7][8]

Цикл болезни

Репликация и перемещение вируса мозаики сои (ВМВ) внутри клетки

Основной механизм передачи ВМВ - тля. Было показано, что 32 вида тлей, принадлежащих к 15 различным родам, передают SMV непостоянным образом. Наиболее важные виды с точки зрения эффективной передачи включают: Acyrthosiphon pisum, Aphis fabae, A. glycines, Myzus persicae и Rhopalosiphum maidis. В последнее время тля соевая (А. глицины) был завезен в Северную Америку и из-за своей высокой эффективности передачи вызвал серьезное беспокойство. Однако не было показано, что присутствие тли вместе с другими мигрирующими неколонизирующими тлями, которые передают ВПЧ, значительно увеличило заболеваемость ВПМ в регионе.[9]

SMV легко передается механически, когда растение находится в прямом контакте с инструментами, людьми или другими растениями.[2] Вирус системно распространяется по всему растению и может быть обнаружен во всех тканях, включая корни.[1]

Передача через семена также имеет большое значение в эпидемиологии ВПЧ, поскольку семена являются источником первичного инокулята, а вторичное распространение тлей происходит относительно быстро.[1] Вирус в семенах остается заразным в течение длительного периода времени, и жизнеспособный вирус можно извлечь из семян, которые больше не обладают способностью к прорастанию. Эффективность передачи через семена зависит от сорта, частота передачи через семена выше у растений, зараженных до начала цветения. У большинства выращиваемых коммерческих сортов передача семян составляет менее 5% с диапазоном от отсутствия передачи до 75% передачи у более старых сортов.[1]

Как упоминалось ранее, раннее заражение растений снижает завязку стручков, увеличивает пятнистость семенной оболочки и уменьшает размер и вес семян, в то время как позднее заражение мало влияет на качество семян и урожайность. Дополнительные эффекты SMV включают снижение содержания масла и клубеньков. SMV также влияет на азотфиксацию и может повышать восприимчивость к другим патогенам.[1]

Время появления

Все сезоны.[нужна цитата ]

Условия, благоприятствующие болезни

Растения, инфицированные в молодом возрасте, обычно проявляют больше симптомов, чем растения, инфицированные в более старшем возрасте.[нужна цитата ] Более высокая активность или более высокая популяция тлей способствует передаче вируса.

Лечение заболеваний

Основным инструментом управления во избежание снижения урожайности и серьезного повреждения растений являются профилактические методы. Использование сертифицированных семян, свободных от вирусов, и время посадки имеют решающее значение для предотвращения высоких популяций переносчиков, когда растения еще молодые.[1] Зараженные семена являются наиболее важным путем передачи ВПЧ и служат основным источником инфекции для последующего распространения тлей. Поздняя посадка совпадает с более высокими популяциями тли, что может увеличить вероятность передачи вируса молодым сеянцам. Инфекция на ранних стадиях роста оказывает наибольшее влияние на потерю урожая и качество семян по сравнению с инфекцией на поздних этапах жизненного цикла.[10] Серологические и молекулярные методы скрининга вирусного присутствия в семенах могут использоваться для обнаружения в партиях семян.[1]

Борьба с тлей-переносчиками должна значительно снизить уровень инфицирования. Однако до сих пор не разработаны методы борьбы с тлей.[9][7] Инсектициды не считаются эффективными в снижении передачи ВПЧ тлями, поскольку тли, присутствующие при опрыскивании, погибают, но поле быстро заселяется крылатыми тлями, и передача вируса возобновляется. Тля, которая контактирует с остатками инсектицидов на поверхности листьев, погибает, но все еще способна передавать вирус до смерти. Производители не должны распылять инсектицид ниже порогового значения для сои, поскольку использование инсектицида подавит только переносчика, но не болезнь, и может усугубить проблему с вирусом.[10]

Наиболее эффективное лечение заболеваний должно основываться на использовании устойчивых сортов. По крайней мере, три встречающихся в природе независимых локуса (Rsv1, Rsv3 и Rsv4) были идентифицированы и картированы на устойчивость к SMV.[1] Из-за высокой вариабельности SMV использование отдельных генов устойчивости потенциально опасно, и для достижения контроля над заболеванием рекомендуется пирамизация доступных источников устойчивости.[11]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж г час я j k л м п о п q р s Хилл, Джон Х .; Уизем, Стивен А. (2014). «Контроль вирусных заболеваний сои». Борьба с вирусными заболеваниями растений - посевы, размножаемые семенами. Достижения в вирусных исследованиях. 90. С. 355–390. Дои:10.1016 / b978-0-12-801246-8.00007-х. ISBN  9780128012468. PMID  25410106.
  2. ^ а б c d Беншер Д., Паппу С.С., Ниблетт К.Л., Варон де Агудело Ф., Моралес Ф., Ходсон Э., Альварес Э., Акоста О, Ли, РФ (1996). "Штамм вируса мозаики сои, поражающий Пассифлора виды В Колумбии » (PDF). Завод Дис. 80 (3): 258–262. Дои:10.1094 / PD-80-0258.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  3. ^ а б Лю, Цзянь-Чжун; Фанг, Юань; Пан, Хунси (2016). «Текущее состояние патосистемы вируса соевой мозаики (SMV)». Границы микробиологии. 7: 1906. Дои:10.3389 / fmicb.2016.01906. ISSN  1664-302X. ЧВК  5127794. PMID  27965641.
  4. ^ Гарднер М, Кендрик Дж.Б. (1921). «Соевая мозаика». Журнал сельскохозяйственных исследований. 22: 111–114.
  5. ^ «Вирусная зона потивируса». viralzone.expasy.org. Получено 2017-12-11.
  6. ^ Nandakishor, H.V .; Kumaraswamy, B .; Mane, S.S .; Вина, Дж. Амрута (2017). "Исследования диапазона хозяев вируса соевой мозаики". Международный журнал современной микробиологии и прикладных наук. 6 (7): 304–308. Дои:10.20546 / ijcmas.2017.607.035.
  7. ^ а б c d е ж «Вирус соевой мозаики: болезни сельскохозяйственных культур: расширение Миннесотского университета». www.extension.umn.edu. Получено 2017-12-11.
  8. ^ Калверт Л.А., Габриал С.А. (1983). «Усиление вирусом мозаики сои титра вируса крапчатости стручков фасоли в дважды зараженной сои». Физиология и биохимия. 73: 992, 997.
  9. ^ а б Педерсен, Палле; Грау, Крейг; Каллен, Эйлин; Коваль, Нэнси; Хилл, Джон Х. (18 сентября 2007 г.). «Возможности комплексного управления соевой вирусной болезнью». Болезнь растений. 91 (10): 1255–1259. Дои:10.1094 / PDIS-91-10-1255. ISSN  0191-2917. PMID  30780527.
  10. ^ а б «Вирус мозаики сои и вирус мозаики люцерны». ПАТОЛОГИЯ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР ВИСКОНЗИН. Получено 2017-12-11.
  11. ^ Маруф, Сагай; ЯВЛЯЮСЬ.; Jeong, S.C .; Gunduz, I .; Tucker, D.M .; Buss, G.R .; Толин, С.А. (2008-03-01). «Пирамидирование генов устойчивости к вирусу соевой мозаики путем отбора с помощью маркеров. Все права защищены. Никакая часть этого периодического издания не может быть воспроизведена или передана в любой форме и любыми средствами, электронными или механическими, включая фотокопирование, запись или хранение и поиск любой информации системе без письменного разрешения издателя. Разрешение на печать и перепечатку материалов, содержащихся в данном документе, было получено издателем ». Растениеводство. 48 (2): 517–526. Дои:10.2135 / cropci2007.08.0479. ISSN  1435-0653.

внешняя ссылка