Virus mozaiky pšeničné půdy - Soil-borne wheat mosaic virus

Nesmí být zaměňována s Virus mozaiky pšenice přenášené z půdy nebo Virus mozaiky obilnin přenášený půdou.
Virus mozaiky pšeničné půdy
Klasifikace virů E
(bez hodnocení):Virus
Oblast:Riboviria
Království:Orthornavirae
Kmen:Kitrinoviricota
Třída:Alsuviricetes
Objednat:Martellivirales
Rodina:Virgaviridae
Rod:Furovirus
Druh:
Virus mozaiky pšeničné půdy
Synonyma[1]
  • Ovesný proužek virus

Virus mozaiky pšeničné půdy (SBWMV) je ve tvaru tyče rostlinný patogen které mohou způsobit vážné následky zakrnění a mozaika v náchylné pšenice, ječmen a žito kultivary.[2] Nemoc byla často chybně diagnostikována jako a nutriční problém, ale to ve skutečnosti částečně umožnilo náhodný vizuální výběr šlechtitelskými programy rezistentních genotypy. Virus mozaiky pšeničné půdy je součástí rodu Furovirus. Členové tohoto rodu se vyznačují tuhými tyčkovitými částicemi a pozitivní sense RNA genomy skládající se ze dvou molekul, které jsou zabaleny do samostatných částic, které kódují buď replikaci, mobilitu, strukturu nebo obranu proti hostitel.[3] Virus se šíří podobným houbám protist, Polymyxa graminis, jehož nepohlavní sekundární a sexuální primární cykly pomáhají šíření viru. Toto onemocnění vyvolává sekundární příznaky z kořenová buňka infekce. Toto onemocnění závažným způsobem přispívá ke ztrátě úrody.[4]

Hostitelé a příznaky

Primární hostitel pro Virus mozaiky pšeničné půdy je rostlina pšenice, Triticum aestivum,[5] ačkoli virus může také ovlivnit žito, ječmen a triticale.[6] Příznaky onemocnění se primárně vyskytují na listech. Mezi tyto příznaky patří chlorotické mramorování listů nebo listová mozaika, růžice zakrnění, pruhování a skvrnitost listů.[2] Příznaky mozaiky a mramorování se mohou pohybovat od mírně zelené až žluté a listy mohou někdy na špičkách mít také čárky, paralelní pruhy, načervenalé pruhy a nekrózu.[6] Příznaky se obvykle vyskytují každý rok přibližně ve stejnou dobu. Tento čas je obvykle brzy na jaře, i když v teplejším podnebí je možné, že se příznaky mohou objevit na konci podzimu nebo na začátku zimy.[4] Nemocná pole mají často nerovnoměrný vzhled příznaků, zejména v oblastech s nízkou vlhkostí.[7] Je to proto, že odvodnění vzor vody na poli používá virus k infikování rostlin.[8]

Cyklus nemocí

Virus mozaiky pšeničné půdy používá houbového protistu Polymyxa graminis, an endoparazitický slizová forma jako vektor. P. graminis produkuje odpočinek výtrusy které obsahují virová RNA a pohybový protein po dobu až 30 let. Spící klidové spory mohou klíčit a způsobí infekci obsahující virus zoospore. Zoospory potřebují vodu, aby se dostaly k hostiteli, takže nasycené půdní podmínky maximalizují šíření. Když zoospora dosáhne hostitelské rostliny, je encysty na povrchu a kortikální kořenová buňka a vyvine kopí jako vak, který, až bude zralý, prorazí sousední zoospore a hostitelské zdi. Spolu s vakem se obsah zoospór stejně jako virové částice vyprázdní do hostitelské kortikální buňky. Jak je virus připojen k zoospore nebo jak jej přenáší a jak se virus přenáší ze zoospory do kořene rostliny, není zcela objasněn, i když skutečný virus a pohybový protein nejsou, kapsid bílkoviny byly nalezeny uvnitř P. graminis sporosori. Po punkci kortikálních kořenových buněk jeden ze dvou typů plasmodia z P. graminis uvnitř se mohou tvořit. Tyto plasmodie se diferencují a vytvářejí buď sekundární zoospory (součást bezpohlavního sekundárního cyklu), nebo klidové spory, sexuální primární cyklus. Infekce kořenových buněk způsobuje značné zakrnění a mozaiku, což znamená lokální infekci v kořeni se sekundárními příznaky zakrnění a tvorby mozaiky. Virus sám o sobě obsahuje dva typy částic. Delší částice obsahuje RNA 1, což je přibližně 7100 nukleotidy dlouhý a kóduje tři proteiny. Dva z nich, měřící 150 kDa a 209 kDa, umožňují replikaci viru. Druhý protein má 37 kDa a umožňuje pohybový protein mezi buňkami. Proteiny 150 kDa a 209 kDa jsou přeloženy přímo ze zprávy smysl virová RNA, zatímco protein 37 kDa je exprimován prostřednictvím a subgenomická mRNA. Kratší částice obsahuje RNA 2 (přibližně 3600 nukleotidů), která také kóduje tři různé proteiny. První je 19 kDa plášťový nebo kapsidový protein (CP). Někdy je plášťový protein UGA terminační kodon je potlačen, což umožňuje překlad CP k 84 kDapročíst protein, o kterém se předpokládá, že je vyžadován pro přenos viru jeho protistovým vektorem P. graminis.[4] Třetí protein je 19 kDa cystein - bohatý protein, který je exprimován prostřednictvím subgenomické mRNA a může fungovat jako supresor proteinu umlčení post-transkripčního genu proti odporu hostitele vůči viru.[3] Optimální teploty pro P. graminis se liší v závislosti na tom, kde se nacházejí: například 80–86 ° F (27–30 ° C) v Indie se liší ve srovnání s Belgie, Kanada, Japonsko. a Francie (59–64 ° F (15–18 ° C)) a optimální teplota pro přenos 59 ° F (15 ° C) v Stát New York. Protože při 7 ° C nedochází k žádnému významnému přenosu, spadněte nebo zaskočte mírné podnebí jsou považovány za období roku, kdy dojde k infekci.[4]

životní prostředí

Nemoc potřebuje prostředí příznivé pro infekci plaveckými zoospory vektoru viru, P. graminis. V suchých prostředích se infikované rostliny vyskytují v nízko položených, vlhkých oblastech pole a ve vlhkém podnebí nebo v podnebí s vyšší vlhkostí se mohou infekce vyskytovat kdekoli na poli.[4] I když je nemoc schopna se šířit v celkovém sušicím prostředí, pokud je v ní vlhkost, stále existuje optimálnější prostředí pro šíření nemoci. Toto onemocnění upřednostňuje prostředí s chladným počasím a teplotami blízkými 16 ° C a v NÁS „Pšeničná mozaika přenášená půdou se vyskytuje většinou ve východní a střední oblasti země.[8]

Řízení

Odolnost kultivaru vůči viru je nejpraktičtější strategií pro tlumení choroby. Důkazy ukazují, že je pravděpodobné, že rezistence brání systémovému pohybu na listy z kořenů, i když tato rezistence nezabrání replikaci ani pohybu buněk ke kořenům.[4] Příklady rezistentních kultivarů pšenice zahrnují kultivary Hawk a Newton.[9] Informace o mechanismu odporu však stále chybí.[9] I když existují dva důležité aspekty mozaiky pšenice přenášené půdou, virus a vektor, rezistence je namířena spíše na virus než na vektor. Je to proto, že kořeny vnímavých kultivarů a rezistentních kultivarů mohou být stále kolonizovány Polymyxa graminis.[9] Odpor v linii pšenice Triticum aestivum lze vytvořit křížením pšenice s divočinou diploidní předek pšenice, Aegilops tauschii.[10] Existují i ​​jiné kultivary odporu. Většina kultivarů je odolná vůči běžným kmenům viru.[2] Zatímco rezistence kultivaru je v současné době nejúčinnější formou rezistence, existuje několik dalších způsobů, jak tuto chorobu zvládnout. Chemická kontrola v půdě fumiganti poskytují kontrolu proti vektoru P. graminis, ale tito fumiganti nejsou ekonomicky proveditelní při použití malých zrn.[4] Sanitace strojů je důležitá, aby se zabránilo zavlečení viru do nových oblastí transportem půdy a kanalizace je ekonomičtější možností pro zvládání nemocí.[4] ELISA a RealTime PCR lze použít k potvrzení diagnózy infikovaných rostlin.[11]

Důležitost

Virus mozaiky pšeničné půdy je v současné době distribuován na většinu východní a střední Spojené státy. Od prvního evropský Zpráva z roku 1960, virus se rychle rozšířil na evropský kontinent a je hojný v Francie, Německo, Itálie a Spojené království. V počátečním období roku 2006 Virus mozaiky pšeničné půdy výzkum, hostitelské genotypy náchylné na zakrnění růžice byly běžné a ztráty výnosu byly zaznamenány na více než 50%. Dnes, i když pečlivé sledování fenotypu růžice snížilo ztráty na výnosu, rostliny stále vykazují mozaikový fenotyp, což vede k možné významné ztrátě výnosu. Vzhledem k tomu, že virové příznaky jsou krátkodobé a napodobují výživové nedostatky, je ekonomický význam viru často přehlížen. Virus přispívá ke snížení hmotnosti jádra, počtu ojí a testovací hmotnosti, což vede k nižšímu výnosu zrna, což vede ke ztrátě zisku.[4]

Reference

  1. ^ ICTV 7th Reportvan Regenmortel, M.H.V., Fauquet, C.M., Bishop, D.H.L., Carstens, E.B., Estes, M.K., Lemon, S.M., Maniloff, J., Mayo, M.A., McGeoch, D.J., Pringle, C.R. a Wickner, R.B. (2000). Taxonomie virů. Sedmá zpráva Mezinárodního výboru pro taxonomii virů. Academic Press, San Diego. 907 https://talk.ictvonline.org/ictv/proposals/ICTV%207th%20Report.pdf
  2. ^ A b C „Soilborne Mosaic and Yellow Mosaic (Spindle Streak Mosaic) of Winter Wheat“ (PDF). Department of Crop Sciences University of Illinois at Urbana-Champaign. Říjen 1998. Citováno 7. ledna 2014.
  3. ^ A b Te, Jeannie; Ulrich Melcher; Amanda Howard; Jeanmarie Verchot-Lubicz (2005). „Protein 19K protein z pšeničné mozaiky (SBWMV) patří do třídy proteinů bohatých na cystein, které potlačují umlčování RNA“. Virology Journal. 2 (1): 18. doi:10.1186 / 1743-422X-2-18. ISSN  1743-422X. PMC  555535. PMID  15740624.otevřený přístup
  4. ^ A b C d E F G h i Cadle-Davidson, L .; S. M. Gray (2006). „Virus mozaiky pšenice přenášené v půdě“. Instruktor pro zdraví rostlin. doi:10.1094 / PHI-I-2006-0424-01. ISSN  1935-9411.otevřený přístup
  5. ^ Ziegler, Angelika; Bettina Golecki; Ute Kastirr (2013). "Výskyt newyorského kmene viru mozaiky pšenice přenášené v půdě v severním Německu". Journal of Phytopathology. 161 (4): 290–292. doi:10.1111 / jph.12050. ISSN  0931-1785.
  6. ^ A b Cowger, Christina a Randy Weisz. Soilborne Wheat Mozaic And Spindle Streak Mosaic Virus. Rep. USDA Agricultural Research Service, n.d. Web. https://ars.usda.gov/SP2UserFiles/ad_hoc/66452500Publications/Cowger/CowgerWeisz05.pdf
  7. ^ „SBWMV.“ University of Delaware Kent County Agricultural Extension. Web. http://extension.udel.edu/kentagextension/tag/sbwmv/
  8. ^ A b De Wolf, Erick (duben 2010). "Wheat Soilborne Mosaic". Kansaská státní univerzita. Citováno 7. ledna 2014.
  9. ^ A b C Myers, L. Drumm (1993). „Pohyb viru ovlivněného teplotou při vyjádření odolnosti vůči mozaikovému viru pšenice obilné u pšenice tvrdé zimní zimy (Triticum aestivum)“ (PDF). Fytopatologie. 83 (5): 548. doi:10.1094 / Phyto-83-548. ISSN  0031-949X.
  10. ^ Hall, M. D .; G. Brown-Guedira; A. Klatt; A. K. Fritz (2009). „Genetická analýza rezistence na virus mozaiky pšenice přenášený v půdě odvozený z Aegilops tauschii“. Euphytica. 169 (2): 169–176. doi:10.1007 / s10681-009-9910-r. ISSN  0014-2336. S2CID  33792047.
  11. ^ Trzmiel, Katarzyna; Małgorzata Jeżewska; Aleksandra Zarzyńska (2012). „První zpráva o viru mozaiky pšenice přenášené v půdě (SBWMV) infikující Triticale v Polsku“. Journal of Phytopathology. 160 (10): 614–616. doi:10.1111 / j.1439-0434.2012.01952.x. ISSN  0931-1785.