Cytorhabdovirus s jahodovou vráskou - Strawberry crinkle cytorhabdovirus - Wikipedia

Cytorhabdovirus s jahodovou vráskou
Klasifikace virů E
(bez hodnocení):Virus
Oblast:Riboviria
Království:Orthornavirae
Kmen:Negarnaviricota
Třída:Monjiviricetes
Objednat:Mononegavirales
Rodina:Rhabdoviridae
Rod:Cytorhabdovirus
Druh:
Cytorhabdovirus s jahodovou vráskou
Synonyma
  • Virus jahodových vrásek

Cytorhabdovirus s jahodovou vráskou, běžně nazývaný Strawberry crinkle virus (SCV), je negativní smysl jednovláknový RNA virus, který ohrožuje produkci jahod po celém světě. Tento virus snižuje tuhost rostlin, produkci vtoků, velikost plodů a produkci, přičemž způsobuje narušení a zvrásnění listů. Tento virus byl poprvé popsán v roce 1932 v Oregonu a Kalifornii s komerčními odrůdami jahod a později se stal problémem po celém světě, včetně Severní Ameriky, Jižní Ameriky, Evropy, Jižní Afriky, Nového Zélandu, Austrálie a Japonska. Z čeledi Rhabdoviridae je to velká rodina virů, která postihuje rostliny, obratlovce a bezobratlé. Konkrétně se tento virus přenáší dvěma vektory mšic, které se živí jahodovými rostlinami rodu Fragaria, Chaetosiphon fragaefolii a C. jacobi. Pokud je SCV kombinován s jinými jahodovými viry přenášenými mšicemi, jako jsou skvrnitost, slabé žluté okraje, pruhy žil nebo palidóza, poškození se stává ještě škodlivějším. Ekonomicky, Fragaria ananassa jsou ti, kterých se týká SCV.[1][2][3]

Na snímku je transmisní elektronový mikrofotografie viru vezikulární stomatitidy Indiana (VSIV). Toto je považováno za prototyp rhabdoviru, protože přenosové elektronové mikrofotografie viru Strawberry Crinkle Virus (SCR) nejsou v současné době k dispozici.

Baltimorova klasifikace

Na základě klasifikace Baltimore, což je systém klasifikace virů, který seskupuje viry do rodin na základě jejich typu genomu, můžeme vědět, jaké kroky musí virus podniknout, aby vytvořil mRNA, a jak je genom kopírován, aby vytvořil více genomů. Všechny viry se chtějí dostat do mRNA, aby mohly projít procesem překladu; schopnost to však dělat pouze jediný vláknitý RNA virus (+ RNA). (-) RNA viry, jako je SCV, nemohou být hostitelem přeloženy, protože buňky nemají mechanismus k jejich kopírování, což naznačuje, že virus musí přinést svůj vlastní enzym, RNA-závislou RNA polymerázu, aby zkopírujte negativní řetězec do mRNA. To umožňuje virům, jako je SCV, produkovat (+) RNA, kterou tedy může hostitel překládat.

Struktura a genom

SCV je obaleno baciliformní morfologií. Virus je zhruba 163-383 nm dlouhý a 74-88 nm v průměru. Glykoproteiny jsou pravděpodobně považovány za primární povrchové výčnělky, které se vyskytují v cytoplazmě, které jsou buď potažené nebo nepotažené. Jeho nukleokapsidy jsou uzavřeny v obálce odvozené od hostitele a jsou obvykle spirálovité s lineárním genomem, což je jednovláknová RNA (- RNA) v negativním smyslu. Virový genom SCV má obvykle zhruba 13 kb a obsahuje čtyři proteiny. Čtyři proteiny podílející se na tomto viru jsou glykoprotein (G), nukleokapsid (N), fosfoprotein (P) a matrix (M) s příslušnou velikostí 77 kDa, 55 kDa, 45 kDa a 23 kDa. Stejně jako ostatní rostlinné rhabdoviry je zde obsažen pátý protein, velký protein (L), který má 230 kDa.

Organizace těchto pěti proteinů v genomu SCV je vysoce konzervovaná. Pořadí genomu je následující: N, P, M, G, L, zatímco regiony mezi těmito proteiny existují. Je důležité si uvědomit, že akumulace M a G proteinů je zodpovědná za morfologii SCV ve tvaru bacilů.[4][1]

Replikační cyklus

Genový výraz

RNA závislá RNA polymeráza se váže na SCV genom na 3 'konci, kde se pak geny přepisují. Jakmile syntéza dosáhne L proteinu blízko 5 'konce, mRNA jsou uzavřeny a polyadenylovány.[5]

Vstup do buňky

Vstup viru do hostitelské buňky nastává, když se virové G glykoproteiny připojí k povrchovým receptorům hostitelské buňky a zahájí endocytózu. Endocytóza je zahájena nízkými hodnotami pH a potaženými jamkami, které jsou tvořeny klatrinem. Virus je poté schopen fúzovat s hostitelskou membránou, která se vyskytuje v cytoplazmě.

Replikace

Jakmile se virus spojí s membránou hostitele, dojde k replikaci. Těchto pět proteinů v SCV se přepisuje ze své (-) RNA pomocí RNA polymerázy, která je také L proteinem. Kromě této funkce je L protein také enzymaticky nezbytný pro omezení mRNA a fosforylaci P proteinu. Místo promotoru se nachází na 3'-konci genomu, kde se váže polymeráza, a pohybuje se podél šablony RNA směrem k 5'-konci. Tento pohyb z vedoucího na konec přívěsu mRNA produkuje příslušné N, P, M, G a L proteiny.

Replikace genomu vyžaduje k obalení RNA nově syntetizované N proteiny. Používá se k produkci více negativně snímané genomové RNA.[Citace je zapotřebí ]

Transkripce

Transkripce nastává po vstupu do buňky a je regulována poté, co jsou L a P proteiny exprimovány v replikaci. K tomuto procesu dochází a hromadí se ve viroplazmech, což jsou struktury podobné vláknům, které se nacházejí v cytoplazmě infikovaných buněk. RNA závislá RNA polymeráza nebo běžně známá jako transkriptáza se pohybuje od 3 'konce genomu k 5' konci a může končit náhodně u jakékoli proteinové sekvence, což umožňuje, aby se mRNA tvořila odděleně od sebe. N proteinů je obvykle produkováno hojně a hromadí se, protože jsou umístěny na začátku genomu (3 'konec), který je umístěn hned za vedoucí sekvencí RNA. To je důležité, protože N protein je pro virus potřebný, protože se používá k obalení vnějšku replikovaných genomů.

Během tohoto procesu existují spouštěcí a zastavovací signály, které pouze umožňují, aby se část molekuly polymerázy pohybovala kolem každého spojení, aby transkripce pokračovala. Toto přerušení vede k většímu množství mRNA, která se produkují na začátku genomu, což má za následek různá množství mRNA produkovaná, když se polymeráza pohybuje po proudu od N, P, M, G, do L. Tato nekonzistence vede k většímu množství nukleokapsidových proteinů než velké (L) proteiny.

Poté, co dojde k transkripci, jsou všechny produkované mRNA uzavřeny na 5 'konci a polyadenylovány na 3' konci. Tento proces produkuje mRNA pro SCV, aby došlo k translaci.[Citace je zapotřebí ]

Překlad

Poté, co se mRNA vytvoří a jsou uzavřeny a polyadenylovány na příslušné konce, napodobuje tato struktura buněčné mRNA a umožňuje translaci buněčnými ribozomy za vzniku proteinů.

Hrubé endoplazmatické retikulum se používá k překladu G proteinu, což naznačuje, že G proteiny mají na počátečním kódu mRNA jednoduchý peptid. Fosfoproteiny (P) a glykoproteiny (G) poté procházejí posttranslační modifikací. Poté, co dojde k fosforylaci velkého (L) proteinu, jsou připraveny trimery P proteinu. Poté je G protein glykosylován v Rough Endoplasmic Reticulum a Golgi komplexu.[Citace je zapotřebí ]

Montáž a uvolnění

Virus opouští hostitelskou buňku procesem pučícího a tubulárně vedeného virového pohybu. Rostliny jsou přirozeným hostitelem SCV a tento virus je specificky přenášen vektory mšic. Hlavně, Chaetosiphon fragaefolii.

Je důležité si uvědomit, že přenosový cyklus závisí na teplotě. Nižší teploty zvyšují inkubační dobu u jahod a latentní dobu u vektoru.[6]

Modulace hostitelských procesů / interakce s hostitelem

Vektory mšic během jejich růstové a vývojové fáze.

Vektory jahodových mšic, jako např Chaetosiphon fragaefolii, je rodu Chaetosiphon, což jsou hlavní příčiny problémů, které se vyskytují u jahod po celém světě. Tyto vektory infiltrují jahodové rostliny a vypadají, že mají buď průsvitnou žlutobílou až světle zelenožlutou barvu. Délka těla C. fragaefolii je zhruba 0,9–1,8 mm dlouhá, zatímco antény jsou 0,9–1,1násobek délky těla. Poškození rostlin je způsobeno tím, že vektory mšic nasávají mízu z rostlin a způsobují pozorované příznaky SCV. Tyto vektory mohou být infikovány tímto virem již za 24 hodin od narození, přičemž je pozorována latentní doba 10–19 dnů. Po infikování může tento vektor přenášet SCV po dobu až 2 týdnů.[7][8]  

Přidružené nemoci

  • Latentní virus jahod, kmeny A a B.
  • Viry jahodové léze A a léze B
  • Virus chlorózy jahodové žíly[9]

Příznaky a symptomy

Příznaky Virus jahodových vrásek se liší mezi různými odrůdami rostlin a mohou se také lišit v závažnosti. Mezi běžné příznaky patří špinění žil rostlin. Skvrna může být chlorotická (nažloutlá skvrna na povrchu listu) nebo nekrotická s černými oblastmi, které naznačují smrt tkáně v těchto oblastech. Okvětní lístky květů se také mohou zdeformovat a ty okvětní lístky mohou mít také neobvyklé pruhy. Virus může také způsobit nesprávně tvarované letáky, zvlněné listy a také nerovnoměrné rozložení listů v rostlině. Dalším příznakem může být tvorba lézí nebo oblastí poškození řapíku a stolónky rostliny. Epiznastie může také nastat z viru, který způsobuje zvýšený růst horní oblasti rostliny, což zase způsobuje, že rostlina je velmi těžká a způsobuje její ohnutí dolů.[9]

Geografické rozdělení

  • SCV je vidět na celém světě a postižené geografické oblasti zahrnují mimo jiné:
    • Evropa: Belgie, Bulharsko, Česká republika, Francie, Německo, Itálie, Nizozemsko, Polsko, Spojené království, Jugoslávie
    • Asie: Čína (Hebei, Hubei, Heilongjiang, Jilin, Jiangxi, Liaoning, Shandong, Shanxi, Zhejiang), Izrael, Japonsko, Kazachstán
    • Afrika: Jižní Afrika
    • Severní Amerika: Kanada, USA (Kalifornie, Oregon)
    • Jižní Amerika: Chile
    • Oceánie: Austrálie (Nový Jižní Wales, Tasmánie, Victoria), Nový Zéland[9]

Tropismus

Rozsah přirozeného hostitele SCV je úzký, včetně lesních jahod F. vesca, F. virginiana a F. chiloensis, jakož i na pěstovaných druzích, F. ananassa.[6]

Ve studii byl virus izolován z materiálu jahodových listů; je však zapotřebí více experimentů, aby se dospělo k závěru, které rostlinné tkáně jahod jsou pro virus optimální.[1]

Ekonomický dopad a řešení

Jahody jsou jednou z nejdůležitějších plodin bobulí pěstovaných v mírných oblastech. Díky tomu je jahodový průmysl multimiliardovým průmyslem v mírných oblastech světa. Viry jsou považovány za minoritní faktor patogenů, které způsobují produkci velkých plodin. Za účelem kontroly SCR se doporučuje kontrolovat vektory tohoto viru, mšice Chaetosiphon fragaefolii a C. jacobi. Je však důležité si uvědomit, že insekticidy se nepoužívají k regulaci vektorů mšic kvůli možným škodlivým interakcím s čmeláky, které jsou nezbytné pro opylování rostlin. Navíc kultivace zdravých rostlin bez virů může pomoci kontrolovat šíření SCR. Rostlinný materiál, který byl infikován virem, by měl být vymýcen. Při obchodování s jahodovými rostlinami je důležité ověřit, zda rostlinný materiál splňuje podmínky certifikačního schématu bez virů; lze však získat apikální meristémy z nemocných rostlin a zbavit je virů jejich pěstováním na kultivačním médiu. To je nejúspěšnější, když byly mateřské rostliny několik měsíců ošetřeny teplem 35 ° C - 41 ° C.[6][10][7]

Reference

  1. ^ A b C Posthuma, K. I .; Adams, A. N .; Hong, Y .; Kirby, M. J. (2002). "Detekce viru Strawberry crinkle v rostlinách a mšicích pomocí RT-PCR za použití konzervovaných sekvencí L genu". Patologie rostlin. 51 (3): 266–274. doi:10.1046 / j.1365-3059.2002.00725.x. ISSN  1365-3059.
  2. ^ Koloniuk, Igor; Fránová, Jana; Šarkisová, Tatiana; Přibylová, Jaroslava (01.09.2018). "Kompletní genomové sekvence dvou odlišných izolátů viru jahodového zvrásnění, které infikují jednu jahodovou rostlinu". Archivy virologie. 163 (9): 2539–2542. doi:10.1007 / s00705-018-3860-4. ISSN  1432-8798. PMID  29728910.
  3. ^ Byers, Loren W. (2013-04-15). Program druhé linie obrany, datový list sekundárních screeningových operací - uživatelská příručka (Zpráva). doi:10.2172/1073755. OSTI  1073755. Citováno 14. března 2019.
  4. ^ Posthuma, Karin I .; Adams, Anthony N .; Hong, Yiguo (2000). „Strawberry crinkle virus, cytorhabdovirus, který vyžaduje větší pozornost virologů“. Molekulární rostlinná patologie. 1 (6): 331–336. doi:10.1046 / j.1364-3703.2000.00041.x. ISSN  1364-3703. PMID  20572980.
  5. ^ "Rhabdoviridae ~ stránka ViralZone". viruszone.expasy.org. Citováno 2019-03-13.
  6. ^ A b C "Strawberry crinkle cytorhabdovirus" (PDF). Datové listy karanténních škůdců - prostřednictvím Připravil CABI a EPPO pro EU na základě smlouvy 90/399003.
  7. ^ A b Cantliffe, Daniel J .; Rondon, Silvia I. (prosinec 2004). „Chaetosiphon Fragaefolii (Homoptera: Aphididae): potenciální nový škůdce na Floridě?“. Florida entomolog. 87 (4): 612–615. doi:10.1653 / 0015-4040 (2004) 087 [0612: CFHAAP] 2.0.CO; 2. ISSN  0015-4040.
  8. ^ "Chaetosiphon fragaefolii (jahoda mšice) identifikace, obrázky, ekologie, kontrola". influentialpoints.com. Citováno 2019-03-13.
  9. ^ A b C Brunt AA, Crabtree K, Dallwitz MJ, Gibbs AJ, Watson L, Zurcher EJ (1996-08-20). "Rostlinné viry online - jahodové vrásky cytorhabdovirus". srs.im.ac.cn. Citováno 2020-09-03.
  10. ^ Martin, Robert R .; Tzanetakis, Ioannis E. (říjen 2013). „Vysoce rizikové viry jahod podle regionů ve Spojených státech a Kanadě: důsledky pro certifikaci, školky a produkci ovoce“. Nemoc rostlin. 97 (10): 1358–1362. doi:10.1094 / PDIS-09-12-0842-RE. ISSN  0191-2917. PMID  30722134.

externí odkazy