Jump to content

Вирус кольцевой пятнистости папайи

Вирус кольцевой пятнистости папайи
Симптомы PRSV на дереве папайи (а) и плодах (б)
Классификация вирусов Изменить эту классификацию
(без рейтинга): Вирус
Область : Рибовирия
Королевство: Орторнавиры
Тип: Писувирикота
Сорт: Стелпавирицеты
Заказ: пататавирусные
Семья: Потивирусиды
Род: Потивирус
Разновидность:
Вирус кольцевой пятнистости папайи
Синонимы
  • Потивирус кольцевой пятнистости папайи
  • Вирус мозаики искажения папайи
  • Вирус деформации листьев папайи
  • Вирус кольцевой пятнистости Papaw
  • Вирус мозаики папайи
  • Вирус мозаики арбуза 1

Вирус кольцевой пятнистости папайи ( PRSV ) — патогенный вирус растений. [ 1 ] из рода Potyvirus и семейства вирусов Potyviridae, которые в первую очередь поражают дерево папайи .

Вирус представляет собой гибкую палочковидную частицу без оболочки длиной 760–800 нм и диаметром 12 нм. Он передается между растениями посредством механических действий, таких как обрезка, а также через многочисленные виды тли, такие как Myzus persicae . Передача семян не обнаружена. [ 2 ]

Существует два основных типа этого вируса, но оба серологически неразличимы и генетически настолько тесно связаны, что теперь их считают одним и тем же видом вируса. Тип, который дал вирусу название, — это изоляты типа P (PRSV-P). Этот тип поражает папайю и некоторых представителей семейства дынных ( Cucurbitaceae ). Другой тип, изоляты типа W (PRSV-W), не заражает папайю. Изоляты PRSV-W действительно инфицируют тыквенные культуры, такие как арбуз, огурец и тыква, и первоначально были известны как вирус мозаики арбуза 1 . [ 3 ] [ 4 ]

Производство папайи на Гавайях дважды серьезно пострадало от вируса PRSV. Вирус был завезен на остров Оаху еще в 1937 году. [ 5 ] Болезнь протекала в легкой форме в течение нескольких лет, пока примерно в 1950 году она не мутировала или не был введен более агрессивный штамм. В течение 12 лет площадь земель под выращиванием папайи сократилась на 94%. Затем производство было перенесено с Оаху в регион Пуна на острове Гавайи («Большой остров») под строгий карантин. В 1971 году вирус PRSV был обнаружен в приусадебных участках, но были предприняты усилия по предотвращению его распространения. Вирус появился на коммерческих фермах в 1992 году, и к 1995 году производство в Пуне стало невозможным. Коммерческие производители снова переехали на побережье Хамакуа , но с ограниченным успехом. К концу десятилетия производство папайи на Гавайях сократилось вдвое. Трансгенные сорта папайи, устойчивые к PRSV, были запущены в производство в 1998 году и возродили отрасль. [ 6 ]

Распространение и происхождение

[ редактировать ]

Оба патотипа распространены по всему миру. Например, известно, что PRSV-P присутствует на Ближнем Востоке, в Африке, Южной и Центральной Америке. Он также был обнаружен в Китае, Франции, Германии, Индии, Италии, Мексике, Тайване и США. Изоляты PRSV-W были обнаружены в США, странах Карибского бассейна , Мексике, Италии, Германии, Австралии, Франции, Индии, на Ближнем Востоке и в Южной Америке .

Используя исследования генетической филогении , исследователи подозревают, что вирус возник в Азии, вероятно, в Индии, около 2250 лет назад. Оттуда он медленно распространился по континенту, достигнув Китая около 600 лет назад. Он также был завезен непосредственно из Индии в Австралию и Америку за последние 300 лет. Папайя была завезена в Индию всего 500 лет назад, после чего вирус перешел из тыквенных культур . Однако в своей эволюции вирус много раз переключался между патотипами. [ 7 ]

Симптомы типичны для вирусных заболеваний. У папайи наблюдается пожелтение, деформация листьев и сильная мозаика. На стволе и черешках появляются маслянистые или мокнущие водой пятна и полоски. На плодах будут бугорки и классическое «кольцевое пятно». Также было показано, что тяжелый изолят PRSV вызывает некроз тканей. [ 8 ] Симптомы тыквы, как правило, похожи на симптомы папайи, включая волдыри, мозаику, пожелтение и деформацию листьев. [ 9 ]

Этот вирус производит два типа телец включения , видимых под световым микроскопом при правильном окрашивании эпидермальных полосок. [ 10 ] Одно из включений представляет собой типичное цилиндрическое включение (CI), которое считается диагностическим для группы потивирусов, а другое называется аморфным включением (AI). Наличие обоих включений может быть диагностическим признаком этого вируса. [ 11 ]

Симптомы вируса PRSV у тыквы ( Cucurbita pepo )

У кабачков, арбузов и других тыквенных PRSV-W вызывает пятнистость и деформацию листьев и плодов. [ 12 ] PRSV-W считается одним из ограничивающих факторов при выращивании тыквенных во Флориде. [ 13 ]

PRSV-W не следует путать с вирусом мозаики арбуза 2 , другим потивирусом, поражающим тыквенные культуры по всему миру, включая Флориду, и который теперь известен просто как вирус мозаики арбуза (WMV). PRSV имеет другой диапазон хозяев, другие серологические свойства и не имеет гомологии нуклеотидной последовательности с WMV. [ 14 ] WMV также имеет различные цитоплазматические тельца включения, которые позволяют отличить его от PRSV-W. [ 15 ]

Поликлональные и моноклональные антитела были созданы как для белков CI, так и для AI, а также для капсидного белка PRSV-W. [ 16 ]

Тля является основным средством передачи PRSV. PRSV является непостоянным вирусом, то есть он не проникает за пределы питающегося ротового аппарата тли, не циркулирует и не размножается внутри своего насекомого-хозяина. Нестойкие вирусы быстро и легко передаются между растениями. Многие виды тлей могут переносить PRSV, особенно персиковая тля и дынная тля. [ 17 ] [ 18 ]

Передача через семена наблюдалась у 2 зараженных растений второго поколения из 1355. [ 19 ] Этот метод передачи является незначительным по сравнению с передачей через тлю-переносчика. [ 20 ] Однако, если зараженное семя выживет, оно может служить источником инокулята, который затем может распространяться насекомыми-переносчиками.

Передача заболевания также может произойти при посадке зараженных саженцев на полях, где вирус отсутствует. Использование для посадки «чистой», безвирусной рассады имеет очень большое значение.

Контроль

[ редактировать ]

Существует известная устойчивость к PRSV, хотя некоторые разновидности более симптоматичны, чем другие. [ 21 ] Существует четыре основных метода борьбы с вирусом PRSV: карантин и географическое перемещение, выгонка и использование сетей, перекрестная защита и генетическая модификация растения-хозяина. Поскольку вирус PRSV является непостоянным вирусом и, следовательно, передается тлей здоровым растениям в течение очень короткого периода времени, инсектицидный контроль затруднен и непрактичен. Как только симптомы наблюдаются, опрыскивать от тли уже поздно – болезнь, скорее всего, уже передалась на близлежащие здоровые растения. Для успешной борьбы с переносчиками инфекции необходимы частые профилактические опрыскивания, что делается редко.

Профилактика посредством карантина и географического перемещения пахотных земель широко распространена и имела место на Гавайях, Филиппинах и в Бразилии. [ 20 ] [ 21 ] Когда поля заражаются, как, например, в случае с производителями папайи на острове Оаху, предпринимаются попытки переместить районы выращивания на поля, свободные от вируса. Обычно это всего лишь временное избежание заболевания, которое со временем распространяется на новые поля.

Разграбление , или удаление и уничтожение зараженных растений, является способом контроля распространения вируса PRSV. Этот метод был безуспешно использован, когда PRSV начала вторгаться в регион Пуна на Гавайях. Распространение ВРСВ трудно подавить с помощью жуликов, поскольку тля очень быстро и эффективно распространяется.

Сетку также можно использовать для предотвращения распространения вируса насекомыми-переносчиками. Производство под сеткой непомерно дорого для натуральных и мелких производителей. [ 21 ] но эффективно использовался на Тайване, поскольку географическое перемещение на таком маленьком острове было невозможно. [ 22 ]

Крестовая защита

[ редактировать ]

Перекрестная защита на практике, хотя и не по механизму действия, аналогична вакцинации против вируса у людей. В растение-хозяина вводится легкий штамм PRSV, у которого затем развивается устойчивость к вирулентным штаммам вируса. Развитие перекрестной защиты папайи исследовалось на Гавайях, начиная с 1979 года. Была достигнута задержка появления симптомов, а также снижение их тяжести. Однако инокуляция легкого штамма также вызвала патогенез растений папайи. [ 20 ]

Перекрестная защита осуществляется на Тайване, в Таиланде и на Гавайях с использованием штаммов НА 5-1 и НА 6-1. [ 23 ]

Трансгеники

[ редактировать ]

Существует два трансгенных сорта папайи, Rainbow и SunUp, оба из которых были созданы Деннисом Гонсалвесом. [ 24 ] и его команда были запущены в производство 1 мая 1998 года. [ 25 ] Радуга (создатель Деннис Гонсалвес) [ 24 ] ) — гибрид F1, представляющий собой нечто среднее между желтомякотным Kapoho и красномякотным SunUp. [ 26 ] Rainbow выращивается на 76% площадей папайи на Гавайях, а SunUp практически не выращивается в коммерческих целях. Считается, что SunUp более устойчив к экзотическим штаммам вируса PRSV, в то время как Rainbow продемонстрировала восприимчивость к таким экзотическим штаммам вируса. [ 21 ] Было показано, что трансгенные сорта чрезвычайно эффективны против гавайских штаммов PRSV, демонстрируя полную устойчивость к вирусу по сравнению со 100% заражением восприимчивых штаммов в некоторых испытаниях. [ 27 ] [ 28 ]

Устойчивость, вызванная патогеном (PDR), — это метод внедрения фрагмента гена патогена в трансгенную культуру, что затем обеспечивает устойчивость растения к патогену. Этот метод был использован при разработке трансгенной папайи. Ген белка оболочки PRSV был встроен в высокоэмбриогенную растительную ткань с помощью недавно изобретенной генной пушки , что привело к разработке трансгенной линии 55–1, эффективность которой в борьбе с гавайскими штаммами PRSV была доказана. PDR, возможно, работает за счет РНК-интерференции . [ 29 ]

Дерегуляция

[ редактировать ]

Оценка возможности выпуска трансгенной папайи в США проводилась APHIS, EPA и FDA. Этот инцидент был уникальным, поскольку трансгенные культуры обычно разрабатываются и продвигаются коммерческими предприятиями, в то время как трансгенная папайя и аргументы в пользу дерегулирования были приняты исследователями Гавайского университета. Университет был очень заинтересован в спасении гавайской индустрии папайи и, следовательно, взял на себя ведущую роль в продвижении коммерциализации фруктов. [ 20 ]

Япония занимает 20% экспортного рынка Гавайев. Япония сопротивлялась одобрению ГМО-папайи с момента ее появления в 1998 году. По состоянию на 2011 год трансгенная папайя Rainbow была одобрена для экспорта в Японию. [ 26 ]

Прочность сопротивления

[ редактировать ]

До сих пор на Гавайях не наблюдалось нарушения устойчивости к белку оболочки, закодированной в трансгенных штаммах папайи. Воздействие иностранных штаммов вируса представляет собой серьезный риск, поскольку было показано, что папайя Rainbow восприимчива к PRSV из Гуама, Тайваня и Таиланда. [ 21 ] [ 30 ]

Одна новая трансгенная линия оказалась устойчивой к PRSV из нескольких мест. [ 29 ]

Гибридизация

[ редактировать ]

Существует длинная череда попыток передачи устойчивости к PRSV от Vasconcellea spp. в папайю. Были получены устойчивые к фертильности гибридные растения, но о их коммерциализации неизвестно. [ 23 ]

Экономический эффект

[ редактировать ]

На Гавайях вирус PRSV имел драматические последствия. В период с 1992 по 1997 год пострадали почти все месторождения в регионе Пуна. [ 20 ] Это местная отрасль стоимостью 11 миллионов долларов в год. [ 31 ]

Папайя выращивается для личного потребления мелкими фермерами, ведущими натуральное хозяйство, в некоторых частях Юго-Восточной Азии, а небольшие излишки продаются на рынке. PRSV является самым большим препятствием для производства папайи на Филиппинах. В 1994 году ущерб от PRSV уничтожил производство папайи на сумму 60 миллионов песо в районе Южного Тагалога и снизил уровень производства на 80%. [ 21 ]

На Бразилию приходится почти половина мирового производства, второе место занимает Индия, а третье место в мировом производстве. [ 32 ] Резкие географические сдвиги производства, чтобы избежать вируса РРСВ, были обычным явлением. Например, в период с 1973 по 1984 год производство папайи в Бразилии существенно переместилось из Рио-де-Жанейро и Сан-Паулу в северные штаты Эспириту-Санту и Баия. [ 20 ] Как и в случае с Гавайями, PRSV со временем обычно догоняет динамику отрасли. Общие экономические издержки таких перераспределительных издержек неизвестны, но, вероятно, значительны.

Реакция на ГМО-папайю привела к тайному уничтожению плантаций папайи под покровом темноты. В некоторых случаях фермеры потеряли деревья папайи на сумму до 15 000 долларов. [ 31 ]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ «О вирусах растений» . Архивировано из оригинала 10 октября 2014 г. Проверено 9 октября 2014 г.
  2. ^ «Описание вирусов растений: вирус кольцевой пятнистости папайи» .
  3. ^ Уэбб; Скотт (1965). «Выделение и идентификация арбуза на вирусы мозаики 1 и 2». Фитопатология . 55 : 895–900.
  4. ^ Персифулл, Делавэр; Хиберт, Э. (1979). «Серологические различия изолятов вируса мозаики арбуза» (PDF) . Фитопатология . 69 (2). Американское фитопатологическое общество: 112–116. дои : 10.1094/phyto-69-112 .
  5. ^ Пэррис, Г.К. (1938) Новая болезнь папайи на Гавайях. Учеб. Являюсь. Соц. Хортик. наук. 36, 263–265.
  6. ^ Трипати, С.; Сузуки, JNY; Феррейра, ЮАР; Гонсалвес, Д. (2008). «Вирус кольцевой пятнистости папайи-P: характеристики, патогенность, изменчивость последовательности и контроль» . Молекулярная патология растений . 9 (3): 269–280. дои : 10.1111/j.1364-3703.2008.00467.x . ПМК   6640413 . ПМИД   18705869 .
  7. ^ Замок Оларте, XA; Фермин, Г.; Табима, Дж.; Рохас, Ю.; Теннант, ПФ; Фукс, М.; Сьерра, Р.; Бернал, Эй Джей; Рестрепо, С. (2011). «Филогеография и молекулярная эпидемиология вируса кольцевой пятнистости папайи» Вирусные исследования 159 (2): 132–140. doi : 10.1016/j.virusres.2011.04.011 . ПМИД   21549774 .
  8. ^ Гонсалвес, Д.; Трипати, С.; Карр, Дж.Б.; Сузуки, JY (2010). «Вирус кольцевой пятнистости папайи» . Инструктор по здоровью растений . Американское фитопатологическое общество. дои : 10.1094/PHI-I-2010-1004-01 . Архивировано из оригинала 18 января 2013 г. Проверено 2 декабря 2012 г.
  9. ^ Дахал, Г.; Лекок, Х.; Альбрехцен, С.Е. (1997). «Распространение потивируса кольцевой пятнистости папайи и вирусов тыквы в Непале». Анналы прикладной биологии 130 : 491.doi : (3 ) 10.1111/j.1744-7348.1997.tb07677.x .
  10. ^ «Растительные вирусы Флориды и их включения» . Архивировано из оригинала 9 октября 2014 г. Проверено 9 октября 2014 г.
  11. ^ «Включения ПРСВ» .
  12. ^ «Вирус кольцевой пятнистости папайи в тыкве» .
  13. ^ Уэбб, С.; Хиберт, Э.; Кучарек, Т.А. (2003). «Идентификация и распространение вирусов, поражающих тыквенные культуры во Флориде». Фитопатология . 93 (С1). Американское фитопатологическое общество: 89. doi : 10.1094/PHYTO.2003.93.6.S1 . ПМИД   18944040 .
  14. ^ «Описание вирусов растений: вирус мозаики арбуза 2» .
  15. ^ «Цилиндрические включения вируса мозаики арбуза » .
  16. ^ Бейкер, Калифорния; Лекок, Х.; Персифулл, Делавэр (1991). «Серологическая и биологическая изменчивость вируса кольцевой пятнистости папайи типа W, выделенного во Флориде» (PDF) . Фитопатология . 81 (7): 722–728. дои : 10.1094/phyto-81-722 .
  17. ^ Хэу РА; Нагата Н.М.; Фукада МТ; Йонахара Б.И. (май 2002 г.). Вирус кольцевой пятнистости папайи обнаружен на острове Мауи (PDF) (отчет). Министерство сельского хозяйства Гавайских островов.
  18. ^ Каллешварасвами CM, Кумар NK. (2008). «Эффективность передачи вируса кольцевой пятнистости папайи тремя видами тли». Фитопатология . 98 (5): 541–6. дои : 10.1094/PHYTO-98-5-0541 . ПМИД   18943221 .
  19. ^ Байот, Р.Г., Вильегас, В.Н., Магдалита, П.М., Ховеллана, МД, Эспино, ТМ и Эксконде, С.Б. (1990). Перенос семян вируса кольцевой пятнистости папайи. Филиппинский журнал растениеводства, 15 (2), 107–111.
  20. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Гонсалвес, Д. (1998). «БОРЬБА С ВИРУСОМ КОЛЬЦЕВОЙ ПЯТНОСТИ ПАПАЙИ В ПАПАЙЕ: практический пример». Ежегодный обзор фитопатологии . 36 : 415–437. дои : 10.1146/annurev.phyto.36.1.415 . ПМИД   15012507 . S2CID   28864226 .
  21. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Папайя, устойчивая к вирусу кольцевой пятнистости (PRVR) Папайя «Зачем генетически проектировать устойчивость папайи к вирусу?» Информационный бюллетень (PDF) (Отчет). USAID, ABSP и Корнельский университет. 10 сентября 2004 г.
  22. ^ Фуллер ГБ (2005). Использование и регулирование генетически модифицированных организмов (PDF) (Отчет). Азиатская организация производительности. стр. 31–21. Архивировано из оригинала (PDF) 24 ноября 2011 г.
  23. ^ Перейти обратно: а б Ордас-Перес, Даниэла; Гамес-Васкес, Хосуэ; Эрнандес-Руис, Хесус; Эспиноза-Трухильо, Эдгар; Ривас-Валенсия, Патрисия; Кастро-Монтес, Ивонн (2 сентября 2017 г.). «Устойчивость Vasconcellea cauliflora к потивирусу кольцевой пятнистости папайи (PRSV-P) и его интрогрессия в Carica papaya» . Мексиканский журнал фитопатологии, Мексиканский журнал фитопатологии . 35 (3). doi : 10.18781/r.mex.fit.1703-4 .
  24. ^ Перейти обратно: а б «Человек, стоящий за радугой — Biology Fortified, Inc» . Biology Fortified, Inc. 21 июня 2012 г. Проверено 7 августа 2017 г.
  25. ^ sss253 (02.11.2015). «Деннис Гонсалвес: герой государственного сектора» . Корнеллский альянс науки . Проверено 7 августа 2017 г. {{cite news}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  26. ^ Перейти обратно: а б «Папайя, выращенная на Гавайях» .
  27. ^ Феррейра, ЮАР; Питц, Кентукки; Маншардт, Р.; Зи, Ф.; Фитч, М .; Гонсалвес, Д. (2002). «Трансгенная папайя, содержащая белок оболочки вируса, обеспечивает практический контроль над вирусом кольцевой пятнистости папайи на Гавайях». Болезни растений . 86 (2): 101–105. дои : 10.1094/PDIS.2002.86.2.101 . ПМИД   30823304 .
  28. ^ Трипати С., Сузуки Дж., Гонсалвес Д. (2007). разработка генно-инженерной устойчивой папайи к вирусу кольцевой пятнистости папайи « Своевременная : комплексный и успешный подход». Своевременная разработка генно-инженерной устойчивой папайи к вирусу кольцевой пятнистости папайи: комплексный и успешный подход . Методы молекулярной биологии. Том. 354. стр. 197–240. дои : 10.1385/1-59259-966-4:197 . ISBN  978-1-59259-966-0 . ПМИД   17172756 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  29. ^ Перейти обратно: а б Мишра, Ритеш; Гаур, Раджарши Кумар; Патил, Басавапрабху Л. (2016). «Современные знания о вирусах, заражающих папайю, и их трансгенное управление». Вирусы растений: эволюция и управление . стр. 189–203. дои : 10.1007/978-981-10-1406-2_11 . ISBN  978-981-10-1405-5 .
  30. ^ Теннант, ПФ (1994). «Дифференциальная защита от изолятов вируса кольцевой пятнистости папайи в гене белка оболочки, трансгенной папайи и папайи с классической перекрестной защитой» . Фитопатология . 84 (11): 1359–1366. дои : 10.1094/Phyto-84-1359 .
  31. ^ Перейти обратно: а б Келлехер Дж.С. (21 августа 2011 г.). «Генетически модифицированная папайя на Гавайях атакована» . Новости Мауи . Архивировано из оригинала 6 марта 2012 года.
  32. ^ Саррис, Александр (2003). Среднесрочные перспективы развития сельскохозяйственной продукции: прогноз до 2010 года (Том 1) . Рим: Продовольственная и сельскохозяйственная организация (ФАО). п. 118. ИСБН  92-5-105077-5 .
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 037dafc879c12239db54e23ed450c4e6__1699355580
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/03/e6/037dafc879c12239db54e23ed450c4e6.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Papaya ringspot virus - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)