Фигурный топ

Фигурный топ ^[1] – вирусное заболевание , поражающее многие сельскохозяйственные культуры. Это заболевание приводит к тому, что растения становятся меньше в размерах, у них сморщиваются лепестки и листья, они скручиваются и теряют форму. Их часто вызывают куртовирусы (род Curtovirus ), представители семейства вирусов Geminiviridae . Это заболевание распространено в западных штатах США , таких как Калифорния , Юта , Вашингтон и Айдахо .

Курчавая верхушка характеризуется задержкой роста растения и деформацией листьев и плодов. Черешки и пластинки листьев скручиваются, скручиваются, обесцвечиваются. ^[2]

Вирус курчавой верхушки свеклы вызывает заболевание курчавой верхушки свеклы и переносится свекловичной цикадкой ( Circulifer tenellus ). ^[3] во всех засушливых и полузасушливых районах. ^[4] Термин «вирус курчавой вершины» часто относится к этому конкретному вирусу. ^[2] Это также может привести к курчавости верхушки томатов , фасоли , тыквенных и других культур. ^[5] Это заболевание можно уменьшить, если посадить растения в тени, поскольку свекольные цикадки и другие насекомые любят питаться этими растениями на солнце.
Заболевание курчавой верхушки шпината может быть вызвано вирусом курчавой верхушки свеклы , вирусом курчавой верхушки перца , ^[6] или вирус курчавой верхушки шпината . ^[7]
Другие куртовирусы курчавой верхушки включают вирус тяжелой курчавой верхушки свеклы , вирус легкой курчавой верхушки свеклы и вирус курчавой верхушки хрена . ^[7] Вирус курчавой верхушки репы также может быть разновидностью куртовируса . ^[8]

Открытие Curly Top

Знания о ранней истории кудрявого верха в Соединенных Штатах ограничены из-за того, что симптомы у него схожи с другими заболеваниями и расстройствами. ^[9] По словам Ко Таунсенда, Джордж Г. Хеджкок из Министерства сельского хозяйства США сообщил, что до 1888 года он несколько раз наблюдал разрушительные вспышки болезни, предположительно вызванной курчавой верхушкой садовой свеклы в Небраске. В 1897 году Джордж Остин заявил, что компания Utah Sugar Company понесла огромные убытки недалеко от Лехи, штат Юта, из-за неопознанного беспорядка, напоминающего курчавую вершину.

Заболевание также было замечено в Калифорнии в 1890-х годах, когда сообщалось о серьезных потерях от недавно возникшей отрасли сахарной свеклы в этом штате. К 1900 году оно было отмечено во всех западных штатах, где выращивалась сахарная свекла, что позволяет предположить, что оно уже было широко распространено до того, как оно было впервые признано или изучено как отдельное заболевание.

Эта гипотеза возможна, поскольку первое описание свекловичной цикадки на сахарной свекле было сделано на западном склоне Колорадо в 1895 году Ч. П. Жиллеттом и К. Ф. Бейкером. Еще в 1905 году Э.Д. Болл заподозрил свекольную цикадку в распространении и развитии болезни курчавой верхушки сахарной свеклы в штате Юта. Однако он не связывал возникновение болезни с какой-либо вирусной или патогенной сущностью, полагая, что ущерб был непосредственно вызван повреждением при кормлении, вызванным насекомым.

Лишь в 1915 году связь между переносчиком и вирусом в возникновении заболевания была неопровержимо установлена П. А. Буке и В. Дж. Хартунгом. Они показали, что после того, как цикадкам, взятым из дикой природы и ранее не контактировавшим с сахарной свеклой, разрешили питаться свеклой, никаких заболеваний не возникло. Но когда им разрешили есть свеклу с симптомами курчавой верхушки в течение 3–7 дней, симптомы курчавой верхушки появились у ранее здоровой свеклы после того, как цикадки были пересажены и предоставлено время для кормления.

Обнаружение передачи курчавой верхушки цикадками убедительно свидетельствует о вирусной этиологии; однако личность возбудителя не была официально установлена до 1970-х годов. Обычно низкая концентрация вирусных частиц в зараженных растениях затрудняла выделение и очистку. Таким образом, только в 1974 году было официально доказано, что вирус является причиной заболевания, после того как были достигнуты успехи в очистке вирусов и с помощью электронной микроскопии были обнаружены характерные двойниковые частицы геминивирусов.

Штаммы

Существует множество штаммов вируса курчавости. Это CA/Логан = Калифорния/Логан, CO = Колорадо, Ким1 = Кимберли1, ^[10] LH71 = Цыпочка 71, Mld = Мягкий, PeCT = Перцовая вьющаяся верхушка, PeYD = Перец желтый карлик, Svr = Тяжелый (ранее CFH), SvrPep = Суровый перец, SpCT = Вьющаяся верхушка шпината и Wor = Worland.

Структура и репликация

Геном куртовирусов состоит из одного кольцевого компонента оцДНК размером 2,9–3,0 т.п.н., кодирующего шесть-семь белков. ^[11] Три ORF, кодируемые на смысловой цепи вириона, - это белок оболочки (CP, ORF V1), который инкапсидирует смысловую оцДНК вириона и участвует в движении вируса и передаче вектора насекомыми, белок движения (MP, ORF V2) и V3, который участвует в регуляции относительных уровней оцДНК и дцДНК. Комплементарная смысловая цепь кодирует связанный с репликацией белок (Rep, ORF C1), необходимый для инициации репликации вирусной ДНК, белок C2 (ORF C2), который у некоторых хозяев действует как фактор патогенности, энхансер репликации. белок (REn, ORF C3) и белок C4 (ORF C4), который является важной детерминантой симптомов, участвующей в контроле клеточного цикла (Hanley-Bowdoin et al., 2013). Сравнение нуклеотидных последовательностей позволяет предположить, что куртовирусы и бегомовирусы разошлись после того, как событие рекомбинации изменило специфичность вектора насекомых (Rybicki 1994).

Поведение переносчиков и эпидемиология заболеваний

До развития коммерческого сельского хозяйства на западе Соединенных Штатов местная флора не поддерживала большие, наносящие экономический ущерб популяции свекловичной цикадки. Условия, благоприятствующие насекомым, изменили эту динамику с изменениями в сельском хозяйстве, включая спорадическое, прерывистое земледелие и чрезмерный выпас пастбищ. Этот ряд факторов привел к исчезновению ранее устойчивых популяций растений, которые были заменены различными видами озимых и летних однолетних сорняков. Сорняки-хозяева, пришедшие на смену исходным видам растений, включали горчицу ( виды Brassica ), чертополох русский ( Salsola tragus ), филярию ( виды Erodium ) и Plantago виды . Эти широко распространенные сорняки стали предпочтительными хозяевами цикадок, что привело к более частым и тяжелым эпидемиям.

Осенью, по мере старения посевов, цикадка-переносчик перемещается в районы размножения в предгорьях, вдали от обрабатываемых полей, зимуя на различных двулетних и многолетних растениях. Зимние осадки приводят к прорастанию и появлению нескольких однолетних растений, которые служат местом размножения цикадок. Цикадка переселяется на эти однолетние виды растений и откладывает яйца. Весной, когда растения в местах размножения высыхают, цикадка возвращается на сельскохозяйственные угодья. Тяжесть заражения зависит от климатических факторов, влияющих на наличие сорных хозяев, распространенности и тяжести возбудителя, репродуктивной способности и миграции цикадок.

Диапазон хостов

Вирус курчавой вершины имеет очень широкий круг хозяев среди двудольных растений, включая более 300 видов в 44 семействах растений (Strausbaugh et al., 2008). ^[12] Наиболее распространенными зараженными хозяевами являются сахарная свекла (в честь которой впервые было названо заболевание), за которыми следуют томаты, ^[13] перец, фасоль, картофель, шпинат, тыквы, капуста, люцерна и многие декоративные растения. ^[14] Вирус, по-видимому, характерен только для деревьев с широкими листьями, поскольку ни одно однолистное растение не было идентифицировано как хозяин этого вируса.

Передача инфекции

Обычным возбудителем является вирус курчавой верхушки свеклы (BCTV). BCTV передается от растения к растению свекловичной цикадкой ( Circulifer tenellus) . И вирус, и свекловичная цикадка имеют очень широкий круг хозяев. После заражения цикадкой BCTV сохраняется на всю оставшуюся жизнь цикадки, поэтому распространение на большие расстояния является обычным явлением. Зараженные растения распространятся по всему полю. Свекловичная цикадка заражается вирусом от зараженных сельскохозяйственных растений или сорняков, таких как дикая горчица и русский чертополох. Свекольной цикадке во время кормления достаточно всего нескольких минут, чтобы передать вирус новым растениям. Растения начинают проявлять симптомы примерно через 7–14 дней после первого заражения цикадкой. Помидор не является предпочтительным хозяином для свекловичной цикадки; однако цикадки передают вирус томатам при отборе проб.

Пораженные растения не выздоравливают и погибают или остаются в задержке роста, не давая плодов.

Симптомы

Признаками заболевания молодых почек являются курчавые, обесцвеченные листья, желтые крапинки, тяжелое заболевание приводит к провисанию бутонов, укорочению деревьев, способности давать очень мало плодов, аномальным плодам и солодовому вкусу.

Из-за локализации возбудителя в тканях флоэмы возникают некроз, дегенерация и гибель клеток перидермы и флоэмы, прилегающих к ситовидным трубкам. Некроз флоэмы также легко наблюдать в виде темных концентрических колец или линейных полос на поперечном или продольном срезе стержневого корня соответственно.

Экономические эффекты Curly Top

Хотя неурожаи сегодня редки, курчавая верхушка по-прежнему остается потенциально проблемной проблемой для производства сахарной свеклы в некоторых районах запада Соединенных Штатов. Болезнь по большей части распространена в западной половине Североамериканского континента и, как правило, протекает более тяжело к западу от континентального водораздела. Это действительно происходит спорадически в районах выращивания свеклы на высоких равнинах к востоку от Скалистых гор, но не часто является экономически ограничивающим фактором.

После 1900 года курчавая верхушка быстро стала угрозой американскому производству сахарной свеклы на западе. Это нанесло ущерб и серьезно поставило под угрозу выживание новой отрасли сахарной свеклы в первые три десятилетия 20-го века. Это единственное заболевание стало причиной закрытия многочисленных перерабатывающих предприятий в этом растущем регионе, аналогично воздействию цистной нематоды на европейском континенте во второй половине XIX века. Ущерб также напрямую способствовал резким колебаниям цен на сахар из-за различий в отношениях между спросом и предложением, в результате чего выращивание свеклы постоянно перемещалось в новые места, оставляя другие заброшенными. Например, худший год для калифорнийской компании Spreckles Sugar Company пришелся на 1926 год. После этого года вся компания чуть не закрылась и объявила о банкротстве как прямой результат курчавой верхушки, после того как было собрано и обработано всего 7500 акров.

Управление

По методам ведения сельского хозяйства

Поскольку болезнь особенно опасна в жаркое время года, важно обратить внимание на увеличение количества поливаемой для растений воды.

Это заболевание можно уменьшить, если посадить растения в тени, поскольку свекольные цикадки и другие насекомые любят питаться этими растениями на солнце.

Прежде чем сажать деревья, обратите внимание на обработку почвы. Плотность растений не должна быть слишком густой, обрезку и подметание листьев можно уничтожить.

Избегайте внесения большого количества азотных удобрений, необходимо увеличить количество микроудобрений, например, используя удобрение Poly Foliar 19-19-19, чтобы повысить толерантность растений.

В первые 20 дней, когда рассада подрастет, следует уделить внимание осмотру и тщательному уходу, поскольку именно на этом этапе определяют степень заболеваемости растений.

Выбор сорта: Для профилактики заболевания курчавой верхушки томатов важно правильно подобрать сорта. Необходимо выбирать томаты с меньшим количеством вирусных инфекций и высокой устойчивостью к вредителям. Также важно покупать семена у проверенных местных поставщиков, чтобы саженцы были адаптированы к местным погодным условиям.
Примечание: выбирайте здоровые, недеформированные растения, с сильным ростом, белыми корнями, хорошо развитой верхушкой и хорошими прививками (для привитых томатов).
Одним из примеров сорта, выбранного для устойчивости к Curly-Top, является томат «Payette», выведенный в Айдахо. ^[15]

Питомники: Чтобы питомники были высокими, хорошо проветриваемыми, после каждого выпуска питомники необходимо обрабатывать садовыми инструментами. Материал питомника должен быть высушен и разложен.

Земля под посадку: При выращивании томатов в севообороте грядки необходимо очищать и уничтожать на грядке. Тщательно перемешайте, внесите известь сразу после переворачивания почвы и просушите за 7–10 дней до посадки. Перед посадкой бобовых культур следует выбрать новую голую землю, лучше всего подойдет супесчаная почва, базальтовая почва с pH 5,5 – 6,5.

Физическими методами

Используйте желтые липкие ловушки (20 см х 30 см, располагайте в шахматном порядке по 3 м/шт.), чтобы привлечь листовую воронку свеклы.

Используйте фольгу, свисающую с верхушек деревьев, чтобы создать отражающий свет и отразить укусы насекомых.

Контроль

Химических веществ для борьбы с вирусом не существует, но некоторые культурные практики могут помочь уменьшить или устранить инфекции, такие как:

Хорошие санитарные методы, такие как борьба с сорняками и насекомыми, также имеют важное значение для ограничения возникновения заболевания.

Домашние садоводы также могут рассмотреть возможность посадки восприимчивых растений-хозяев, таких как помидоры и перец, в слегка затененной части сада, поскольку цикадки предпочитают кормиться в солнечных местах. Если сад находится на полном солнце, возможно, будет полезно поставить сетчатую клетку над растениями, когда они молодые. Этот сетчатый материал обеспечит небольшую тень и, если отверстия достаточно малы, может фактически предотвратить попадание цикадок на растения. Если используется сетчатая клетка, убедитесь, что растение на самом деле не касается сетчатого материала, так как это снизит эффективность. Удалите клетки, когда растения созреют, так как они менее восприимчивы к инфекции и им будет полезно больше света для развития плодов.

Все пораженные растения следует удалить с поля или сада, как только они будут замечены, чтобы они не продолжали служить источником вируса для передачи здоровым растениям.

Еженедельное опрыскивание маслом нима также поможет отпугнуть надоедливую цикадку.

Ссылки

^ «Кудрявая вершина» . Федеральная наука США. Проверено 28 мая 2020 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Гольдберг, Н. П. Вирус курчавой верхушки. Руководство H-106. Колледж сельского хозяйства, наук о потребителях и окружающей среде. Университет штата Нью-Мексико .
^ «Вирус курчавой вершины - Справочник по болезням растений Техаса» . plantdiseasehandbook.tamu.edu . Проверено 17 декабря 2018 г.
^ «NMSU: Вирус Curly Top» . aces.nmsu.edu . Проверено 17 декабря 2018 г.
^ Курчавая болезнь томатов. Энтомология и патология растений. Университет штата Оклахома .
^ Болезни шпината ( Spinacia oleracea ) в Аризоне. Архивировано 15 сентября 2006 г. в Wayback Machine Arizona Extension Plant Pathology.
^ Перейти обратно: ^а ^б Балиджи С. и др. (2004). Вирус курчавой верхушки шпината: недавно описанный вид куртовируса из юго-западного Техаса с несоответствующей филогенией генов. Фитопатология 94(7) 772-79.
^ Бриддон, RW и др. (2010). Вирус курчавой верхушки репы, сильно дивергентный геминивирус, поражающий репу в Иране. Вирусные исследования 152 (1–2) 169–75.
^ «Кудрявая верхушка свеклы: первое серьезное заболевание сахарной свеклы в Америке» . Американское фитопатологическое общество. Проверено 28 мая 2020 г.
^ «Штаммы вируса курчавой верхушки свеклы, связанные с сахарной свеклой в Айдахо, Орегон, и коллекция исследований» . Служба сельскохозяйственных исследований – Министерство сельского хозяйства США. Проверено 28 мая 2020 г.
^ «Род: Куртовирус» . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV). Проверено 4 мая 2020 г. . Архивировано из оригинала 1 июля 2019 года.
^ «Вирус курчавой верхушки томата: советы по лечению вируса курчавой верхушки» . Садоводческое ноу-хау . Проверено 17 декабря 2018 г.
^ «Кудрявая верхушка томата» . Служба сельскохозяйственных исследований – Министерство сельского хозяйства США. Проверено 28 мая 2020 г.
^ «Влияние растений-хозяев с вьющимися верхушками на накопление, конкурентоспособность и долговечность видов куртовирусов» . Служба сельскохозяйственных исследований – Министерство сельского хозяйства США. Проверено 28 мая 2020 г.
^ «Пайетта: новый карликовый сорт томатов, устойчивый к курчавой верхушке» . Библиотека Университета Айдахо . 2 июня 1962 года.

[1] «Кудрявая вершина» . Федеральная наука США. Проверено 28 мая 2020 г.

[gold-2] Перейти обратно: ^а ^б Гольдберг, Н. П. Вирус курчавой верхушки. Руководство H-106. Колледж сельского хозяйства, наук о потребителях и окружающей среде. Университет штата Нью-Мексико .

[3] «Вирус курчавой вершины - Справочник по болезням растений Техаса» . plantdiseasehandbook.tamu.edu . Проверено 17 декабря 2018 г.

[nmsu.edu-4] «NMSU: Вирус Curly Top» . aces.nmsu.edu . Проверено 17 декабря 2018 г.

[tomato-5] Курчавая болезнь томатов. Энтомология и патология растений. Университет штата Оклахома .

[az-6] Болезни шпината ( Spinacia oleracea ) в Аризоне. Архивировано 15 сентября 2006 г. в Wayback Machine Arizona Extension Plant Pathology.

[bal-7] Перейти обратно: ^а ^б Балиджи С. и др. (2004). Вирус курчавой верхушки шпината: недавно описанный вид куртовируса из юго-западного Техаса с несоответствующей филогенией генов. Фитопатология 94(7) 772-79.

[brid-8] Бриддон, RW и др. (2010). Вирус курчавой верхушки репы, сильно дивергентный геминивирус, поражающий репу в Иране. Вирусные исследования 152 (1–2) 169–75.

[9] «Кудрявая верхушка свеклы: первое серьезное заболевание сахарной свеклы в Америке» . Американское фитопатологическое общество. Проверено 28 мая 2020 г.

[10] «Штаммы вируса курчавой верхушки свеклы, связанные с сахарной свеклой в Айдахо, Орегон, и коллекция исследований» . Служба сельскохозяйственных исследований – Министерство сельского хозяйства США. Проверено 28 мая 2020 г.

[11] «Род: Куртовирус» . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV). Проверено 4 мая 2020 г. . Архивировано из оригинала 1 июля 2019 года.

[12] «Вирус курчавой верхушки томата: советы по лечению вируса курчавой верхушки» . Садоводческое ноу-хау . Проверено 17 декабря 2018 г.

[13] «Кудрявая верхушка томата» . Служба сельскохозяйственных исследований – Министерство сельского хозяйства США. Проверено 28 мая 2020 г.

[14] «Влияние растений-хозяев с вьющимися верхушками на накопление, конкурентоспособность и долговечность видов куртовирусов» . Служба сельскохозяйственных исследований – Министерство сельского хозяйства США. Проверено 28 мая 2020 г.

[15] «Пайетта: новый карликовый сорт томатов, устойчивый к курчавой верхушке» . Библиотека Университета Айдахо . 2 июня 1962 года.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]