Вирус полосатой мозаики пшеницы

Вирус полосатой мозаики пшеницы
	(A) Пшеничный курчавый клещ (WCM) на листе пшеницы; (B) скручивание листьев, вызванное WCM; и (C) симптомы WSMV на листе пшеницы.
Классификация вирусов
(без рейтинга):	Вирус
Область :	Рибовирия
Королевство:	Орторнавиры
Тип:	Писувирикота
Сорт:	Стелпавирицеты
Заказ:	Пататавиралес
Семья:	Потивирусиды
Род:	Тритимовирус
Разновидность:	Вирус полосатой мозаики пшеницы

Вирус полосатой мозаики пшеницы ( WSMV ) — фитопатогенный вирус семейства Potyviridae , поражающий растения семейства Poaceae , особенно пшеницу ( Triticum spp. ); он распространяется по всему миру и переносится пшеничным курчавым клещом , особенно в регионах, где широко выращивается пшеница. Впервые описан в Небраске в 1922 году. ^{[ 1 ]} Для инфекции WSMV характерны задержка роста и одноименные «полосы» пожелтевшего, неоднородного цвета. Поскольку известно, что WSMV вызывает 100% гибель урожая, он является предметом постоянных научных исследований.

Геном

WSMV представляет собой гибкий вирус палочковидной формы, состоящий из генома одноцепочечной РНК с положительным смыслом длиной примерно от 8,5 до 12 тысяч оснований, и может быть как одно-, так и двудольным. РНК служит одновременно геномом и вирусным мессенджером. Геномная РНК (или ее сегменты) транслируется в полипротеины, которые трансформируются кодируемыми вирусом протеазами в функциональные продукты. ^{[ 2 ]}

Вирионы WSMV инкапсидируют одну молекулу геномной РНК с положительным смыслом. Геномная РНК имеет одну открытую рамку считывания, кодирующую большой полипротеин, который подвергается посттрансляционному расщеплению как минимум на 10 зрелых белков. Исследователи из USDS-ARS определили, что один из этих белков, P1, является супрессором молчания РНК. Было показано, что WSMV P1 связывается с дсРНК, подавляя защитную противовирусную защиту хозяина. ^{[ 3 ]}

Передача инфекции

Электронная микрофотография пшеничного курчавого клеща на листе пшеницы.

WSMV полупостоянно ^{[ 4 ]} Передается пшеничным курчавым клещом ( Aceria tosichella ), небольшим сигарообразным членистоногим, которое может произвести одно поколение в течение 10 дней при оптимальной температуре — примерно 27 °C. ^{[ 5 ]} Пшеничные курчавые клещи ползают медленно, и их распространение на другие растения зависит от ветра; они также могут перезимовать в брошенной зараженной пшенице. ^{[ 5 ]} или кукурузные колосья. ^{[ 4 ]} Клещи также обладают способностью переносить WSMV между посевами пшеницы и кукурузы, что позволяет вирусу сохраняться круглый год. ^{[ 4 ]} Одним из наиболее важных методов борьбы с WSMV является уничтожение «добровольцев», или всходов из зараженных культур прошлого года, растений пшеницы. WSMV часто зимует на семенах и может распространиться на засаженное поле после того, как зараженные саженцы прорастут. ^{[ 6 ]} Недавно исследователи из USDA-ARS показали, что инфекция WSMV изменяет экспрессию генов его переносчика, пшеничного курчавого клеща, что способствует развитию клещей и расширению популяции, а также увеличивает передачу вируса. ^{[ 7 ]}

Сельскохозяйственное значение

Сообщается, что в зависимости от местоположения заражение WSMV снижает урожайность до 100%; кроме того, было показано, что WSMV демонстрирует синергическое взаимодействие с другими вирусами (в частности, вирусом мозаики Triticum и вирусом высокогорных равнин ), ^{[ 8 ]} дальнейшее усугубление проблем с урожайностью. ^{[ 9 ]} WSMV заражает некоторых наиболее важных с точки зрения сельского хозяйства представителей семейства Poaceae, включая пшеницу, кукурузу, рожь, овес, ячмень, сорго и просо; кроме того, известно, что некоторые травянистые сорняки служат альтернативными хозяевами. ^{[ 6 ]}

Диагностика

Озимая пшеница « Арапахо » демонстрирует развитые симптомы с полосами, сливающимися в почти сплошные желтые участки из-за инфекции WSMV.

«Серьезное заражение озимой пшеницы происходит ранней осенью, но симптомы обычно не развиваются до весны. По мере повышения весенних температур симптомы становятся более заметными и быстро развиваются, когда дневные высокие температуры впервые превышают около 80°F в течение нескольких дней». ^{[ 6 ]}

«Скрученные и попавшие в ловушку листья являются хорошим индикатором наличия тяжелых популяций клещей, и их присутствие полезно для определения того, являются ли заросли добровольной пшеницы потенциальными резервуарами как вируса, так и клеща». ^{[ 6 ]}

«Прохладная весна задержит появление серьезных симптомов и умеренный ущерб, но ранняя теплая весна максимизирует воздействие на растения». ^{[ 6 ]}

Второй вирус, который часто обнаруживается в пшенице и связан с полосатой мозаикой пшеницы, — это вирус высокогорных равнин (ВПЧ). Вирус высокогорных равнин обычно встречается вместе с вирусом полосатой мозаики пшеницы как на пшенице, так и на кукурузе и, как известно, передается только пшеничным курчавым клещом. Оба вируса можно положительно идентифицировать с помощью серологического теста, такого как ELISA (иммуноферментный анализ). ^{[ 6 ]} Совсем недавно выяснилось, что растения, зараженные WSMV, одновременно заражаются вирусом мозаики Triticum, который синергически взаимодействует с WSMV, усугубляя потерю урожая. ^{[ 10 ]}

Эпидемиология

WSMV выживает круглый год в травах и злаках; его тяжесть зависит от погодных условий, благоприятствующих зимним и летним растениям-хозяевам, а также от распространения клещей-переносчиков от одного к другому. ^{[ 11 ]} WSMV является преобладающим вирусом, поражающим пшеницу в регионе Великих равнин Америки; ^{[ 9 ]} он также обнаружен в Австралии, где было установлено, что WSMV, скорее всего, имеет глобальное распространение в большинстве мест выращивания пшеницы из-за передачи с семенами. ^{[ 12 ]} Геном WSMV полностью секвенирован, и текущие исследования изучают устойчивость растений к WSMV с использованием технологии RNAi. ^{[ 10 ]}

Управление

Здоровая пшеница (слева) и низкорослая пшеница, зараженная WSMV (справа)

К методам, доказавшим свою эффективность в борьбе с WSMV, относятся следующие:

Уничтожение посевов пшеницы по крайней мере за 2 недели до посадки озимой пшеницы осенью является наиболее эффективной практикой борьбы как с клещом, так и с болезнью. ^{[ 5 ]}
Отказ от ранней посадки может уменьшить численность пшеничного курчавого клеща и продолжительность времени, в течение которого они переносят полосатость пшеницы. ^{[ 5 ]}
Сортовой выбор; Производители в регионах, где распространена полосатость пшеницы, должны избегать сортов, которые очень восприимчивы к WSMV (например, сорт RonL чрезвычайно восприимчив). ^{[ 5 ]}
Избегание использования амитицидов, поскольку их эффективность не доказана. ^{[ 5 ]}

Ссылки

^ «Вирусные болезни кукурузы в Иллинойсе» (PDF) .
^ «Потивирусиды» .
^ Адарш К. Гупта (2019). «Вирус полосатой мозаики пшеницы P1 связывается с дцРНК без специфичности размера и последовательности, а мотив GW имеет решающее значение для подавления молчания РНК» . Вирусы . 11 (5): 472. дои : 10.3390/v11050472 . ПМК 6563293 . ПМИД 31137615 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Таунсенд, Л.; Джонсон Д. и Хершман Д. «Вирус полосатой мозаики пшеницы и пшеничный курчавый клещ» .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж «Вредители пшеницы» .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Вегуло, С.Н.; Хейн, Г.Л.; Кляйн, Р.Н. и Френч, RC «Управление мозаикой полос пшеницы» (PDF) .
^ Адарш К. Гупта (2019). «Вирус полосатой мозаики пшеницы изменяет транскриптом своего переносчика, пшеничного курчавого клеща ( Aceria tosichella Keifer), чтобы ускорить развитие клеща и расширение популяции» . Журнал общей вирусологии . 100 (5): 889–910. дои : 10.1099/jgv.0.001256 . ПМИД 31017568 . S2CID 129942987 .
^ «Патология растений» . Архивировано из оригинала 21 декабря 2014 г. Проверено 29 ноября 2015 г.
^ Jump up to: ^а ^б Бьямукама, Э.; Вегуло, С.Н.; Татинени, С.; Хейн, Г.Л.; Грейбош, РА; Бенцигер, PS; Френч, Р. (2014). «Количественная оценка потери урожая, вызванной Triticum вирусом мозаики и вирусом полосатой мозаики озимой пшеницы в полевых условиях» . Болезни растений . 98 (1): 127–133. doi : 10.1094/PDIS-04-13-0419-RE . ПМИД 30708611 .
^ Jump up to: ^а ^б «Вирус полосатой мозаики пшеницы» (PDF) .
^ Мюррей, генеральный менеджер; Книхиницкий, Д.; Раттен К. и Эдвардс Дж. «Пшеничная полосатая мозаика и пшеничный курчавый клещ» (PDF) .
^ Дуайер, Джеффри И.; Гиббс, Марк Дж.; Гиббс, Адриан Дж.; Джонс, Роджер AC (2007). «Вирус полосатой мозаики пшеницы в Австралии: связь с изолятами с тихоокеанского северо-запада США и его распространение через передачу через семена». Болезни растений . 91 (2): 164–170. дои : 10.1094/PDIS-91-2-0164 . ПМИД 30780999 .

Внешние ссылки

[ipmill-1] «Вирусные болезни кукурузы в Иллинойсе» (PDF) .

[viralzone-2] «Потивирусиды» .

[3] Адарш К. Гупта (2019). «Вирус полосатой мозаики пшеницы P1 связывается с дцРНК без специфичности размера и последовательности, а мотив GW имеет решающее значение для подавления молчания РНК» . Вирусы . 11 (5): 472. дои : 10.3390/v11050472 . ПМК 6563293 . ПМИД 31137615 .

[townsend-4] Jump up to: ^а ^б ^с Таунсенд, Л.; Джонсон Д. и Хершман Д. «Вирус полосатой мозаики пшеницы и пшеничный курчавый клещ» .

[entomkstate-5] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж «Вредители пшеницы» .

[wegulo-6] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Вегуло, С.Н.; Хейн, Г.Л.; Кляйн, Р.Н. и Френч, RC «Управление мозаикой полос пшеницы» (PDF) .

[7] Адарш К. Гупта (2019). «Вирус полосатой мозаики пшеницы изменяет транскриптом своего переносчика, пшеничного курчавого клеща ( Aceria tosichella Keifer), чтобы ускорить развитие клеща и расширение популяции» . Журнал общей вирусологии . 100 (5): 889–910. дои : 10.1099/jgv.0.001256 . ПМИД 31017568 . S2CID 129942987 .

[wkarc-8] «Патология растений» . Архивировано из оригинала 21 декабря 2014 г. Проверено 29 ноября 2015 г.

[byamukama-9] Jump up to: ^а ^б Бьямукама, Э.; Вегуло, С.Н.; Татинени, С.; Хейн, Г.Л.; Грейбош, РА; Бенцигер, PS; Френч, Р. (2014). «Количественная оценка потери урожая, вызванной Triticum вирусом мозаики и вирусом полосатой мозаики озимой пшеницы в полевых условиях» . Болезни растений . 98 (1): 127–133. doi : 10.1094/PDIS-04-13-0419-RE . ПМИД 30708611 .

[csiro-10] Jump up to: ^а ^б «Вирус полосатой мозаики пшеницы» (PDF) .

[murray-11] Мюррей, генеральный менеджер; Книхиницкий, Д.; Раттен К. и Эдвардс Дж. «Пшеничная полосатая мозаика и пшеничный курчавый клещ» (PDF) .

[Plant_Dis._91:_164-170.-12] Дуайер, Джеффри И.; Гиббс, Марк Дж.; Гиббс, Адриан Дж.; Джонс, Роджер AC (2007). «Вирус полосатой мозаики пшеницы в Австралии: связь с изолятами с тихоокеанского северо-запада США и его распространение через передачу через семена». Болезни растений . 91 (2): 164–170. дои : 10.1094/PDIS-91-2-0164 . ПМИД 30780999 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]