Jump to content

Вирус скручивания листьев сладкого картофеля

Вирус скручивания листьев сладкого картофеля
Классификация вирусов Изменить эту классификацию
(без рейтинга): Вирус
Область : Моноднавирия
Королевство: Шотокувираэ
Тип: Крессднавирикота
Сорт: Репенсивирицеты
Заказ: Геплафувирусы
Семья: Близнецывирусы
Род: Бегомовирус
Разновидность:
Вирус скручивания листьев сладкого картофеля
Иллюстрированное изображение геминивирусов (семейство SPLCV).

Вирус скручивания листьев сладкого картофеля обычно обозначается сокращенно SPLCV. Отдельные изоляты обозначаются как SPLCV, за которым следует сокращение места, где они были выделены. Например, бразильский изолят называется SPLCV-Br. [ 1 ]

Вирус скручивания листьев сладкого картофеля — один из более чем 20 известных вирусов, поражающих сладкий картофель . [ 2 ] Он входит в группу бегомовирусов , инфицирующих сладкий картофель , обычно известных как «свиповирусы». [ 3 ] Вирусы широко распространены среди сладкого картофеля, поскольку их распространение обычно зависит от сохранившихся корней или стеблей. Таким образом, вирусы могут накапливаться и с годами задерживать появление. [ 4 ] Вирусы в сладком картофеле создают проблемы, поскольку они снижают урожайность и качество корнеплодов. [ 5 ] Это проблематично, поскольку сладкий картофель занимает седьмое место среди мировых продовольственных культур. [ 4 ]

Вирус скручивания листьев сладкого картофеля обычно передается от насекомых к растению белокрылками ( Bemisia tabaci ). [ 5 ] [ 4 ] Кроме того, он может передаваться от растения к растению посредством вегетативного размножения , прививки или семян. [ 4 ] Широко распространено мнение, что контроль популяции белокрылки имеет важное значение для контроля распространения вируса SPLCV между инфицированными и неинфицированными растениями. В одном случае инфекция быстро распространилась между растениями всего за два года после посадки в поле. [ 3 ]

Структура

[ редактировать ]

Вирус короткий, палочковидной формы, без оболочки. [ 6 ] Нуклеокапсид имел длину 38 нм и диаметр 15-22 нм. Каждый нуклеокапсид включает 22 капсомера. Частицы представляют собой два неполных икосаэдра, соединенных вместе.

Геном состоит из 2,8 т.п.н. кольцевой одноцепочечной ДНК (оцДНК). [ 7 ] В отличие от большинства вирусных геномов семейства бегомовирусов , которые являются двудольными, SPLCV является однодольным . Он содержит только один геномный компонент, аналогичный ДНК-А двудольных вирусов. ДНК-А обычно кодирует продукты репликации ДНК, контролирует экспрессию генов и контролирует передачу насекомых. [ 8 ] Это позволяет предположить, что оно родом из Старого Света . [ 1 ] [ 8 ] Однако SPLCV (и другие родственные свиповирусы) филогенетически отличаются от групп бегомовирусов как Старого Света, так и Нового Света . [ 3 ] Геном содержит шесть открытых рамок считывания (ORF). Два из них расположены на смысловой цепи вириона , которая проходит от 3' до 5' (V1 и V2). Остальные четыре расположены на комплементарной смысловой цепи, идущей от 5’ до 3’ (C1, C2, C3 и C4). Они разделены межгенной областью (IR), которая содержит консервативный мотив последовательности «стебель-петля». [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

Цикл репликации

[ редактировать ]

Вирусные частицы попадают в клетку-хозяина, а затем непокрытый вирусный геном попадает в ядро ​​этой клетки. Внутри ядра вирусный геном амплифицируется и проходит процесс репликации ДНК. [ 10 ]

Вход в ячейку

[ редактировать ]

В настоящее время механизмы проникновения SPLCV в клетки-хозяева неясны.

Репликация и транскрипция

[ редактировать ]

Один аспект процесса репликации репликационного цикла геминивируса (род SPLCV) включает преобразование (-) вирусной оцДНК в (+) промежуточную дцДНК. [ 11 ] Многие механизмы инициации (-) репликации ДНК у SPLCV были идентифицированы, но считается, что этот первый шаг в процессе репликации катализируется факторами хозяина. [ 12 ] Наличие ДНК-примазы наряду с полимеразной активностью было отмечено как один из методов инициации репликации. Во время репликации (-) вирусная оцДНК превращается в (+) промежуточное соединение дцДНК при активации (-) цепи начала репликации ДНК. По мере продолжения репликации происходит элонгация с образованием дцДНК, за которой следует образование ковалентно замкнутой кольцевой дцДНК. [ 11 ]

Во время другого аспекта репликации SPLCV сверхспиральная (ccc) дцДНК преобразуется в дцДНК и оцДНК путем репликации по катящемуся кругу. Основные вирусные белки оказывают различное влияние на репликацию и трансляцию SPLCV. [ 11 ] Все геминивирусы кодируют белок REP, который влияет на инициацию репликации, а также позволяет продолжить репликацию после этой точки. Белок RepA содержит три RCR-консервативных мотива и ведет себя аналогично белку REP. Белок REn был идентифицирован в ходе этого процесса, но его роль в настоящее время неизвестна. Было высказано предположение, что другие белки, такие как R2 и CP, участвуют в переходе от вращающегося круга к геномам оцДНК.

TrAP представляет собой белок-активатор транскрипции массой 15 кДа, который также называется AC2 или AL2 и уникален для бегомовирусов (семейство SPLCV). [ 11 ] C2 представляет собой родственный белок, который был идентифицирован в процессах репликации и транскрипции SPLCV, но неясно, какую функцию он выполняет. TrAP является необходимым белком активации. Укороченные мРНК, обнаруженные в SPLCV, не подлежат сплайсингу. Они способны транслироваться в белок RepA. Белок RepA необходим для вирусной транскрипции, которая приводит к образованию MP и CP. Механизмы терминации репликации SPLCV присутствуют, но их точная механика еще не определена. [ 13 ]

Сборка и выпуск

[ редактировать ]

За терминацию отвечает белок Rep. Он разрезает и высвобождает вновь синтезированную оцДНК, чтобы создать множество копий вирусной оцДНК. [ 14 ]

Симптомы

[ редактировать ]
Вирус скручивания листьев на растении Capsicum. Физические симптомы являются синонимами сладкого картофеля.

Основным симптомом SPLCV является скручивание листьев вверх. [ 4 ] [ 13 ] В первую очередь это наблюдается у молодых растений с SPLCV. По мере взросления растений визуальные симптомы обычно исчезают. [ 4 ] Дополнительные симптомы SPLCV включают скручивание проростков, деформацию тканей цветка, снижение фертильности пыльцы и количества семян. [ 13 ] Распространенным методом анализа симптомов является использование ПЦР (полимеразной цепной реакции). [ 15 ]

Еще одним симптомом является задержка развития пыльника и пыльцы. Белок C4, родственный SPLCV, взаимодействует с брассиностероид-интенсивным 2 (ABtBIN2) в плазматической мембране клеток-хозяев. Это приводит к тому, что белок C4 релокализует белки, взаимодействующие с AtBIN2, в ядре клетки-хозяина, изменяя экспрессию генов брассиностериода (BR), вызывая активацию пути передачи сигналов BR. Это вызывает снижение экспрессии ключевых генов, необходимых для развития пыльника и пыльцы. [ 13 ]

SPLCV чаще всего встречается у сладкого картофеля, но симптомы также наблюдались у голубой ипомеи ( Ipomoea indica ). [ 16 ]

Взаимодействие с хостом

[ редактировать ]
Основным переносчиком SPLCV является белокрылка сладкого картофеля ( Bemisia tabaci ).

Белокрылка сладкого картофеля ( Bemisia tabaci ) переносит более 100 растительных вирусов, одним из которых является SPLCV. Было показано, что как самцы, так и самки белокрылки передают SPLCV с одинаковой эффективностью. [ 15 ] Кроме того, белокрылки не являются переносчиками вируса на всю жизнь. Вместо этого было показано, что они носят его максимум 35 дней. [ 15 ]

Передача происходит персистентно-циркуляционным путем. Персистирующий означает, что вирус проходит через кишечник в гемолимфу , а затем в слюнные железы. Циркулятивный означает, что вирус не может реплицироваться ни в родителе, ни в насекомом. SPLCV внутри белокрылки защищен белком-шапероном, продуцируемым симбионтами. Этот белок называется симбионин.

Контроль и профилактика

[ редактировать ]

Инсектициды были протестированы для профилактики SPLCV. Исследование, опубликованное в 2014 году в Журнале сельскохозяйственной и городской энтомологии, показало, что инсектициды неэффективны в сокращении популяций белокрылки, но они оказали положительный эффект в снижении SPLCV примерно на половине обработанных участков. [ 9 ]

Чтобы контролировать распространение SPLCV, необходимо знать три условия, которые приводят к распространению вирусов, передаваемых насекомыми. Эти условия включают источник вируса, присутствующее насекомое-переносчик и передвигающееся насекомое. Во многих случаях полимеразной цепной реакции в реальном времени ( ПЦР ). для определения того, был ли передан SPLCV, используются методы [ 9 ]

Белокрылки ( Bemisia tabaci ) были идентифицированы как переносчики SPLCV, и предполагается, что сокращение этой популяции приведет к снижению случаев SPLCV. Было установлено, что снижение питания или повышенная летная активность белокрылок ( Bemisia tabaci ) могут препятствовать распространению SPLCV. Это одна из причин, которая обычно поддерживает использование инсектицидов . [ 9 ]

Борьба с переносчиками белокрылки ( Bemisia tabaci ) с помощью инсектицидов имела ограниченный успех в предотвращении распространения вирусных заболеваний. В одном исследовании, продолжавшемся более двух лет, только на 2 из 36 использованных участков было отмечено снижение присутствия белокрылок. Инсектициды, использованные в этом конкретном исследовании, включали имидаклоприд , пирипроксифен , ацетамиприд и пиметрозин. Учитывая результаты этого исследования, а также данные, полученные в ходе аналогичных исследований, пришли к общему мнению, что инсектициды не следует рассматривать как возможный метод борьбы с насекомыми, поражающими сладкий картофель. [ 9 ]  

В попытке контролировать распространение SPLCV были введены неоникотиноиды . Однако это привело к всемирному сопротивлению из-за обширного воздействия. В дополнение к этому, в настоящее время имеется множество примеров перекрестной резистентности с другими классами инсектицидов . Как правило, когда инсектициды используются в попытке контролировать распространение SPLCV, а не приводят к снижению вирусной инфекции, заболеваемость увеличивается. [ 9 ]

Несмотря на предыдущие данные, также сообщалось, что ингибитор синтеза хитина бупрофезин и аналог ювенильного гормона пирипроксифен при использовании вместе с неоникотиноидами успешно контролируют распространение SPLCV через белокрылок ( Bemisia tabaci ). [ 9 ]

Сопутствующие заболевания

[ редактировать ]

Вирус скручивания листьев сладкого картофеля — один из 322 видов рода Begomovirus . Он наиболее близок своим изолятам, отличающимся местоположением. Некоторые из известных в настоящее время изолятов SPLCV включают:

  • Вирус скручивания листьев сладкого картофеля, Бразилия (SPLCV-Br) [ 1 ]
  • Вирус скручивания листьев сладкого картофеля, Пуэрто-Рико
  • Канарский вирус скручивания листьев сладкого картофеля (SPLCCaV) [ 3 ]
  • Китайский вирус скручивания листьев сладкого картофеля (SPLCV-CN) [ 3 ]
  • Вирус курчавости листьев сладкого картофеля (SPLCGV) [ 3 ]
  • Скручивание листьев сладкого картофеля, вирус Гуанси
  • Скручивание листьев сладкого картофеля, вирус Хэнань
  • Вирус Лансароте скручиваемости листьев сладкого картофеля (SPLCLaV) [ 3 ]
  • Скручивание листьев сладкого картофеля, вирус Сан-Паулу
  • Скручивание листьев сладкого картофеля, вирус Сычуань 1
  • Скручивание листьев сладкого картофеля, вирус Сычуань 2
  • Скручивание листьев сладкого картофеля, вирус Южной Каролины (SPLCSCV) [ 3 ]
  • Испанский вирус курчавости листьев сладкого картофеля (SPLCESV) [ 3 ]
  • Вирус курчавости листьев сладкого картофеля (SPLCUV) [ 17 ] [ 3 ]

Кроме того, SPLCV связан с другими свиповирусами. Свееповирус относится ко всем бегомовирусам, выделенным из сладкого картофеля и других ипомеи . видов [ 4 ] Примеры включают вирус, ассоциированный с золотыми жилками сладкого картофеля (SPGVaV), вирус мозаики сладкого картофеля, вирус скручивания листьев ипомеи (ILCV), вирус легкой крапчатости сладкого картофеля (SPMMV). [ 3 ] [ 5 ]

Точный тип клеток, которые SPLCV инфицирует и вызывает заболевание, в настоящее время неясен.

  1. ^ Перейти обратно: а б с Пардина, П. Родригес; Люке, А.; Ном, К.; Коломба, Э. Лопес; Дельгадо, С. Фуэнтес; Ди Фео, Л. (декабрь 2012 г.). «Первый отчет о вирусе скручивания листьев сладкого картофеля, заразившем сладкий картофель в Аргентине» . Заметки о австралазийских болезнях растений . 7 (1): 157–160. Бибкод : 2012AuPDN...7..157P . дои : 10.1007/s13314-012-0073-7 . S2CID   17275755 .
  2. ^ Лебенштайн, Гад; Тоттапилли, Джордж, ред. (2009). Сладкий картофель . дои : 10.1007/978-1-4020-9475-0 . ISBN  978-1-4020-9474-3 . [ нужна страница ]
  3. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к Кларк, Кристофер А.; Дэвис, Джеффри А.; Эббот, Джордж А.; Куэльяр, Уилмер Дж.; Источники, Второй; Кройце, Ян Ф.; Гибсон, Ричард Уильям; Мукаса, Сеттумба Б.; Тугуме, Артур К.; Тайро, Фред Донати; Валконен, Яри П.Т. (февраль 2012 г.). «Вирусы сладкого картофеля: 15 лет прогресса в понимании сложных заболеваний и борьбе с ними». Болезни растений . 96 (2): 168–185. doi : 10.1094/PDIS-07-11-0550 . ПМИД   30731810 .
  4. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Ким, Дж.; Кил, Э.-Дж.; Ким, С.; Со, Х.; Бюн, Х.-С.; Парк, Дж.; Чунг, М.-Н.; Квак, Х.-Р.; Ким, М.-К.; Ким, К.-С.; Ян, Ж.-В.; Ли, К.-Ю.; Цой, Х.-С.; Ли, С. (декабрь 2015 г.). «Передача семенем вируса курчавости листьев сладкого картофеля ( Ipomoea batatas . Патология растений . 64 (6): 1284–1291. дои : 10.1111/ppa.12366 .
  5. ^ Перейти обратно: а б с Вальверде, Родриго А; Сим, Чонгук; Лотракул, Понгтарин (март 2004 г.). «Перенос вирусов сладкого картофеля белокрылкой». Вирусные исследования . 100 (1): 123–128. doi : 10.1016/j.virusres.2003.12.020 . ПМИД   15036843 .
  6. ^ «Вирус скручивания листьев сладкого картофеля» . keys.lucidcentral.org . Проверено 12 марта 2019 г.
  7. ^ Перейти обратно: а б Лотракул, П.; Вальверде, РА (11 августа 1999 г.). Клонирование ДНК-А-подобного геномного компонента вируса курчавости листьев сладкого картофеля: нуклеотидная последовательность и филогенетические взаимоотношения (Отчет).
  8. ^ Перейти обратно: а б с Луан, Ю Ши; Чжан, Хуан; Лю, Дэн Мэй; Ли, Вэнь Ли (октябрь 2007 г.). «Молекулярная характеристика изолята вируса курчавости листьев сладкого картофеля из Китая (SPLCV-CN) и его филогенетических связей с другими представителями семейства Geminiviridae». Гены вирусов . 35 (2): 379–385. дои : 10.1007/s11262-007-0084-1 . ПМИД   17318425 . S2CID   24131024 .
  9. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Джексон, Д. Майкл; Линг, Кай-Шу; Симмонс, Элвин М.; Харрисон, Ховард Ф. (январь 2014 г.). «Борьба с вирусом скручивания листьев сладкого картофеля с помощью инсектицидов 1,2». Журнал сельскохозяйственной и городской энтомологии . 30 (1): 82–95. дои : 10.3954/JAUE12-13.1 . S2CID   84270881 .
  10. ^ Гутьеррес, К. (октябрь 1999 г.). «Репликация ДНК геминивируса» . Клеточные и молекулярные науки о жизни . 56 (3–4): 313–329. дои : 10.1007/s000180050433 . ПМЦ   11146802 . ПМИД   11212359 . S2CID   5821240 .
  11. ^ Перейти обратно: а б с д Чжан, Шуо Чэн; Линг, Кай-Шу (июнь 2011 г.). «Генетическое разнообразие бегомовирусов сладкого картофеля в Соединенных Штатах и ​​идентификация естественного рекомбинанта между вирусом скручивания листьев сладкого картофеля и вирусом скручивания листьев сладкого картофеля в Джорджии». Архив вирусологии . 156 (6): 955–968. дои : 10.1007/s00705-011-0930-2 . ПМИД   21302123 . S2CID   25480865 .
  12. ^ Фондонг, Винсент Н. (август 2013 г.). «Структура и функция белка геминивируса» . Молекулярная патология растений . 14 (6): 635–649. дои : 10.1111/mpp.12032 . ПМК   6638828 . ПМИД   23615043 .
  13. ^ Перейти обратно: а б с д Би, Хуэйпин; Фан, Вэйцзюань; Чжан, Пэн (27 сентября 2017 г.). «Белок C4 вируса скручиваемости листьев сладкого картофеля регулирует сигнальный путь брассиностероидов посредством взаимодействия с AtBIN2 и влияет на мужскую фертильность у арабидопсиса» . Границы в науке о растениях . 8 : 1689. дои : 10.3389/fpls.2017.01689 . ПМЦ   5623726 . ПМИД   29021807 .
  14. ^ Прадхан, Бхубанешвар; Ван Тьен, Ву; Дей, Нрисингха; Мукерджи, Сунил Кумар (2017). «Молекулярная биология репликации ДНК геминивирусов» . Репликация вируса . Жадная наука. стр. 2–35. [ ISBN отсутствует ]
  15. ^ Перейти обратно: а б с Симмонс, Элвин М.; Линг, Кай-Шу; Харрисон, Ховард Ф.; Джексон, Д. Майкл (ноябрь 2009 г.). «Вирус скручивания листьев сладкого картофеля: эффективность приобретения, удержания и передачи Bemisia tabaci (Hemiptera: Aleyrodidae)». Защита урожая . 28 (11): 1007–1011. Бибкод : 2009CrPro..28.1007S . дои : 10.1016/j.cropro.2009.06.011 .
  16. ^ Фиалло-Оливе, Э.; Лапейра, Д.; Луро, Д.; Навас-Кастильо, Дж. (май 2018 г.). «Первый отчет о вирусе скручивания листьев сладкого картофеля и дельтаспутнике 1 скручивания листьев сладкого картофеля, заразившем Blue Morning Glory в Португалии» . Болезни растений . 102 (5): 1043. doi : 10.1094/PDIS-10-17-1667-PDN .
  17. ^ Вассва, П.; Отто, Б.; Марути, Миннесота; Мукаса, СБ; Монгер, В.; Гибсон, RW (декабрь 2011 г.). «Первая идентификация бегомовируса сладкого картофеля (свиповируса) в Уганде: характеристика, обнаружение и распространение» . Патология растений . 60 (6): 1030–1039. дои : 10.1111/j.1365-3059.2011.02464.x .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: fa9026b015b7f69387a4ecbd22e0fb77__1717989960
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/fa/77/fa9026b015b7f69387a4ecbd22e0fb77.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Sweet potato leaf curl 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.)