Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Вирус мозаики маниока
Художественная визуализация симптомов вируса мозаики маниоки в Гвинее-Бисау
Художественная визуализация симптомов вируса мозаики маниоки в Гвинее-Бисау
Научная классификацияИзменить эту классификацию
(без рейтинга):Вирус
Царство :Моноднавирия
Королевство:Shotokuvirae
Тип:Cressdnaviricota
Учебный класс:Repensiviricetes
Заказ:Геплафувиралес
Семья:Geminiviridae
Род:Бегомовирус
Включенные группы
Кладистически включенные, но традиционно исключенные таксоны

Все 398 других видов бегомовируса

Вирус мозаики маниоки - это общее название, используемое для обозначения любого из одиннадцати различных видов патогенного вируса растений в роду Begomovirus . Вирус мозаики африканского маниока (ACMV), вирус мозаики маниока Восточной Африки (EACMV) и вирус мозаики маниока Южной Африки (SACMV) представляют собой отдельные виды кольцевых одноцепочечных ДНК-вирусов, которые передаются белокрылками и в первую очередь инфицируют растения маниока ; о них пока что сообщалось только из Африки. Родственные виды вирусов ( вирус мозаики индийского маниока , ICMV) обнаружены в Индии и на соседних островах (Шри-Ланкийский вирус мозаики кассавы , SLCMV), хотя маниока культивируется в Латинской Америке, а также в Юго-Восточной Азии. Наосновании геномного секвенирования и филогенетического анализамежду Африкой и Индией было идентифицированодевять видов геминивирусов, инфицированных маниокой . Это число, вероятно, будет расти из-за высокой скорости естественного преобразования, связанного с ЦМВ. [1]

Вирусы являются членами семейства Geminiviridae и рода Begomovirus . Первое сообщение о мозаичной болезни маниоки (CMD) поступило из Восточной Африки в 1894 году. [2] С тех пор эпидемии происходили по всему африканскому континенту, что привело к большим экономическим потерям и разрушительному голоду . [2] В 1971 году в Международном институте тропического сельского хозяйства в Нигерии была создана устойчивая линия маниоки, основного хозяина патогена . Это сопротивление работало как эффективный контроль в течение многих лет. Однако в конце 20 века в Уганде разразился более опасный вирус.и быстро распространился на Восточную и Центральную Африку. [2] Этот высоковирулентный штамм позже был обнаружен как химера двух разных видов бегомовирусов . [1]

CMD в первую очередь контролируется с помощью методов фитосанитарной обработки, а также использования традиционной селекции на устойчивость. Кроме того, борьба с переносчиками болезней и перекрестная защита помогают свести к минимуму передачу и развитие симптомов. [2] Несмотря на то, что методы управления полезны, высокая скорость рекомбинации вирусов и способность к коинфекции привели к тому, что CMD стал одним из самых пагубных заболеваний, влияющих на снабжение продовольствием в Африке. [1]

Хосты и симптомы [ править ]

Соцветие маниока ( Manihot esculenta , семейство Euphorbiaceae), тропической клубневой культуры. Мурувере, провинция Маника в Мозамбике. На листьях проявляются симптомы мозаичной болезни маниоки, вызванной вирусом.

Маниока возникла в Южной Америке и была завезена в Африку относительно недавно. [2] Известно, что это очень устойчивая к засухе культура с способностью давать урожай даже при посеве на бедных почвах. Когда маниока впервые была выращена в Африке, она использовалась в подсобных целях, хотя сейчас она считается одной из самых важных сельскохозяйственных культур на континенте. [2] Его производство приближается к индустриальной системе, в которой растительный материал используется для производства различных продуктов, включая крахмал , муку и корм для животных. [3]

Поскольку маниока размножается вегетативным путем , она особенно уязвима для вирусов, и поэтому геминивирусы маниоки ежегодно приводят к большим экономическим потерям. [1] Когда они заражают растение-хозяин, срабатывает защитная система растения. Растения используют молчание генов для подавления репликации вируса, хотя бегомовирусы развили противодействующий супрессорный белок против этой естественной защиты хозяина. [1] Поскольку разные виды бегомовируса продуцируют разные варианты этого супрессорного белка, совместное инфицирование несколькими видами обычно приводит к более тяжелым симптомам заболевания. [4]

Первоначально после заражения маниока геминивирусом маниоки развиваются системные симптомы. [1] Эти симптомы включают хлоротичную мозаику листьев, деформацию листьев и задержку роста. [5] Стебли листьев имеют характерную S-образную форму. [6] Растение может победить инфекцию, особенно при быстром появлении симптомов. Медленное начало развития болезни обычно коррелирует со смертью растения. [1]

Хотя геминивирусы, инфицирующие маниоку, наносят наибольший экономический ущерб маниоку, они способны заражать другие растения. Диапазон хозяев зависит от вида вируса, и большинство из них могут передаваться и вызывать заболевания растений родов Nicotiana и Datura . [7]

Болезнь маниока в настоящее время распространяется по Юго-Восточной Азии. [8]

Возбудитель и цикл болезни [ править ]

Геминивирусы маниоки [9] устойчиво передаются белокрылкой Bemisia tabaci путем вегетативного размножения с использованием черенков с зараженных растений, а иногда и механическими средствами. [10] [11] [9] Кассава дает первые листья в течение 2–3 недель после посадки; эти молодые листья затем заселяются вирулентными белокрылками. [12] Это ключевой период заражения геминивирусами CMD, поскольку они не могут инфицировать более старые растения. [13] Поскольку геном вирусов состоит из двух компонентов, ДНК A и B, которые заключены в отдельные геминальные частицы, для заражения требуется двойная инокуляция. [9]

Как правило, белокрылке требуется 3 часа кормления для заражения вирусом, латентный период составляет 8 часов, после чего ей нужно 10 минут, чтобы заразить молодые листья. [13] В литературе есть вариации на этот счет, однако другие источники ссылаются на 4-часовое время сбора данных и 4-часовой латентный период. [11] Симптомы появляются через 3-5 недель латентного периода. [12] Взрослые белокрылки могут продолжать инфицировать здоровые растения через 48 часов после первоначального заражения вирусом. [11] Одной белокрылки достаточно, чтобы заразить хозяина; однако успешная передача увеличивается, когда растение питается несколькими инфицированными белокрылками. [11]

После попадания в растение через листья вирус остается в клетках листа в течение 8 дней. [11] Поскольку это вирус с одноцепочечной ДНК, он должен проникнуть в ядро клеток листа для репликации. [13] После этого начального периода вирус проникает во флоэму, перемещается к основанию стебля и выходит в ветви. [11] Путешествие к ветвям растения намного медленнее, чем путешествие по стеблю, поэтому обрезки ветвей от зараженных стеблей могут быть здоровыми. [11] В некоторой литературе указано, что инфекция ограничивается наземными тканями, но неясно, почему это так. [14]

Окружающая среда [ править ]

На серьезность мозаичной болезни маниоки влияют такие факторы окружающей среды, как интенсивность света, ветер, осадки, плотность растений и температура. Учитывая, что вирусы передаются белокрылкой, распространение вируса будет во многом зависеть от переносчика. Температура является наиболее важным фактором окружающей среды, определяющим размер популяции переносчиков. [13] В литературе предпочтительные векторные оценки температуры варьируются от 20 ° C до 30 ° C [12] до 27 ° C до 32 ° C [11], но в целом высокие температуры связаны с высокой плодовитостью , быстрым развитием и большей продолжительностью жизни. у белокрылки. [12] Было показано, что повышенная интенсивность света увеличивает активность вектора белокрылки. [11]

Белокрылки могут летать со скоростью до 0,2 мили в час, а в условиях сильного ветра они могут перемещаться на гораздо большие расстояния за более короткое время, что увеличивает скорость распространения вируса. [13] Это зависящее от ветра распространение отражается в местонахождении белокрылки на полях маниоки, с наибольшей популяцией на подветренной границе и наименьшей в пределах поля. [13]

Заболеваемость вирусом увеличивается, когда маниока активно растет. [12] Таким образом, плотность растений влияет на распространение вируса, при этом поля с низкой плотностью способствуют более быстрому распространению болезней, чем поля с высокой плотностью. [13] В засушливых районах осадки могут быть ограничивающим фактором для роста маниоки, поэтому более высокие осадки будут связаны с более высокой заболеваемостью. [12] Популяции белокрылки увеличатся с дождем, но сильные дожди могут препятствовать распространению белокрылки и, таким образом, снизить заболеваемость вирусом. [12]

Время посадки может сыграть важную роль в серьезности заболевания: маниока, посаженная в марте, показывает 74% заболеваемости ЦМВ по сравнению с 4% в августе. [13] Сезонное распространение вируса зависит от климата. В климатических условиях тропического дождевого леса , где большую часть года влажно и влажно, быстрое распространение вируса происходило с ноября по июнь, а с июля по сентябрь - медленное распространение. [12] Это время коррелирует с повышением и понижением температуры. При исследовании болезни в Кот-д'Ивуаре в Африке максимальная скорость распространения болезни была достигнута через два месяца после посадки. [11] После трех месяцев заражения практически не происходит, а вариации в распространении были связаны с изменением температуры, радиации и уровней популяции белокрылки.

Стратегии управления [ править ]

Стратегии борьбы с мозаичной болезнью маниоки включают санитарию и устойчивость растений. В этом случае санитария означает использование черенков здоровых растений, чтобы начать со здорового участка, и поддержание этого здорового участка путем выявления нездоровых растений и их немедленного удаления. Эта стратегия не защищает их от заражения белокрылками, но исследования показывают, что вирус более агрессивен в растениях, зараженных зараженными черенками, чем насекомыми-переносчиками. Есть также определенные разновидности, которые лучше противостоят одним вирусам, чем другим, поэтому устойчивость растений возможна. [12] Например, гибриды, полученные в результате скрещивания маниоки с другими видами, такими как Manihot melanobasis и M. glaziovii, показали значительную устойчивость к ЦМВ. [15]

Методы предотвращения распространения ЦМВ включают: избегать посадки альтернативных хозяев вируса, таких как клещевина ( Ricinus communis ), рядом с маниокой, избегать посадки маниоки, если на соседних полях есть маниока, инфицированная вирусом, поскольку они могут быть переносчиками белокрылки. Методы профилактики также включают неприменение альтернативных хозяев вирусного вектора белокрылки, например томатов. [6]

МЦСХБ -LED программы, Plantwise предлагает междурядный с зерновыми и зернобобовыми культурами, такие как кукуруза или коровий горох, чтобы отразить белокрылка и вращать маниоки с не принимающими культурами , включая сорго. [6]

Министерство продовольственной безопасности и кооперативы сельского хозяйства Танзании рекомендуют выкорчевывать больные растения один раз в неделю, вырывая их вручную. Растения следует унести с поля и выставить на солнечный свет для сушки, а затем сжечь, чтобы убить вирусы. [16]

Важность [ править ]

Маниока, выращиваемая в основном в качестве источника пищи в Африке, является третьим по величине источником углеводов в мире. [12] В последнее время производство маниоки превратилось из натурального в коммерческое производство. [1]

CMD был впервые описан в 1894 году и в настоящее время считается одним из самых разрушительных вирусов сельскохозяйственных культур в мире. [12] [1] Ежегодные экономические потери в Восточной и Центральной Африке оцениваются в пределах от 1,9 до 2,7 млрд долларов США. [1] Хотя маниока также культивируется в Латинской Америке и Юго-Восточной Азии, заражающие ее геминивирусы встречаются только в Африке и на Индийском субконтиненте. Это в основном объясняется неспособностью B. tabaci эффективно колонизировать маниоку в этой части мира. [1]

Министерство продовольственной безопасности и кооперативы сельского хозяйства Танзании рекомендуют выкорчевывать больные растения один раз в неделю, вырывая их вручную. Растения следует унести с поля и выставить на солнечный свет для сушки, а затем сжечь, чтобы убить вирусы.


Источники [ править ]

 Эта статья включает текст из бесплатного контента . Под лицензией CC-BY-SA Лицензионное заявление / разрешение на Wikimedia Commons . Текст взят из Зеленого списка PMDG : мозаичная болезнь маниока , Plantwise, CABI. Чтобы узнать, как добавить текст открытой лицензии в статьи Википедии, см. Эту страницу с инструкциями . Информацию о повторном использовании текста из Википедии см. В условиях использования .

 Эта статья включает текст из бесплатного контента . Под лицензией CC-BY-SA Лицензионное заявление / разрешение на Wikimedia Commons . Текст взят из Информационных бюллетеней для фермеров: борьба с мозаичной болезнью маниоки путем выкорчевывания , Джамб А. Ахмед, CABI. Чтобы узнать, как добавить текст открытой лицензии в статьи Википедии, см. Эту страницу с инструкциями . Информацию о повторном использовании текста из Википедии см. В условиях использования .

Ссылки [ править ]

  1. ^ Б с д е е г ч я J к Патил B & Fauquet С (2009). Геминивирусы мозаики маниока: актуальные знания и перспективы. Молекулярная патология растений. 10: 685–701.
  2. ^ Б с д е е Legg J & Fauquet C (2004). Геминивирусы мозаики маниоки в Африке. Молекулярная биология растений. 56: 585–599.
  3. ^ Трэш J (2006). Борьба с вирусными болезнями тропических растений. Исследование вирусов. 67: 245–295.
  4. Перейти ↑ Harrison B & Robinson D (1999). Естественная геномная и антигенная изменчивость геминивирусов белокрылки (бегомовирусы). Ежегодный обзор фитопатологии. 37: 369–398.
  5. ^ Легг J & Трэш J (2000). Болезнь, вызванная вирусом мозаики маниока, в Восточной Африке: динамичное заболевание в меняющейся окружающей среде. Исследование вирусов. 71: 135–149.
  6. ^ a b c «Банк знаний о растениях | Мозаичная болезнь маниока» . www.plantwise.org . Проверено 4 июня 2020 .
  7. Перейти ↑ Bock K & Woods R (1983). Этиология мозаичной болезни африканской маниоки. Завод Дис. 67: 994–995.
  8. ^ «Болезнь маниока мозаики (CMD) в Юго-Восточной Азии» .
  9. ^ a b c Тиммерманс, MCP, Das, OP, Мессинг, Дж. (1994). Близнецы и их использование в качестве внехромосомных репликонов. Анну. Rev. Plant Physiol. Завод Мол. Биол. 45: 79–112.
  10. ^ Fargette, Д. и Трэш, JM (1994). Экология африканского геминивируса мозаики маниоки. В: Bakeman, JP, Williamson, B. (Eds). Экология растительных патогенов, CABI.
  11. ^ a b c d e f g h i j Терстон, HD Болезни тропических растений. Сент-Пол: APS press, 1998.
  12. ^ a b c d e f g h i j k Фаржетт, Д., Джегер, М., Фоке, С., Фишпул, Л. Д. (1994). Анализ развития височной болезни вируса мозаики африканской маниоки. Фитопатология. 54; 1 91–98.
  13. ^ a b c d e f g h Fauquet, C. и Fargette, D. (1990) Вирус мозаики африканской маниоки: этиология, эпидемиология и контроль. Laboratoire de Phytovirologie, ORSTOM, Абиджан, Кот-д'Ивуар. Болезнь растений. 74: 404-411.
  14. ^ "Мозаичная болезнь маниока" .
  15. ^ Трэш, JM & Cooter, TJ (2005). Стратегии борьбы с болезнью мозаики маниока в Африке. Патология растений. 54: 587–614.
  16. ^ "Plantwise Knowledge Bank | Борьба с мозаичной болезнью маниоки путем выкорчевывания" . www.plantwise.org . Проверено 4 июня 2020 .

Внешние ссылки [ править ]

  • "Описание вируса ICTVdB - 00.029.0.03.004. Вирус мозаики африканского маниока" . Архивировано из оригинала на 2007-08-03.
  • https://web.archive.org/web/20190223033858/https://www.apsnet.org/edcenter/advanced/topics/EcologyAndEpidemiologyInR/DiseaseProgress/Pages/CassavaMosaic.aspx
  • "Описание вируса ICTVdB - 00.029.0.03.004. Вирус мозаики африканского маниока" . Архивировано из оригинала на 2011-07-23.