Koje bolesti biljaka uzrokuju virusi. Virusne bolesti biljaka: vrste bolesti, karakteristike uzročnika bolesti. Sorte otporne na virus

Virusi pčela “Ulaz ne miriše, kao prije, na alkoholni, mirisni miris meda i otrova, ne nosi odatle toplinu punoće, a miris praznine i truleži stapa se s mirisom meda.. .. pospane, smežurane pčele lutaju u različitim smjerovima odsutno duhom duž dna i zidova košnice. Umjesto čisto zatvorenog

Kako izgledaju biljni virusi? Biljni virusi, u usporedbi sa životinjskim i ljudskim virusima, imaju niz svojstava, mnogi od njih imaju štapićasti ili končasti oblik, što nije tipično za životinjske viruse. Možda je to na neki način određeno

Virusi Vjerojatno ste čuli za viruse gripe, bjesnoće, herpesa i AIDS-a. Ovi virusi uzrokuju bolesti kod ljudi i životinja. Postoje virusne biljne bolesti, kao što je mozaik duhana, u kojem se lišće duhana prekriva bjelkastim mrljama. Čak

“Korisni” virusi Nemojte misliti da virusi stvaraju samo probleme ljudima. Uz pomoć virusa dobivene su mnoge sorte cvijeća čija je šarolika boja posljedica virusne infekcije koja se prenosi s koljena na koljeno. Šarenilo tulipana uzrokuje

Virusi i viroidi stalno su prisutni u biljkama, a njihova štetnost obično se očituje u stresnim situacijama, a ekonomski značaj dobivaju tek zarazom agresivnim sojevima. Biljke se mogu samostalno obraniti od mnogih virusa, ali se rezultat te borbe očituje u vidu točkastih ili opsežnih nekroza, mozaika i deformacija. Kao rezultat toga, kvaliteta proizvoda se pogoršava, a prinosi se smanjuju.
Kemijske metode borbe protiv virusa još nisu dobro razvijene, jer je reprodukcija virusa toliko usko povezana s metabolizmom biljke domaćina da izravni selektivni učinak bilo kojeg lijeka na sam patogen ima negativan učinak na biljnu stanicu. Stoga se zaštita od virusa svodi na sprječavanje bolesti, cijepljenje slabo patogenim sojevima virusa ili smanjenje stope razvoja virusnih epifitotija različitim poljoprivrednim postupcima.
U praksi se koriste sljedeće metode borbe protiv virusnih i viroidnih bolesti:
1. Tijekom vegetativnog razmnožavanja provodi se periodično čišćenje nasada matičnih biljaka. Ova metoda je učinkovita protiv patogena s dobro definiranim simptomima.
2. Temeljit pregled biljaka i uklanjanje oboljelih dijelova (fitosanitarno čišćenje) u razdoblju nicanja, početka cvatnje i početka plodonošenja.
3. Termoterapija može dramatično smanjiti zarazu, a ponekad i potpuno osloboditi biljke brojnih toplinski labilnih virusa. Ova metoda se može koristiti i za dezinfekciju vegetativnih organa i za borbu protiv infekcije unutar sjemena. Temperaturni uvjeti su strogo specifični i o njima se govori u nastavku u relevantnim odjeljcima.
4. Korištenje metode uzgoja apikalnih meristema omogućuje vam da se riješite većine uzročnika virusnih infekcija. Metoda je neučinkovita protiv viroida. Najbolji ljekoviti učinak kod virusnih infekcija postiže se kombiniranjem metode kulture apikalnih meristema s prethodnom termoterapijom ili kemoterapijom, u kojoj se u hranjivi medij unose antivirusni dodaci (glikoproteini, polisaharidi, ribonukleaze, analozi i derivati ​​dušičnih baza, antibiotici). za uzgoj meristema ili tretirani njima.originalne biljke donorice meristema.
5. Borba protiv biljaka rezervoara virusa i vektora infekcije.
6. Smanjenje opskrbe virusima u objektima okoliša (u sjemenu iu samim biljkama).
7. Stimulacija nespecifične imunosti kod biljaka: uz pomoć induktora rezistencije (elicitora), regulatora rasta i dr.
8. Preimunizacija, odnosno cijepljenje. Poznato je da virulentni sojevi ne uzrokuju simptome bolesti ako je biljka prethodno bila zaražena slabo patogenim ili avirulentnim sojem srodnog virusa. Slično cijepljenje korišteno je u staklenicima za zaštitu sorti i hibrida rajčice koji nisu otporni na TMV. Ali metoda preimunizacije nije široko korištena u praksi zbog mogućnosti mutacije patogena, povećanja njegove štetnosti pri koinfekciji s drugim patogenima i zbog niza drugih razloga. Međutim, posljednjih godina dobivena su dobra cjepiva ne samo za TMV, već i za virus zelenog mozaika krastavca (Andreeva i sur., 2000.).
9. Selekcija na otpornost na viruse praćena korištenjem imunih sorti i hibrida. U ovom slučaju, uzgojni rad treba provoditi ne samo na temelju otpornosti na virus, već, po mogućnosti, i na njegov vektor. Ne manje važan je i uzgoj tolerantnih (otpornih) sorata kod kojih je ograničeno sustavno širenje virusa i smanjena njihova koncentracija. Tolerancija često dovodi do asimptomatskog tijeka bolesti, dok se produktivnost biljaka praktički ne smanjuje.
10. Stvaranje transgenih biljaka. Promjena biljnog genoma zbog uključivanja novih gena otpornosti dobivenih od donora. Kada se gen odgovoran za sintezu proteina ovojnice virusa mozaika duhana unese u stanice duhana, javlja se otpornost na ovu bolest. Tako transgene tikvice koje nose gene za ljuske virusa žutog mozaika tikvice i mozaika lubenice nisu imale simptome virusnog oštećenja, dok su kontrolne biljke i transgene biljke s jednim genom imale očita oštećenja (Avetisov, 1999.). Terenski testovi rajčice, krumpira i mnogih drugih kultura otpornih na viruse dobiveni ovim pristupom pokazali su njegovu učinkovitost i obećanje daljnjih istraživanja u ovom području.
11. Državna (vanjska) i karantena na farmi (unutarnja). Pri uvozu bilja karantenski certifikat mora potvrditi da materijal ne sadrži karantenske objekte. Sukladno tome, unutarnja karantena podrazumijeva lokalizaciju i uništavanje žarišta bolesti registriranih kao karantena. Učinkovitost mjera vanjske i unutarnje karantene uvelike ovisi o pouzdanosti i brzini metoda identifikacije virusa.
12. Organizacijske i ekonomske mjere uključuju dezinfekciju reznih instrumenata i alata u dezinfekcijskim otopinama (formalin, kalijev permanganat, alkohol) ili njihovu toplinsku obradu, budući da se mnogi ekonomski značajni virusi prenose kontaktom; rad u promjenjivoj obući i odjeći; postavljanje prostirki za dezinfekciju ispred ulaza u staklenik; redoviti vizualni pregled biljaka.
13. Ublažavanje simptoma bolesti održavanjem optimalnog režima uzgoja usjeva, uključujući mineralnu ishranu. Tijekom razvoja epifitotije, biljke se prskaju otopinama mikroelemenata, fosfornih i kalijevih gnojiva, koji potiču biljku da ubrza prolazak kroz faze ontogeneze i, kao rezultat, pojavu otpornosti povezane sa starenjem.
Posljednje tri metode zajedno čine osnovu preventivnih mjera.

Građa i osnovna svojstva fitopatogenih virusa.

Razmnožavanje i širenje virusa.

Priroda virusa.

Građa i osnovna svojstva fitopatogenih virusa.

Postojanje virusa prvi je otkrio 1892. godine ruski znanstvenik D. I. Ivanovski proučavajući mozaičnu bolest duhana. Otkrio je da su virusi manji od bakterija, imaju korpuskularnu strukturu, infektivni su i razmnožavaju se samo u živoj biljci te se ne mogu uzgajati na umjetnoj hranjivoj podlozi. Ubrzo nakon toga, slične bolesti otkrivene su u drugim biljkama - krumpiru, krastavcima, grahu, žitaricama, voću i bobičastim kulturama.

Trenutno možemo reći da virusi karakteriziraju sljedeće značajke:

1. Razmnožavaju se samo u tijelu domaćina ili vektora; ne rastu na umjetnim hranjivim podlogama. Imaju jedinstveni mehanizam reprodukcije.

2. Nemaju staničnu strukturu: sastoje se od RNA - ribonukleinske kiseline (jednolančane ili dvolančane) ili DNA - deoksiribonukleinske kiseline, obično okružene proteinskom ovojnicom.

3. Genom virusa predstavljen je samo nukleinskom kiselinom, koja se razmnožava zahvaljujući enzimskom sustavu domaćina.

4. Nukleinska kiselina je odgovorna za infektivnost, a protein prvenstveno štiti RNK.

Trenutno većina znanstvenika vjeruje da su virusi najjednostavniji oblici života koji nemaju staničnu strukturu i aktiviraju se kada uđu u stanice osjetljivih organizama.

Virusi su štapićasti (TMV), filamentozni (X virus krumpira, tristeza citrusa), kuglasti (nekroza duhana) i bacilisti (mozaik pšeničnih pruga). Veličina virusa kreće se od 25 nanometara (nm) za virus nekroze duhana, do 2500 nm za citrus tristezu; 1 nm (nanometar) je jednak 10 -9 = 0,001 µm).

Razmnožavanje i širenje virusa.

Po prirodi utjecaja na zahvaćeni organizam, virusi dijele se u dvije velike skupine - virusi mozaičnog tipa (mosaic) i virusi ikteričnog tipa (žutice).

Kao rezultat infekcije virusima mozaika, mijenja se boja lišća, uočava se izmjena svijetlo i tamnozelenih, žutih, zelenih površina lišća, pojava nekrotičnih mrlja, pruga, prstenova itd.

Takvi simptomi nastaju zbog razaranja klorofila u zahvaćenim područjima lista, korištenja biljnog dušika i fosfora za izgradnju virusnih čestica te povećane aktivnosti dišnih enzima biljaka. Ponekad se kod mozaičkih bolesti uočava poremećaj u obliku zahvaćenih listova - naborani, nitasti i poput paprati.

Mosaic viruse prenose neperzistentno insekti (glavni prijenosnik su lisne uši), ali se mogu širiti i kontaktno-mehaničkim putem tijekom međurednih tretiranja, kada dolazi do oštećenja vrhova i kontakta oboljelih i zdravih biljaka; kod njege biljaka (pri pinciranju, gonjenju, rezidbi, pinciranju, izbijanju izdanaka i sl.).

Izvori infekcije virusima mozaika mogu biti suhi biljni ostaci, sjeme, gomolji, korovi, tlo itd.

Kada su biljke zaražene virusima tipa žutice, opažaju se teža oštećenja nego kada su zaražene virusima tipa mozaika.

Virusi se naseljavaju u floemu, što remeti transport ugljikohidrata iz lišća u druge organe biljke. U listovima se nakuplja puno škroba, postaju gusti i lomljivi. Virusi žutice također ometaju procese rasta, što dovodi do patuljavosti i prekomjerne grmljavosti biljaka, deformacije vegetativnih i generativnih organa (kovrčavost lišća, patuljastost, prekomjerna grmljavost, izrastanje). Čest simptom je žutilo i kloroza lišća.

Izvori zaraze virusima tipa žutice mogu biti rizomi pšenične trave, korijenje pelina, ličinke tamnog lisnjaka (kukuljica zobi); gomolji, sadni materijal (reznice, raslojavanje, mlada stabla itd.), sjeme, nematode.

Priroda virusa. Do danas ne postoji općeprihvaćena jedinstvena klasifikacija virusa, pa fitovirolozi radije koriste koncept skupine virusa, a ponekad i kriptograme. U svakoj skupini detaljno je opisan tipični predstavnik i naznačeni srodni virusi. Svi fitopatogeni virusi grupirani su u 20 skupina.

Na primjer, skupina tobamovirusa uključuje virus duhanskog mozaika kao tipičnog predstavnika, koji se odlikuje sadržajem RNA (5%), molekulskom težinom - RNA 2,06 10 6, duljinom viriona je oko 30 nm, temperatura inaktivacije je preko 90 ° C. . Virus inficira širok raspon biljnih domaćina s različitim simptomima. U ovu skupinu spadaju virus zelenog mozaika rajčice i virus šarenog mozaika krastavca.

Kontrolna pitanja

1 . Građa fitopatogenih virusa.

2. Reprodukcija virusa.

3. Mjere za suzbijanje virusnih bolesti.

4 . Metode dijagnosticiranja virusnih bolesti biljaka.

Književnost

1. Fitopatologija: Udžbenik / M.I. Dementieva. - M.: Kolos, 1977. - 366 str. - (Udžbenici i nastavna sredstva za visokoškolske poljoprivredne ustanove).

2. Yakovleva N.P. Programirana izobrazba fitopatologije. 2. izdanje, dodatno: Udžbenik za studente visokoškolskih ustanova., M.: Kolos, 1992. – 382s.

3. Popkova K.V. Opća fitopatologija - M.: 2005.

Osnovna svojstva virusa

U prirodi virusi postoje u dva oblika: izvanstanični i unutarstanični.

Izvanstanični oblik virusa nazvao virion - to je inertna zarazna čestica koja se sastoji od nukleinske kiseline i proteinske ovojnice - kapsida . Nukleinska kiselina u virionu – genetskom aparatu ili genomu – može biti samo jedne vrste – ili DNA ili RNA. Genom može biti predstavljen jednim lancem (jednokomponentni ili cijeli genom) ili ih je više (fragmentirani genom). Većina biljnih virusa sadrži RNA.

Kapsid sastoji se od proteinskih podjedinica - kapsomeri. Kapside dolaze u različitim oblicima:

1). Izometrijski: sferni ili poliedarski ("poliedar" znači poliedar) s kubičnim tipom simetrije.

2). Anizometrijski sa spiralnom vrstom simetrije - u obliku šipke, poput niti. Postoje virusi s kombiniranim tipom simetrije, na primjer, u obliku punoglavca ili baciliforman.

Složene kapside su one građene od više od 60 strukturnih jedinica koje sadrže 5 ili 6 kapsomera.

Veličine različitih virusa najčešće se kreću od 20 do 300 nm, ali se nalaze nitasti virusi veće duljine - do 2000 nm.

Zbog prisutnosti proteinske ovojnice u biljnim virusima, koja obuhvaća nukleinsku kiselinu, virusi imaju antigensko djelovanje, odnosno imunogenost, odnosno sposobni su izazvati stvaranje protutijela kada se unesu u tijelo životinja.

MANIFESTACIJE AKTIVNOSTI VIRUSA

Mnogi virusi mogu zaraziti bilo kojeg domaćina. Drugi, poput virusa mozaika duhana (TMV), imaju širok raspon domaćina. Neki biljni virusi sposobni su se razmnožavati u tijelima vektora insekata.

Unutarstanična aktivnost biljnih virusa vjerojatno se sastoji od nekoliko sljedećih faza:

1. Virus ulazi u stanicu u cijelosti - cijeli NC u ovojnici kapside - kroz oštećenja u membrani.

2. Ispadanje kapsida . Kod infekcije TMV-om prvi se simptomi javljaju nekoliko sati kasnije nego kod infekcije slobodnom RNK ovog virusa. To je činjenica u prilog tvrdnji da se virus koji je ušao u stanicu “svlači” - odbacuje svoju kapsidu.

3. Reprodukcija virusa . Virusna RNA češće prodire u jezgru biljne stanice, gdje se sintetizira i formira komplementarni RNA (¾) lanac dvolančana RNA – replikativni oblik (RF). Tada, vjerojatno, dolazi do višestruke replikacije virusne RNA u jezgrici.

4. Biosinteza strukturnog proteina virusa . Nakon što se replikacija virusne RNA poveća u stanici, povećava se količina kapsidnog proteina. Sinteza ovih proteina odvija se na ribosomima stanice domaćina.

5. Agregacija virusne RNK i kapsida . Izgled zrelih virusnih čestica.

6. Izlazak virusa iz stanice kod biljaka se javlja duž plazmodezmata.

3. BAKTERIOFAGI

Bakteriofagi – bakterijski virusi. Sastoje se od glave s kubičnom simetrijom i procesa ili "repa" sa spiralnom simetrijom. Na kraju procesa postoji bazalna ploča s bodljama i ticalima namijenjenima za pričvršćivanje na staničnu stijenku bakterija. Nukleinska kiselina (najčešće DNK) nalazi se u poliedarskoj glavi. Postoje dvije vrste životne aktivnosti bakteriofaga: umjeren i virulentan.

Životni ciklus virulentni bakteriofag sastoji se od sljedećih koraka:

1. Apsorpcija – pričvršćivanje na stijenku bakterije uz pomoć bodlji i ticala bazalne ploče.

2. Injekcija – ubrizgavanje DNA faga u bakterijsku stanicu. Procesni omotač se steže, tlak unutar čestice faga raste i DNA se ubrizgava u bakterijsku stanicu, dok kapsida ostaje izvan stanice.

3. Ugradnja u stanični nukleoid -vlasnik.

4. Ponavljano samokopiranje DNK faga.

5. Regeneracija kapsida.

6. Sazrijevanje (sklapanje) čestica faga može nastati spontano, bez sudjelovanja posebnih čimbenika, kao rezultat agregacije NK i kapsidnih proteina.

7. Liza stanica i oslobađanje bakteriofaga nastaje kada koncentracija faga u stanici dosegne kritičnu razinu, na primjer, kada se nakuplja

10 000 virusnih čestica po stanici .

Ovaj ciklus se također naziva litički .

Umjereni bakteriofagi u životnom ciklusu prolaze kroz prve tri faze (apsorpcija, injekcija, integracija u nukleoid), a zatim se repliciraju sinkrono s bakterijskim kromosomom. Ova pojava se zove lizogenija . Nakon nekoliko generacija, pod utjecajem okolišnih uvjeta (UV, rendgensko zračenje), virusni genom može prijeći iz umjerenog oblika u virulentni i uzrokovati lizu svih zaraženih stanica. U drugom slučaju, DNK bakteriofaga može napustiti nukleoid i napustiti stanicu, "uzimajući sa sobom" dio DNK domaćina. Tu genetsku informaciju fag prenosi u drugu bakterijsku stanicu. Ova pojava se zove transdukcija.

4.VIROIDI

Viroidi – ovo su najmanji poznati patogeni; mnogo su manji od najmanjih virusnih genoma i nemaju proteinsku ovojnicu. Poznati su samo biljni viroidi; sastoje se od jednolančane molekule RNA koja se autonomno replicira u zaraženim stanicama. Viroidi su identificirani kao uzročnici opasnih bolesti. Jedan od njih prouzročio je smrt milijuna stabala kokosa na Filipinima tijekom proteklih pedeset godina, drugi je oštetio komercijalni uzgoj krizantema u Sjedinjenim Državama početkom 1950-ih.

Prvi viroid– Morfologija vretenastog gomolja krumpira ili PSTV identificirana je 1971. To je najveći poznati viroid; njegova se RNA sastoji od 359 nukleotida i ima zatvorenu prstenastu ili ukosnu strukturu. Komplementarni parovi baza spojeni su vodikovim vezama u obliku dvolančane RNK. Viroidi se nalaze samo u jezgrama inficiranih stanica. Repliciraju se poput virusa, odnosno sintetiziraju komplementarni lanac koji funkcionira kao predložak. U ovom slučaju viroidi koriste enzimske sustave stanice domaćina.

Drugi molekularni patogeni koji nisu povezani s viroidima također se pojavljuju u živim organizmima. Neki fragmenti proteina mogu kontrolirati svoju reprodukciju u životinjskim stanicama bez sudjelovanja nukleinskih kiselina; takve se čestice nazivaju prioni.

5. Načela klasifikacije virusa

Klasifikacija biljnih virusa temelji se na proučavanju svojstava specifičnih virusa izolira . Izolat virusa je homogena populacija virusa izolirana iz bilo kojeg izvora i dobivena kloniranjem nizom uzastopnih prolaza kroz prikladnu biljku indikator. Virusni izolati koji se ne razlikuju po svojstvima klasificirani su kao jedan naprezanje virus. Izolati koji se malo razlikuju klasificiraju se kao jedan um. Biljni virusi koji imaju mnoga slična svojstva čine skupina virusi.

Pri klasifikaciji virusa koriste se sljedeće genetski stabilne karakteristike: tip nukleinske kiseline; broj lanaca i fragmenata genoma; priroda distribucije fragmenata genoma u virionima; značajke terminalne strukture molekula nukleinskih kiselina; broj i molekulska masa kapsidnih polipeptida; morfološka svojstva viriona: veličina, oblik, vrsta simetrije; hidrodinamička svojstva (karakter taloženja tijekom centrifugiranja velikom brzinom); antigenost i značajke seroloških pretraga s antiserumima određene vrste; načini prijenosa i odnos prema vektorima; raspon biljaka domaćina i prirodu simptoma na njima.

Na temelju usporedne analize svojstava biljnih virusa, oni su objedinjeni u 26 skupina prema klasifikaciji virusa koju je usvojio Međunarodni odbor za taksonomiju virusa Međunarodne unije mikrobioloških društava. Grupe biljnih virusa heterogene su po sastavu, neke od njih zastupljene su samo jednim članom. Taksonomija biljnih virusa u sadašnjem stanju nije prirodna.

Nomenklatura. Imena biljnih virusa, unatoč brojnim pokušajima latinizacije, ostaju uglavnom trivijalna, odnosno nastala su tijekom inicijalne izolacije i opisa virusa, uglavnom u skladu s biljkom domaćinom i vanjskim simptomima bolesti, npr. virus mozaika duhana, virus žutog patuljastog ječma itd. Štoviše, naziv domaćina iz kojeg je patogen prvi put izoliran u biocenozama je fiksan. Engleski nazivi virusa koriste se kao međunarodni nazivi: duhan mozaik virus, jedva žuta boja Nacrt virus odnosno.

6. Metode proučavanja virusa

1).Elektronska mikroskopija. Razlučivost elektronskog mikroskopa je do 1A. Slika objekta dobiva se kao rezultat raspršenja toka elektrona uzorkom koji se proučava. Snop elektrona koji se kreće u vakuumu fokusiran je električnim ili magnetskim poljem (elektronske leće). Ovom se metodom može odrediti oblik i veličina viriona, lokalizacija u stanici, u biljci, citološke promjene u stanicama.

2).Ultracentrifugiranje. Centrifuge koje postižu brzine veće od 40 000 okretaja u minuti nazivaju se ultracentrifuge. Kao rezultat toga, razvija se dodatna gravitacija, koja potiče taloženje malih čestica, a to su virusi.

3).Elektroforeza. Svi virusi u kapsidi sadrže ionizirane skupine, koje određuju njihovu pokretljivost u električnom polju. Brzina kretanja virusnih čestica ovisi o molekularnoj težini i ukupnom naboju. Zahvaljujući ovoj metodi, postalo je moguće odvojiti mješavinu virusa pomoću elektroforeza - kretanje u električnom polju.

4).Imunološke (serološke) metode. Svaki virus, bilo biljni, životinjski ili bakterijski virus, kada se ubrizga u zečeve ili druge male sisavce ponaša se kao učinkovit antigen. Kao rezultat, specifičan protutijela, koji reagiraju s antigenima (virusima) i služe za njihovo otkrivanje.

Za dobivanje dijagnostički antiserum Kao antigen koristi se pročišćeni virus. Ovaj antigen se daje kuniću intravenozno ili intraperitonealno. Broj injekcija može biti različit (4-8) s intervalom od 1-2 dana. 7-11 dana nakon posljednje injekcije vadi se krv, ostavlja se 1,5-2 sata na temperaturi od 370C, zatim se centrifugira. Serum se čuva u ampulama od 5-10 ml na temperaturi od - 40C.

Na glavne metode za otkrivanje reakcija antigen-antitijelo reakcije uključuju taloženje i aglutinacija.

Taloženje(od latinskog praecipitacio - padanje, taloženje) - reakcija koja omogućuje taloženje virusa (antigena) uz pomoć protutijela, ima visoku osjetljivost i specifičnost.

Aglutinacija(od latinskog agglutinatio - lijepljenje) - lijepljenje mikroorganizama, uključujući viruse, u nakupine (grude) i njihovo taloženje. Koristi se za dijagnosticiranje virusnih bolesti.

5).Metoda indikatorskih biljaka. Metoda se temelji na vizualnom pregledu. Kada je biljka zaražena virusima, javljaju se simptomi oštećenja koji ovise o biljci domaćinu, soju virusa i uvjetima okoline. Indikatorske biljke – to su biljke koje na infekciju virusom reagiraju karakterističnim simptomima. Za zarazu se koriste mlade biljke u fazi 2-3 prava lista. Infekcija ( inokulacija ) provodi se ekstraktom oboljelih tkiva. Da bi se to učinilo, melju se u tarioniku s puferskom otopinom, homogenat se filtrira kroz gazu ili najlon. Najčešće se inokulacija provodi mehanički: ekstrakt se utrlja prstima, tupferom, lopaticom, kistom ili kistom. Nakon 5-10 minuta, višak virusnog materijala se ispere destiliranom vodom. Biljke se obilježavaju lijepljenjem naljepnica na zaraženo lišće. Biljke se stavljaju na tamno mjesto na jedan dan, a zatim se prenose u fitotron 12-14 dana dok se virusni simptomi jasno ne pojave. Virusne lezije identificiraju se pomoću tablica i fotografija.

Istaknuti četiri glavne vrste reakcija biljni indikatori oštećenja virusom:

Imunitet – kada biljke nisu zahvaćene ovim virusom;

Preosjetljivost – kada su biljke zahvaćene stvaranjem lokalne nekroze, koja nastaje zbog odumiranja stanica u blizini mjesta infekcije;

Tolerancija – kada se virus prenosi kroz biljna tkiva, ali su simptomi bolesti blagi;

Sustavna oštećenja – kada se virus prenosi po svim biljnim tkivima uz jasnu manifestaciju simptoma bolesti.

7. Vrste virusnih simptoma

Nazivaju se biljke koje lako pokazuju simptome karakteristične za infekciju ovim virusom indikatorske biljke. Osim vanjskih simptoma, virusna infekcija uzrokuje razne vrste histološki i citološki promjene na bolesnoj biljci. Manifestiraju se u anomalijama krvožilnog sustava i raznih vrsta promjene strukture stanica– od promjena u građi pojedinih organela do nastanka u stanici specifične virusne inkluzije. Inkluzije mogu biti formirane od virusnih čestica, koje su lokalizirane u stanici na način karakterističan za određeni virus ili u kombinaciji s produktima virusnog utjecaja. Tip intracelularne inkluzije karakterističan je za određeni virus i koristi se za identifikaciju virusa.

Razlikuju se sljedeće: glavne vrste virusnih simptoma :

1).Mozaik– neujednačena zelena boja lisne ploče ili prisutnost žućkastih ili svijetlozelenih mrlja.

2).Kloroza– opće ili simetrično žutilo lisnog tkiva.

3).Nekroza– odumiranje biljnih tkiva, često posljedica mozaika ili kloroze s njihovim jakim razvojem, ali često se razvija samostalno. Istaknuti lokalna nekroza– razvija se na mjestima gdje infekcija ulazi u biljku i sustavna (raštrkana) nekroza- mogu se pojaviti na bilo kojem dijelu biljke.

4).Deformacija Biljni organi su raznoliki i mogu biti uzrokovani fiziološkim poremećajima koji dovode do promjena u morfologiji organa ili cijele biljke. Kao rezultat poremećene koordinacije rasta dolazi do boranja, uvijanja, oticanja i zakrivljenosti izdanaka.

5).Inhibicija rasta može se izraziti u općoj patuljavosti biljaka, skraćivanju internodija na vrhu izdanka.

6).Uvenuće promatrano s teškim oštećenjem krvožilnog sustava.

7).Rast (proliferacija). Neposredni uzroci rasta mogu biti poremećaj mirovanja pazušnih i zimskih pupova ili degeneracija i vegetativni rast generativnih organa. Popratni znak rasta je nitaste stabljike i klice.

8).Abortus– opadanje cvjetova i jajnika, sušenje zametnutih plodova ili pojedinačnih sjemenki u plodu, bez sjemenja plodova.

9). Novotvorine – tumori na raznim dijelovima biljke (npr. proliferacija lisnih žila), lisnati izraštaji enacije itd. .

10).Antocijanoza – ljubičasta, crveno-ljubičasta ili plavo-ljubičasta boja lišća ili njihovih rubova, vena, stabljika.

11). Šarenilo – neujednačena boja ili djelomična promjena boje latica, na primjer, u tulipanu.

U većini slučajeva bolesna biljka ispoljava nekoliko simptoma u kombinaciji.

8. Infekcija i kretanje virusa u biljkama.

Fitopatogeni virusi inficiraju širok raspon biljaka iz različitih obitelji. Štoviše, ista biljna vrsta može biti domaćin mnogim virusima. Svaki virus ima određeni krug biljke domaćini tj. biljke osjetljive na određeni virus, u čijim se stanicama on može razmnožavati, dajući nove generacije virusnih čestica. Na primjer, neki virusi koji inficiraju jagode (rod Fragaria) ne uzrokuju bolesti kod biljaka drugih rodova. A brončani virus rajčice karakterizira širok raspon domaćina: na ovom popisu biljaka nalazi se 166 vrsta iz 34 porodice, koje pripadaju i klasi jednosupnica i klasi dikotiledona.

Virusne infekcije biljaka bitno se razlikuju od virusnih infekcija životinja i mikroorganizama.

Prvo, fitopatogeni virusi prodiru u biljne stanice kroz oštećenje u staničnoj membrani kada je mehanički ozlijeđena ili kao posljedica probijanja ustima nosača člankonožaca.

Drugo, biljka zaražena virusom postaje njegov stalni nositelj. U tom slučaju virus prodire u gotovo sve organe i tkiva zaražene biljke (osim virusa koji imaju tkivna specifičnost).

Virusna infekcija Češće je sustavna, rjeđe lokalna. Na sustavno oštećenje virusne čestice mogu se kretati od stanice do stanice duž plazmodezmata, kroz međustaničnu tekućinu, kroz vodljive elemente do drugih biljnih organa. Kada su biljne stanice sustavno zaražene, mogu akumulirati virus u značajnim količinama, a da pritom ostanu održive.

Lokalna lezija može se objasniti s dva razloga: tkivnom specifičnošću i lokalnom nekrozom tkiva, što rezultira lokalizacijom virusne infekcije na mjestu prodora virusa u biljno tkivo.

Biljke često reagiraju na infekciju s obje vrste simptoma, a lokalna nekroza tkiva na mjestima prodora virusa kombinirana je s razvojem sistemske infekcije biljaka, što također može dovesti do lokalne ili sistemske nekroze tkiva u različitim organima.

Kretanje virusa u biljci javlja se kroz plazmodezme, kroz međustaničnu tekućinu, kroz floem i ksilem. Brzina širenja ovisi o temperaturi: što je viša temperatura, veća je brzina. Virusi se mogu širiti kroz floem velikom brzinom nekoliko centimetara na sat. Većina virusa kreće se s protokom ugljikohidrata kroz floem, a rjeđe kroz ksilem.

Virusi se nakupljaju samo u onim stanicama u kojima se razmnožavaju. Oni se praktički ne mogu razmnožavati u posudama. Maksimalan broj virusnih čestica koje se nakupljaju u stanici ovisi o vrsti biljke domaćina. Na primjer, u stanicama lišća duhana nakuplja se 10 puta više virusa mozaika duhana nego lišća rajčice.

9. Širenje virusa u biocenozama

Biljni virusi imaju sposobnost brzog širenja u biocenozama. Metode distribucije su različite:

1. Prijenos kontaktno-mehaničkim putem pri međusobnom štetnom kontaktu zdrave i bolesne biljke (tijekom rezidbe, pinciranja, berbe, kao iu zgusnutim nasadima).

2. Rasprostranjenost sjemenkama i polenom.

3. Za vegetativno razmnožene usjeve, glavni način širenja virusa je preko sadnog materijala.

4. Beskralješnjaci s prodornim aparatom za sisanje ili grizanje (lisne uši, štipavke, tripsi, štipavci, štipavci, grinje).

5. Nematode.

6. Korištenje doddera.

7. Spore i zoospore fitopatogenih gljiva.

Intenzitet epifitotije ovisi o različitim vektorima. Trenutno je identificirano oko 400 različitih vektora. Većina njih su insekti. Razdoblje od početka prihvaćanja virusa od donora do trenutka kada kukac postane sposoban prenositi virus naziva se trajanje inkubacije. Vrijeme tijekom kojeg nositelj virusa ostaje zarazan naziva se definicijom upornost. Na temelju prijenosnih karakteristika biljnih virusa razlikuju se tri skupine: postojan, polupostojan, nepostojan.

Nepostojani virusi prenose vektori neposredno nakon kratkog (nekoliko sekundi) hranjenja bolesnom ili zdravom biljkom. Vektori brzo (unutar nekoliko minuta) gube sposobnost zaraze ako se prestanu hraniti bolesnom biljkom. Neperzistentni virusi uključuju U-virus krumpira, virus žutog mozaika graha itd.

Postojani virusi prenose se vektorom ne odmah nakon stjecanja na bolesnoj biljci, već nakon latentnog razdoblja određenog trajanja (od nekoliko sati do nekoliko dana). Nositelj zadržava sposobnost prijenosa virusa dugo vremena, ponekad i tijekom cijelog života. Među njima su uzročnici koji se ne razmnožavaju u prijenosniku (primjerice virus žutog ječma) i virusi koji se mogu razmnožavati u tijelu prijenosnika (virus žutila čička).

Polupostojani virusi predstavljaju međuskupinu. Vektor ih može prenijeti neposredno nakon što se hrani bolesnom biljkom. Nakon prestanka hranjenja sposobnost zaraze ostaje 3-4 dana. Nema latentnog razdoblja. Predstavnik ove skupine je virus žutice šećerne repe.

Pojedinačni vektori mogu prenijeti mnogo različitih virusa; na primjer, vrsta lisnih uši Myzus persicae može prenijeti do 70 virusa. Širenje virusa je olakšano kozmopolitizmom insekata. Tako se neki tripsi (Thrips tabaci) hrane biljkama 140 vrsta iz 40 porodica.

10. OČUVANJE VIRUSA KROZ GODIŠNJI CIKLUS

Očuvanje virusa tijekom zimskog razdoblja može se postići na različite načine. Trajnice se odlikuju očuvanjem u stabljikama, korijenju, gomoljima i reznicama. Neki virusi prezimljuju u sjemenu. Virusi sa širokim rasponom domaćina dobro su prilagođeni za opstanak u prirodi ako među osjetljivim biljkama ima višegodišnjih biljaka. Neki virusi mogu prezimiti u jajima insekata prijenosnika. Virus mozaika duhana može preživjeti u tlu u biljnim ostacima. Virus salate može preživjeti u sporama zemljišne gljive Olpidium. Ako se jara i ozima pšenica uzgajaju na istom području, virus prugastog mozaika prenosi se s jarih biljaka na klijance strvine, a zatim na ozime biljke.

11. ULOGA VIRUSA U PRIRODI I EKONOMSKI ZNAČAJ virusnih bolesti

Virusi su stalno prisutni u biljkama. Mnogi virusi mogu uzrokovati ozbiljne bolesti, što dovodi do značajnog gubitka prinosa ili pogoršanja njegove kvalitete, posebice se smanjuje klijavost sjemena i stopa reprodukcije, otpornost biljaka na infekcije bilo koje etiologije itd. Bolesti uzrokovane virusima nazivaju se virusi . Virusi izravno ili neizravno utječu na fiziološke procese zaražene biljke, s promijenjenim metabolizmom koji podsjeća na normalno stanje organizma koji stari. Kada se pojave simptomi viroze u biljaka, disanje se pojačava, to je zbog odvajanje disanja i oksidativne fosforilacije.

Virusi u prirodi vjerojatno igraju ulogu regulatora populacije živih organizama.

Često je teško procijeniti gubitke usjeva zbog oštećenja virusom. Njihove veličine variraju po godini i regiji, tako da prosječne vrijednosti u biti nisu indikativne. Ali u Sjedinjenim Državama vjeruju da su gubici žetve pšenice, prema prosječnim dugoročnim podacima, oko 2%. Ponekad ti gubici dosežu 20%. Virusne bolesti višegodišnjih nasada opasne su jer uzrokuju odumiranje ili slabljenje biljaka, kojima je potrebno nekoliko godina da se regeneriraju. Na primjer, u zapadnoj Africi virus deformacije izdanaka kakaovca povremeno uništava cijele plantaže. Fitopatogeni virusi predstavljaju posebnu opasnost za povrće koje se razmnožava vegetativno, primjerice krumpir i mnoge ukrasne biljke. Često su sve biljke bolesne, a istovremeno će smanjenje prinosa biti malo (oko 10%). Međutim, u nepovoljnim vremenskim uvjetima, virusna infekcija može se brzo razviti i dovesti do potpuna degeneracija biljaka i sadnog materijala.

12. METODE DIJAGNOSTIKE VIRUSNIH BOLESTI

Vizualna dijagnostika. Moguće samo ako virus uzrokuje određene patološke promjene u tijelu - simptoma. Dijagnoza može biti teška zbog asimptomatske (latentne) prirode bolesti. Osim toga, slični simptomi mogu biti uzrokovani poremećajima mineralne prehrane, oštećenjima fitoplazmama, bakterijama i hormonskim herbicidima. Stoga je nemoguće točno identificirati virusno oštećenje samo vanjskim znakovima.

Metoda indikatorske biljke temelji se na upotrebi testnih (indikatorskih) biljaka koje daju jasne simptome.

Serološka dijagnostika . Ako kuniću ubrizgate pročišćeni pripravak biljnog virusa (antigen), tijelo životinje proizvodi specifična protutijela koja vežu antigen. Kao rezultat toga nastaje precipitat (talog ili serum), vidljiv vizualno ili pomoću mikroskopa. Modifikacija tzv metodom kapanja : Na stakalcu se kap antiseruma pomiješa s kapi biljnog soka. Nakon nekoliko minuta, reakcija se procjenjuje pod mikroskopom pri malom povećanju u tamnom polju ili čak vizualno bez mikroskopa.

Metoda elektronske mikroskopije omogućuje određivanje oblika, strukture pa čak i veličine virusa.

Metoda gel elektroforeze. Ova se metoda temelji na elektroforetskom odvajanju prethodno pročišćenih nukleinskih kiselina virusa ili viroida u gelu pri struji od 3 i 6 mA uz bojenje zona. Uspoređujući dobivene obojene linije s visinom standardnih zona markera, određuje se masa i veličina virusnih struktura.

Metoda DNA sonde na principu komplementarnosti nukleinskih kiselina. Sintetizirati sonde tko će saznati specifične nukleotidne sekvence RNA virusa. Ovisno o izboru sondi, mogu se razlikovati skupine, tipovi pa čak i sojevi virusa.

Metoda uključivanja. Razvoj nekih virusa u biljnim stanicama popraćen je stvaranjem nakupina virusnih čestica (inkluzije, Ivanovsky kristali), koji se otkrivaju čak i uz pomoć svjetlosnog mikroskopa. Svaka vrsta virusa ima svoj oblik virusnih inkluzija, obično formiranih u stanicama dlačica ili epidermisu lišća. Na primjer, virus mozaika duhana karakteriziraju igličasti i šesterokutni kristali; Za X virus krumpira tipično je formiranje sferičnih amorfnih tijela.

13. SUSTAV MJERA ZAŠTITE OD FITOPATOGENIH VIRUSA

Ne postoje izravne metode za zaštitu biljaka od virusa. Primjenjivo integrirani sustav zaštite protiv virusa usmjeren je na smanjenje izvora zaraze unutar i izvan usjeva ili sadnica. Glavna područja zaštite su:

1).Imunizacija biljke sa slabo patogenim sojevima virusa. Sojevi cjepiva koriste se i na otvorenom i u zatvorenom prostoru. Presadnice (klice) se prskaju. Cjepivo uzrokuje asimptomatski patološki proces, koji imunološki sustav tijela ubrzo suzbija.

2).Odabir biljaka usmjerena na jačanje imunitet i tolerancija. Rašireno uvođenje u proizvodnju hibrida koji nose gene otpornosti na određene viruse značajno suzbija širenje tih virusa.

3).Uklanjanje izvora infekcije . To uključuje uništavanje biljaka sa simptomima virusa iz sadnje, plijevljenje i uklanjanje biljnih ostataka. Korovi su često rezervoari virusa. Čišćenje matičnjaka je od posebne važnosti. Ova metoda je učinkovita za biljke koje imaju jasno vidljive simptome.

4).Korištenje bezvirusnog sjemena . Sjeme se moraju uzgajati u dovoljnoj izolaciji od vanjskih rezervoara infekcije. Sjeme je preporučljivo čuvati u foliji ili nekoj hermetički zatvorenoj ambalaži.

5).Termoterapija omogućuje dramatično smanjenje zaraze, a ponekad i potpuno oslobađanje biljaka od virusa. Zagrijavanje sjemena ili vegetativnih organa je strogo specifično za svaki usjev.

6).Kemoterapija – tretman kemikalijama koje inhibiraju replikaciju virusa ili smanjuju njihova zarazna svojstva. Ove tvari uključuju analoge dušičnih baza (purine ili pirimidine).

7).Korištenje bezvirusnog sadnog materijala , dobiven metodom apikalni meristemi. Najbolji učinak liječenja virusnih infekcija postiže se kombinacijom metode apikalnog meristema s prethodnom termoterapijom i kemoterapijom. U podlogu za uzgoj meristema unose se posebni antivirusni dodaci (glikoproteini, polisaharidi, nukleinske kiseline, antibiotici) ili se njima tretiraju izvorne biljke donori.

8).Državna karantena ili karantena na farmi. Pri uvozu bilja potvrda mora sadržavati potvrdu da materijal ne sadrži karantenske objekte.

9).Organizacijske i ekonomske mjere uključuju dezinfekciju instrumenata i alata za rezanje u otopini formaldehida, kalijevog permanganata, alkohola ili njihovu toplinsku obradu, rad u kombinezonima i cipelama, korištenje dezinfekcijskih prostirki i platformi.

10).Ublažavanje simptoma bolesti održavanjem optimalan režim uzgoja usjeva, tj. aktiviranje imunološkog sustava. Da bi se to postiglo, biljke se prskaju otopinama mikroelemenata, fosfornih i kalijevih gnojiva, koje potiču rano sazrijevanje biljaka i, kao rezultat, pojavu otpornosti povezane sa starenjem.

14. BIOLOŠKI PROIZVODI NA BAZI VIRUSA

Trenutno naširoko korišten cijepljenje (pre-cijepljenje) biljke sa slabo patogenim sojevima virusa. Cjepni soj dobiven u Rusiji "VTM- V-69 » za rajčice, koje se koriste u otvorenom i zatvorenom tlu. Presadnice (klice) se prskaju. Lijek se odlikuje genetskom stabilnošću i ima dugotrajan cijepni učinak dok je potpuno asimptomatski. Cjepivo inhibira razvoj raznih pjegavosti rajčice. Povećanje prinosa u cijepljenim nasadima je oko 23%.

"VIROG- 43 » - priprema cjepiva protiv zelenog šarenog mozaika krastavaca; uporaba lijeka dovodi do razvoja nespecifičnog induciranog imuniteta. Cijepe se sadnice stare 8-10 dana u fazi raširenih kotiledonskih listova. Nakon 10-12 dana na cijepljenim biljkama pojavi se slabašan mozaik koji kasnije potpuno nestane. Koncentracija patogenih virusa smanjuje se nekoliko puta. Rezultirajući nespecifični inducirani učinak također smanjuje osjetljivost na određene gljivične bolesti.

KNJIŽEVNOST

1. Boyko A. L. Ekologija biljnih virusa. – K.: Škola Vishcha, 1990.-166 str.

2. Gibbs A., Harisson B. Osnove biljne virologije - M.: Mir, 1978. - 430 str.

3. Gnutova R. V. Serologija i imunologija biljnih virusa. – M.: Nauka, 1993. -301s.

4. Zaštita bilja od bolesti u staklenicima (Priručnik) /Ur. A.K. Akhatova. Moskva: Partnerstvo znanstvenih publikacija KMK, 2002. – 464 str.

6. Matthews R. Biljni virusi. – M.: Mir, 1973. -600 str.

7.Frenkel-Konrath H. Kemija i biologija virusa. – M.: Moskva, 1972. -336s.