Ce boli ale plantelor sunt cauzate de viruși. Boli virale ale plantelor: tipuri de boli, caracteristici ale agenților patogeni. Soiuri rezistente la virus

Virușii albinelor „Intrarea nu miroase, ca înainte, a mirosului alcoolic, parfumat de miere și otravă, nu poartă de acolo căldura plinătății, iar mirosul de gol și putregai se contopește cu mirosul de miere.. albinele adormite, zbârcite, rătăcesc în diferite direcții distractive de-a lungul stupului de jos și pereților. În loc de un pur sigilat

Cum arată virușii plantelor? Virușii vegetali, în comparație cu virușii animale și umani, au o serie de caracteristici, multe dintre ele au o formă de tijă sau filamentos, ceea ce nu este tipic pentru virusurile animale. Poate că este determinat într-un fel

Viruși Probabil ați auzit despre gripă, rabie, herpes și virusuri SIDA. Acești viruși provoacă boli la oameni și animale. Există boli virale ale plantelor, cum ar fi mozaicul de tutun, în care frunzele de tutun se acoperă cu pete albicioase. Chiar

Viruși „benefici” Nu ar trebui să vă gândiți că virușii cauzează doar probleme oamenilor. Cu ajutorul virusurilor s-au obtinut numeroase soiuri de flori a caror culoare pestrita este rezultatul unei infectii virale transmisa din generatie in generatie. Varietatea lalelelor provoacă

Virușii și viroizii sunt prezenți constant în plante, iar nocivitatea lor se manifestă de obicei în situații stresante, dobândind importanță economică doar atunci când sunt infectate cu tulpini agresive. Plantele se pot apăra în mod independent împotriva multor viruși, dar rezultatul acestei lupte se manifestă sub formă de necroză punctuală sau extinsă, mozaicuri și deformări. Ca urmare, calitatea produsului se deteriorează, iar randamentele scad.
Metodele chimice de combatere a virusurilor nu sunt încă bine dezvoltate, deoarece reproducerea virusurilor este atât de strâns legată de metabolismul plantei gazdă, încât efectul selectiv direct al oricăror medicamente asupra agentului patogen în sine are un efect negativ asupra celulei plantei. Prin urmare, protecția împotriva virușilor se reduce la prevenirea bolilor, vaccinarea cu tulpini de virusuri slab patogene sau reducerea ratei de dezvoltare a epifitoțiilor virale folosind diverse practici agricole.
În practică, se folosesc următoarele metode de combatere a bolilor virale și viroide:
1. În timpul înmulțirii vegetative se efectuează curățarea periodică a plantărilor plantelor mamă. Această metodă este eficientă împotriva agenților patogeni cu simptome bine definite.
2. Examinarea amănunțită a plantelor și îndepărtarea părților bolnave (curățare fitosanitar) în perioada de germinare, începutul înfloririi și începutul fructificării.
3. Termoterapia poate reduce dramatic infestarea și, uneori, poate scăpa complet plantele de o serie de viruși labili la căldură. Această metodă poate fi folosită atât pentru dezinfectarea organelor vegetative, cât și pentru combaterea infecțiilor din interiorul semințelor. Condițiile de temperatură sunt strict specifice și sunt discutate mai jos în secțiunile relevante.
4. Folosirea metodei de cultivare a meristemelor apicale vă permite să scăpați de majoritatea agenților patogeni ai infecțiilor virale. Metoda este ineficientă împotriva viroizilor. Cel mai bun efect de vindecare a infecțiilor virale se obține prin combinarea metodei de cultură a meristemelor apicale cu termoterapie sau chimioterapie preliminară, în care se introduc în mediul nutritiv aditivi antivirali (glicoproteine, polizaharide, ribonucleaze, analogi și derivați ai bazelor azotate, antibiotice). pentru cultivarea meristemelor sau tratate cu acestea.plante originare donatoare de meristeme.
5. Lupta împotriva plantelor rezervor de virus și a vectorilor de infecție.
6. Reducerea aportului de viruși în obiectele din mediu (în semințe și în plantele în sine).
7. Stimularea imunității nespecifice la plante: cu ajutorul inductorilor de rezistență (elicitori), regulatorilor de creștere etc.
8. Preimunizare sau vaccinare. Se știe că tulpinile virulente nu provoacă simptome de boală dacă planta a fost anterior infectată cu o tulpină slab patogenă sau avirulentă a unui virus înrudit. O vaccinare similară a fost folosită în sere pentru a proteja soiurile și hibrizii de roșii care nu sunt rezistenți la TMV. Dar metoda de preimunizare nu a fost utilizată pe scară largă în practică, din cauza posibilității de mutare a agentului patogen, crescând nocivitatea acestuia atunci când este co-infectat cu alți agenți patogeni și din cauza unui număr de alte motive. Cu toate acestea, în ultimii ani, s-au obținut vaccinuri bune nu numai pentru TMV, ci și pentru virusul mozaicului verde de castravete (Andreeva et al., 2000).
9. Selecția pentru rezistența la virus, urmată de utilizarea soiurilor și hibrizilor imunitari. În acest caz, munca de reproducere ar trebui efectuată nu numai pe baza rezistenței la virus, ci, de preferință, și la vectorul acestuia. Nu mai puțin importantă este producția de soiuri tolerante (rezistente) în care răspândirea sistemică a virusurilor este limitată și concentrația lor este redusă. Toleranța duce adesea la o evoluție asimptomatică a bolii, în timp ce productivitatea plantelor nu este practic redusă.
10. Crearea plantelor transgenice. Modificarea genomului plantei datorită includerii de noi gene de rezistență obținute de la donatori. Când gena responsabilă de sinteza proteinei învelișului virusului mozaic de tutun este introdusă în celulele de tutun, apare rezistența la această boală. Astfel, dovleceii transgenici care poartă genele pentru mozaicul galben de dovlecel și cojile virusului mozaicului pepene nu au avut simptome de deteriorare a virusului, în timp ce plantele martor și plantele transgenice cu o genă au avut daune evidente (Avetisov, 1999). Testele de câmp ale tomatelor, cartofilor și multor alte culturi rezistente la virusuri obținute prin această abordare au demonstrat eficacitatea acesteia și promisiunea cercetărilor ulterioare în acest domeniu.
11. Carantină de stat (externă) și la fermă (internă). La importul de plante, certificatul de carantină trebuie să confirme că materialul nu conține obiecte de carantină. În consecință, carantina internă presupune localizarea și distrugerea focarelor de boli înregistrate ca carantină. Eficacitatea măsurilor de carantină externă și internă depinde în mare măsură de fiabilitatea și viteza metodelor de identificare a virusului.
12. Măsurile organizatorice și economice includ dezinfecția instrumentelor și instrumentelor tăietoare în soluții dezinfectante (formalină, permanganat de potasiu, alcool) sau tratarea termică a acestora, întrucât mulți viruși semnificativi din punct de vedere economic se transmit prin contact; lucrul cu pantofi și haine schimbătoare; amplasarea covorașelor de dezinfecție în fața intrării în seră; inspecția vizuală regulată a plantelor.
13. Ameliorarea simptomelor bolii prin menținerea unui regim optim de cultivare a culturilor, inclusiv nutriția minerală. În timpul dezvoltării epifitotiilor, plantele sunt pulverizate cu soluții de microelemente, îngrășăminte cu fosfor și potasiu, care stimulează planta să-și accelereze trecerea prin fazele ontogenezei și, ca urmare, apariția rezistenței legate de vârstă.
Ultimele trei metode formează împreună baza măsurilor preventive.

Structura și proprietățile de bază ale virusurilor fitopatogenice.

Reproducerea și răspândirea virușilor.

Natura virusurilor.

Structura și proprietățile de bază ale virusurilor fitopatogenice.

Existența virusurilor a fost descoperită pentru prima dată în 1892 de omul de știință rus D.I. Ivanovsky, în timp ce studia boala mozaicului tutunului. El a descoperit că virusurile au dimensiuni mai mici decât bacteriile, au o structură corpusculară, sunt infecțioase și se reproduc doar într-o plantă vie și nu pot fi cultivate pe un mediu nutritiv artificial. Curând după aceasta, boli similare au fost descoperite la alte plante - cartofi, castraveți, fasole, cereale, fructe și fructe de pădure.

În prezent, putem spune că viruși caracterizat prin următoarele caracteristici:

1. Se reproduc numai în corpul gazdei sau al vectorului; nu cresc pe medii nutritive artificiale. Au un mecanism unic de reproducere.

2. Nu au structură celulară: sunt formate din ARN - acid ribonucleic (monocatenar sau dublu catenar) sau ADN - acid dezoxiribonucleic, de obicei înconjurate de o înveliș proteic.

3. Genomul virusurilor este reprezentat doar de acid nucleic, care se reproduce datorită sistemului enzimatic al gazdei.

4. Acidul nucleic este responsabil de infecțiozitate, iar proteina protejează în primul rând ARN-ul.

În prezent, majoritatea oamenilor de știință cred că virușii sunt cele mai simple forme de viață care nu au o structură celulară și sunt activate atunci când intră în celulele organismelor susceptibile.

Virușii sunt în formă de bastonaș (TMV), filamentoși (virusul X al cartofului, tristeza citricelor), sferici (necroza tutunului) și în formă de bacili (mozaic cu dungi de grâu). Dimensiunea virusurilor variază de la 25 nanometri (nm) pentru virusul necrozei tutunului și până la 2500 nm pentru tristeza citrice; 1 nm (nanometru) este egal cu 10 -9 = 0,001 µm).

Reproducerea și răspândirea virușilor.

Prin natura impactului asupra organismului afectat, viruși sunt împărțite în două mari grupe - virusuri de tip mozaic (mozaic) și virusuri de tip icteric (icter).

Ca urmare a infectării cu virusuri mozaic, culoarea frunzelor se modifică, se observă alternarea zonelor verde deschis și închis, galben, verzi ale frunzelor, apariția petelor necrotice, dungi, inele etc.

Astfel de simptome rezultă din distrugerea clorofilei în zonele afectate ale frunzei, utilizarea azotului și a fosforului din plante pentru a forma particule de virus și activitatea crescută a enzimelor respiratorii ale plantelor. Uneori, în cazul bolilor mozaic, se observă o tulburare a formei frunzelor afectate - încrețite, firiforme și asemănătoare ferigă.

Virușii mozaic se transmit nepersistent de către insecte (purtător principal sunt afidele), dar se pot răspândi și prin mijloace mecanice de contact în timpul tratamentelor între rânduri, când vârfurile sunt deteriorate și intră în contact plantele bolnave și sănătoase; la îngrijirea plantelor (la ciupirea, urmărirea, tăierea, ciupirea, izbucnirea lăstarilor etc.).

Sursele de infectare ale virusurilor mozaic pot fi resturile uscate de plante, semințele, tuberculii, buruienile, solul etc.

Când plantele sunt infectate cu virusuri de tip icter, se observă daune mai severe decât atunci când sunt infectate cu viruși de tip mozaic.

Virușii se instalează în floem, ceea ce perturbă transportul carbohidraților de la frunze la alte organe ale plantei. În frunze se acumulează mult amidon, acestea devin groase și fragile. Virușii icterului perturbă, de asemenea, procesele de creștere, ceea ce duce la nanism și tufișare excesivă a plantelor, deformare a organelor vegetative și generative (ondulare a frunzelor, nanism, tufișare excesivă, creștere excesivă). Un simptom comun este îngălbenirea și cloroza frunzelor.

Sursele de infectare ale virusurilor de tip icter pot fi rizomii de iarbă de grâu, rădăcinile de pelin, larvele de frunze întunecate (pupație de ovăz); tuberculi, material săditor (tăieri, stratificații, arbori tineri etc.), semințe, nematode.

Natura virusurilor. Până în prezent, nu există o clasificare unificată general acceptată a virușilor, așa că fitovirologii preferă să folosească conceptul de grup de viruși și, uneori, criptograme. În fiecare grup, un reprezentant tipic este descris în detaliu și sunt indicați virusurile înrudite. Toate virusurile fitopatogenice sunt grupate în 20 de grupe.

De exemplu, grupul de tobamovirusuri include virusul mozaic al tutunului ca reprezentant tipic, care se caracterizează prin conținut de ARN (5%), greutate moleculară - ARN 2,06 10 6, lungimea virionului este de aproximativ 30 nm, temperatura de inactivare este de peste 90 ° C . Virusul infectează o gamă largă de gazde de plante cu simptome diferite. Acest grup include virusul mozaicului verde de roșii și virusul mozaicului pestrițat de castraveți.

Întrebări de control

1 . Structura virusurilor fitopatogeni.

2. Reproducerea virusurilor.

3. Măsuri de combatere a bolilor virale.

4 . Metode de diagnosticare a bolilor virale ale plantelor.

Literatură

1. Fitopatologie: Manual / M.I. Dementieva. - M.: Kolos, 1977. - 366 p. - (Manual și materiale didactice pentru instituțiile de învățământ superior agricole).

2. Yakovleva N.P. Antrenament programat fitopatologie. Ediția a II-a, suplimentar: Manual pentru studenții instituțiilor de învățământ superior., M.: Kolos, 1992. – 382s.

3. Popkova K.V. Fitopatologie generală.- M.: 2005.

Proprietățile de bază ale virușilor

În natură, virușii există sub două forme: extracelular și intracelular.

Forma extracelulară a virusului numit virion - este o particulă infecțioasă inertă care constă dintr-un acid nucleic și o înveliș proteic - capside . Acidul nucleic din virion - aparatul genetic sau genomul - poate fi de un singur tip - fie ADN, fie ARN. Genomul poate fi reprezentat printr-un lanț (genom monocomponent sau întreg) sau există mai multe dintre ele (genom fragmentat). Majoritatea virusurilor vegetale sunt viruși ARN.

Capsid constă din subunități proteice - capsomere. Capsidele au diferite forme:

1). Izometric: sferic sau poliedric („poliedru” înseamnă poliedru) cu un tip cubic de simetrie.

2). Anizometric cu un tip de simetrie în spirală - în formă de tijă, sub formă de fir. Există viruși cu un tip combinat de simetrie, de exemplu, în formă de mormoloc sau baciliform.

Capsidele complexe sunt cele construite din mai mult de 60 de unități structurale care conțin 5 sau 6 capsomere.

Dimensiunile diferitelor virusuri variază cel mai adesea de la 20 la 300 nm, dar se găsesc viruși filamentoși de lungime mai mare - până la 2000 nm.

Datorită prezenței unei învelișuri proteice în virusurile vegetale, care înglobează acidul nucleic, virușii au activitate antigenică sau imunogenitate, adică sunt capabili să provoace formarea de anticorpi atunci când sunt introduși în corpul animalelor.

MANIFESTĂRI ACTIVITĂȚILOR DE VIRUS

Mulți viruși sunt capabili să infecteze orice gazdă. Altele, cum ar fi virusul mozaic al tutunului (TMV), au o gamă largă de gazde. Unii virusuri de plante sunt capabili să se reproducă în corpurile insectelor vectori.

Activitatea intracelulară a virusurilor vegetale constă probabil dintr-un număr dintre următoarele etape:

1. Virusul intră în celulă în întregime - întregul NC în învelișul capsidei - prin deteriorarea membranei.

2. Deversarea capsidelor . Când este infectat cu TMV, primele simptome apar cu câteva ore mai târziu decât atunci când sunt infectate cu ARN liber al acestui virus. Acesta este un fapt în favoarea afirmației că un virus care a intrat într-o celulă „se dezbracă” - își aruncă capsida.

3. Reproducerea virusurilor . ARN viral pătrunde mai des în nucleul unei celule vegetale, unde lanțul complementar de ARN (¾) este sintetizat și format. ARN dublu catenar – formă replicativă (RF). Apoi, probabil, în nucleoli are loc replicarea multiplă a ARN-ului viral.

4. Biosinteza proteinei structurale a virusului . După ce replicarea ARN-ului viral crește în celulă, cantitatea de proteină de capside crește. Sinteza acestor proteine ​​are loc pe ribozomii celulei gazdă.

5. Agregarea ARN viral și capside . Apariția particulelor virale mature.

6. Ieșirea virușilor din celulă la plante apare de-a lungul plasmodesmatelor.

3. BACTERIOFAGI

Bacteriofagi – virusuri bacteriene. Ele constau dintr-un cap cu simetrie cubică și un proces sau „coadă” cu simetrie spirală. La sfârșitul procesului există placa bazală cu spini și tentacule concepute pentru a se atașa de peretele celular bacterian. Acidul nucleic (cel mai adesea ADN) este situat într-un cap poliedric. Există două tipuri de activitate de viață a bacteriofagelor: moderată și virulentă.

Ciclu de viață bacteriofag virulent constă din următorii pași:

1. Absorbţie – atașarea de peretele bacteriei cu ajutorul spinilor și tentaculelor plăcii bazale.

2. Injectare – injectarea de ADN fag în celula bacteriană. Învelișul procesului se contractă, presiunea din interiorul particulei de fag crește și ADN-ul este injectat în celula bacteriană, în timp ce capsida rămâne în afara celulei.

3. Încorporarea în nucleoid celular -proprietar.

4. Autocopie repetată a ADN-ului fagului.

5. Regenerarea capsidei.

6. Maturarea (asamblarea) particulelor de fagi poate apărea spontan, fără participarea unor factori speciali, ca urmare a agregării proteinelor NK și capsidei.

7. Liza celulară și eliberarea bacteriofagelor apare atunci când concentrația de fagi într-o celulă atinge un nivel critic, de exemplu, atunci când se acumulează

10.000 de particule virale pe celulă .

Acest ciclu este numit și litic .

Bacteriofagi temperați în ciclul de viață trec prin primele trei etape (absorbție, injectare, integrare în nucleoid), iar apoi se replic sincron cu cromozomul bacterian. Acest fenomen se numește lizogenie . După câteva generații, sub influența condițiilor de mediu (UV, radiații cu raze X), genomul viral poate trece de la o formă moderată la una virulentă și poate provoca liza tuturor celulelor infectate. Într-un alt caz, ADN-ul bacteriofag poate părăsi nucleoidul și părăsi celula, „luând cu ea” o parte din ADN-ul gazdă. Această informație genetică este transferată de către fag către o altă celulă bacteriană. Acest fenomen se numește transducție.

4.VIROIZI

Viroidii – aceștia sunt cei mai mici agenți patogeni cunoscuți; sunt mult mai mici decât cei mai mici genomi virali și nu au înveliș proteic. Se cunosc doar viroizii vegetali; ele constau dintr-o moleculă de ARN monocatenar care se replic autonom în celulele infectate. Viroidii au fost identificați ca agenți cauzali ai bolilor periculoase. Unul dintre ei a provocat moartea a milioane de cocotieri în Filipine în ultimii cincizeci de ani, celălalt a afectat cultivarea comercială a crizantemei în Statele Unite la începutul anilor 1950.

Primul viroid– Morfologia tuberculilor fusului de cartofi, sau PSTV, a fost identificată în 1971. Este cel mai mare viroid cunoscut; ARN-ul său este format din 359 de nucleotide și are fie un inel închis, fie o structură în ac de păr. Perechile de baze complementare sunt unite prin legături de hidrogen pentru a forma ARN dublu catenar. Viroidii se găsesc numai în nucleele celulelor infectate. Se replic ca niște viruși, adică sintetizează un lanț complementar care funcționează ca un șablon. În acest caz, viroizii folosesc sistemele enzimatice ale celulei gazdă.

Alți agenți patogeni moleculari care nu sunt legați de viroizi apar și în organismele vii. Unele fragmente de proteine ​​își pot controla reproducerea în celulele animale fără participarea acizilor nucleici; astfel de particule sunt numite prionii.

5. Principii de clasificare a virusurilor

Clasificarea virusurilor plantelor se bazează pe studiul proprietăților virale specifice izolate . Un izolat de virus este o populație omogenă a unui virus izolat din orice sursă și obținut prin donarea printr-o serie de treceri succesive printr-o plantă indicator adecvată. Izolatele virale care nu diferă în proprietăți sunt clasificate ca unul singur încordare virus. Izolatele care diferă ușor sunt clasificate ca una minte. Virușii vegetali care au multe proprietăți similare constituie grup virusuri.

La clasificarea virusurilor se folosesc următoarele caracteristici stabile genetic: tip de acid nucleic; numărul de fire și fragmente de genom; natura distribuției fragmentelor de genom în virioni; caracteristici ale structurii terminale a moleculelor de acid nucleic; numărul și greutatea moleculară a polipeptidelor capside; proprietăți morfologice ale virionilor: mărime, formă, tip de simetrie; proprietăți hidrodinamice (caracterul sedimentării în timpul centrifugării de mare viteză); antigenicitatea și caracteristicile testelor serologice cu antiseruri de un anumit tip; moduri de transmitere și atitudine față de vectori; gama de plante gazdă și natura simptomelor la acestea.

Pe baza unei analize comparative a proprietăților virusurilor plantelor, aceștia sunt combinați în 26 de grupe conform clasificării virușilor adoptate de Comitetul Internațional de Taxonomie a Virușilor al Uniunii Internaționale a Societăților Microbiologice. Grupurile de virusuri vegetale sunt eterogene ca compoziție, unele dintre ele fiind reprezentate de un singur membru. Taxonomia virusurilor plantelor în starea sa actuală nu este naturală.

Nomenclatură. Numele virusurilor plantelor, în ciuda numeroaselor încercări de a le latiniza, rămân în mare măsură banale, adică formate în timpul izolării și descrierii inițiale a virusului, în principal în conformitate cu planta gazdă și simptomele externe ale bolii, de ex. virusul mozaicului tutunului, virusul piticului galben de orz etc. Mai mult, se fixează numele gazdei de la care agentul patogen a fost izolat prima dată în biocenoze. Numele engleze ale virușilor sunt folosite ca nume internaționale: tutun mozaic virus, orz galben proiect virus respectiv.

6. Metode de studiere a virusurilor

1).Microscopia electronică. Rezoluția microscopului electronic este de până la 1A. O imagine a unui obiect este obținută ca urmare a împrăștierii unui flux de electroni de către proba studiată. Un fascicul de electroni care se mișcă în vid este focalizat de un câmp electric sau magnetic (lentile de electroni). Această metodă poate fi determinată forma și dimensiunea virionilor, localizarea în celulă, în plantă, modificări citologice în celule.

2).Ultracentrifugarea. Se numesc centrifugele care ating viteze de peste 40.000 de rotații pe minut ultracentrifuge. Ca urmare, se dezvoltă gravitația suplimentară, care promovează sedimentarea particulelor mici, care sunt viruși.

3).Electroforeza. Toți virusurile din capsidă conțin grupări ionizate, care le determină mobilitatea într-un câmp electric. Viteza de mișcare a particulelor virale depinde de greutatea moleculară și de sarcina totală. Datorită acestei metode, a devenit posibilă separarea unui amestec de viruși folosind electroforeza - mișcare într-un câmp electric.

4).Metode imunologice (serologice). Orice virus, fie că este vorba de un virus vegetal, animal sau bacterian, atunci când este injectat în iepuri sau alte mamifere mici se comportă ca un eficient antigen. Ca urmare, specific anticorpi, care reacţionează cu antigenele (virusurile) şi sunt folosite pentru a le detecta.

Pentru obtinerea antiser de diagnostic Virusul purificat este folosit ca antigen. Acest antigen este administrat intravenos sau intraperitoneal la iepure. Numărul de injecții poate fi diferit (4-8) cu un interval de 1-2 zile. La 7-11 zile de la ultima injecție se prelevează sânge, se lasă 1,5-2 ore la temperatura de 370C, apoi se centrifughează. Serul se pastreaza in fiole de 5-10 ml la o temperatura de -40C.

La principalele metode de detectare a reacțiilor antigen-anticorp reacţiile includ precipitare si aglutinare.

Precipitare(din latinescul praecipitacio - cădere, precipitare) - o reacție care permite precipitarea virusurilor (antigenelor) cu ajutorul anticorpilor, are sensibilitate și specificitate ridicate.

Aglutinare(din latină agglutinatio - lipire) - lipirea microorganismelor, inclusiv virușii, în aglomerări (bulgări) și precipitarea lor. Folosit pentru a diagnostica boli virale.

5).Metoda plantelor indicator. Metoda se bazează pe inspecția vizuală. Când o plantă este infectată cu viruși, apar simptome de deteriorare, care depind de planta gazdă, tulpina virusului și condițiile de mediu. Plante indicator – acestea sunt plante care reacţionează cu simptome caracteristice la infectarea cu un virus. Pentru infectare se folosesc plante tinere în faza de 2-3 frunze adevărate. Infecție ( inoculare ) se efectuează cu un extract de țesuturi bolnave. Pentru a face acest lucru, ele sunt măcinate într-un mortar cu o soluție tampon, omogenatul este filtrat prin tifon sau nailon. Cel mai adesea, inocularea se face mecanic: extractul este frecat cu degetele, un tampon, o spatulă, o perie sau o perie. După 5-10 minute, excesul de material viral este spălat cu apă distilată. Plantele sunt marcate prin atașarea etichetelor pe frunzele infectate. Plantele sunt plasate într-un loc întunecat timp de o zi, apoi transferate într-un fitotron timp de 12-14 zile până când simptomele virale apar clar. Leziunile virale sunt identificate folosind tabele și fotografii.

A evidentia patru tipuri principale de reacții indicatori ai plantelor pentru daune cauzate de virus:

Imunitate – când plantele nu sunt afectate de acest virus;

Hipersensibilitate – când plantele sunt afectate cu formarea de necroză locală, care apare din cauza morții celulelor în apropierea punctului de infecție;

Toleranţă – când virusul este transportat prin țesuturile plantelor, dar simptomele bolii sunt ușoare;

Daune sistemice – când virusul este transportat prin toate țesuturile plantelor cu o manifestare clară a simptomelor bolii.

7. Tipuri de simptome virale

Se numesc plante care prezintă cu ușurință simptome caracteristice infecției cu acest virus plante indicator. Pe lângă simptomele externe, o infecție virală provoacă diferite tipuri de histologice și citologice modificări la o plantă bolnavă. Ele se manifestă în anomalii ale sistemului vascular și diferite tipuri modificări ale structurii celulare– de la modificări ale structurii organelor individuale până la formarea în celulă incluziuni virale specifice. Incluziunile pot fi formate din particule virale, care sunt localizate în celulă într-un mod caracteristic unui virus dat sau în combinație cu produse de influență virală. Tipul de incluziune intracelulară este caracteristic unui virus dat și este utilizat pentru a identifica virusurile.

Se disting următoarele: principalele tipuri de simptome virale :

1).Mozaic– culoare verde neuniformă a limbului frunzei sau prezența unor pete gălbui sau verde deschis.

2).Cloroza– îngălbenirea generală sau simetrică a țesuturilor frunzelor.

3).Necroza– moartea țesuturilor vegetale, adesea o consecință a mozaicului sau a clorozei cu dezvoltarea lor puternică, dar adesea se dezvoltă independent. A evidentia necroza locala– se dezvoltă în locurile în care infecția pătrunde în plantă și necroză sistemică (împrăștiată).- poate apărea pe orice parte a plantei.

4).Deformarea Organele plantelor sunt diverse și pot fi cauzate de tulburări fiziologice care duc la modificări ale morfologiei organelor sau ale întregii plante. Ca urmare a deficienței coordonării creșterii, se dezvoltă încrețirea, ondularea, umflarea și curbura lăstarilor.

5).Inhibarea creșterii poate fi exprimat în nanism general al plantelor, scurtarea internodurilor în vârful lăstarului.

6). Ofilirea observată cu leziuni severe ale sistemului vascular.

7). Creștere (proliferare). Cauzele imediate ale creșterii pot fi perturbarea repausului mugurilor axilari și de iernare sau degenerarea și creșterea vegetativă a organelor generatoare. Un semn însoțitor de creștere este tulpini și muguri filiforme.

8).Avortul– căderea florilor și a ovarelor, uscarea fructelor așezate sau a semințelor individuale dintr-un fruct, lipsa semințelor de fructe.

9). Creșteri noi – tumori pe diferite părți ale plantei (de exemplu, proliferarea venelor frunzelor), excrescențe de enation în formă de frunze etc. .

10).Antocianoza – colorarea violet, roșu-violet sau albastru-violet a frunzelor sau a marginilor, nervurilor, tulpinilor acestora.

11). Variegație – culoare neuniformă sau decolorarea parțială a petalelor, de exemplu, într-o lalea.

În cele mai multe cazuri, o plantă bolnavă prezintă mai multe simptome în combinație.

8. Infecția și mișcarea virusurilor în plante.

Virușii fitopatogeni infectează o gamă largă de plante din familii diferite. Mai mult, aceeași specie de plante poate fi gazda multor virusuri. Fiecare virus are un cerc specific plante gazdă adică plante sensibile la un anumit virus, în ale căror celule se poate multiplica, dând noi generații de particule virale. De exemplu, unii virusuri care infectează căpșunile (genul Fragaria) nu provoacă boli la plantele din alte genuri. Și virusul bronzului de tomate se caracterizează printr-o gamă largă de gazde: în această listă de plante există 166 de specii din 34 de familii, aparținând atât clasei monocotiledonatelor, cât și clasei dicotiledonatelor.

Infecțiile virale ale plantelor diferă semnificativ de infecțiile virale ale animalelor și microorganismelor.

În primul rând, virușii fitopatogeni pătrund în celulele plantelor prin deteriorare în membrana celulară atunci când este rănită mecanic sau ca urmare a străpungerii de către părțile bucale ale purtătorilor de artropode.

În al doilea rând, o plantă infectată cu un virus devine purtătorul ei permanent. În acest caz, virusul pătrunde aproape în toate organele și țesuturile plantei infectate (cu excepția virusurilor care au specificitatea tisulară).

Infecție virus Mai des este sistemică, mai rar locală. La daune sistemice particulele virale sunt capabile să se deplaseze de la celulă la celulă de-a lungul plasmodesmatelor, prin fluidul intercelular, prin elemente conductoare către alte organe ale plantei. Când celulele vegetale sunt infectate sistemic, ele pot acumula virusul în cantități semnificative, rămânând viabile.

Leziune locală poate fi explicată prin două motive: specificitatea tisulară și necroza locală a țesuturilor, având ca rezultat localizarea infecției virale la locul de penetrare a virusului în țesutul plantei.

Adesea, plantele răspund la infecție cu ambele tipuri de simptome, iar necroza locală a țesuturilor la locurile de penetrare a virusului este combinată cu dezvoltarea infecției sistemice a plantelor, care poate duce, de asemenea, la necroza locală sau sistemică a țesuturilor diferitelor organe.

Mișcarea virusurilor într-o plantă apare prin plasmodesmate, prin lichidul intercelular, prin floem și xilem. Viteza de propagare depinde de temperatură: cu cât temperatura este mai mare, cu atât viteza este mai mare. Virușii se pot răspândi prin floem cu o viteză câțiva centimetri pe oră. Majoritatea virusurilor se deplasează cu fluxul de carbohidrați prin floem și mai rar prin xilem.

Virușii se acumulează doar în acele celule în care se reproduc. Ele sunt practic incapabile să se reproducă în vase. Numărul maxim de particule de virus care se acumulează într-o celulă depinde de specia de plantă gazdă. De exemplu, în celulele frunzelor de tutun se acumulează de 10 ori mai mulți viruși ai mozaicului de tutun decât în ​​frunzele de roșii.

9. Răspândirea virusurilor în biocenoze

Virușii plantelor au capacitatea de a se răspândi rapid în biocenoze. Metodele de distribuție sunt diferite:

1. Transmiterea prin mijloace mecanice de contact în timpul contactului reciproc dăunător al unei plante sănătoase și bolnave (în timpul tăierii, ciupirii, recoltării, precum și în plantările îngroșate).

2. Distribuția după semințe și polen.

3. Pentru culturile înmulțite vegetativ, principala modalitate de răspândire a virusurilor este prin materialul săditor.

4. Nevertebrate cu aparat de sugere sau de roadă care piercing (afide, salpici, trips, solz, insecte, acarieni).

5. Nematode.

6. Folosind dodder.

7. Spori și zoospori de ciuperci fitopatogeni.

Intensitatea epifitotiilor depinde de diferiți vectori. În prezent, au fost identificați aproximativ 400 de vectori diferiți. Majoritatea sunt insecte. Perioada de la începutul acceptării virusului de la un donator până când insecta devine capabilă să transporte virusul se numește perioadă incubație. Timpul în care purtătorul cu virusul rămâne infecțios este denumit definiție persistenţă. Pe baza caracteristicilor de transmitere a virusurilor plantelor, se disting trei grupuri: persistent, semipersistent, nepersistent.

Viruși nepersistenti transmisă de vectori direct după o scurtă (câteva secunde) hrănirea cu o plantă bolnavă sau sănătoasă. Vectorii își pierd rapid (în câteva minute) capacitatea de a infecta dacă încetează să se hrănească cu o plantă bolnavă. Virușii nepersistenti includ virusul U al cartofului, virusul mozaic galben de fasole etc.

Viruși persistenti sunt transmise de un vector nu imediat după dobândirea lor pe o plantă bolnavă, ci după o perioadă latentă de o anumită durată (de la câteva ore la câteva zile). Purtatorul isi pastreaza capacitatea de a transmite virusul o perioada indelungata, uneori pe tot parcursul vietii. Printre aceștia se numără agenții patogeni care nu se reproduc în vector (de exemplu, virusul pitic galben de orz) și virusurile care se pot reproduce în corpul vectorului (virusul îngălbenit al ciulinului).

Viruși semi-persistenti reprezintă un grup intermediar. Ele pot fi transmise de un vector imediat după ce se hrănește cu o plantă bolnavă. După oprirea hrănirii, capacitatea de a se infecta rămâne timp de 3-4 zile. Nu există perioadă latentă. Un reprezentant al acestui grup este virusul icterului sfeclei de zahăr.

Vectorii individuali pot transmite mai multe virusuri diferite; de ​​exemplu, specia de afide Myzus persicae poate transmite până la 70 de viruși. Răspândirea virușilor este facilitată de cosmopolitismul insectelor. Astfel, unii trips (Thrips tabaci) se hrănesc cu plante de 140 de specii din 40 de familii.

10. CONSERVAREA VIRUSURILOR PRIN CICLU ANUAL

Conservarea virusurilor în perioada de iarnă poate fi realizată în diferite moduri. Plantele perene se caracterizează prin conservarea în tulpini, rădăcini, tuberculi și butași. Unii viruși iernează în semințe. Virușii cu o gamă largă de gazde sunt bine adaptați pentru a persista în natură dacă există plante perene printre plantele sensibile. Unii viruși pot ierna în ouăle insectelor vectori. Virusul mozaicului tutunului poate supraviețui în sol în resturile vegetale. Virusul salatei poate supraviețui în sporii ciupercii de sol Olpidium. Dacă grâul de primăvară și grâul de iarnă sunt cultivate în aceeași zonă, virusul mozaicului cu dungi se transmite de la plantele de primăvară la puieții de carii, iar apoi la plantele de iarnă.

11. ROLUL VIRUSURILOR ÎN NATURA ŞI IMPORTANŢA ECONOMICA A Bolilor virale

Virușii sunt prezenți în mod constant în plante. Mulți viruși sunt capabili să provoace boli grave, ducând la pierderea semnificativă a randamentului sau la deteriorarea calității acestuia, în special, rata de germinare și reproducere a semințelor, rezistența plantelor la infecții de orice etiologie etc. sunt reduse. Bolile cauzate de viruși sunt numite virusuri . Virușii afectează direct sau indirect procesele fiziologice ale plantei infectate, cu metabolism alterat care amintește de starea normală a unui organism îmbătrânit. Atunci când simptomele virozei apar la plante, respirația crește, acest lucru se datorează decuplarea respirației și fosforilarea oxidativă.

Virușii din natură joacă probabil rolul de regulatori ai populației organismelor vii.

Este adesea dificil de estimat pierderile de recolte din cauza daunelor virale. Dimensiunile lor variază în funcție de an și regiune, astfel încât valorile medii nu sunt în esență orientative. Dar în Statele Unite cred că pierderile recoltei de grâu, conform datelor medii pe termen lung, sunt de aproximativ 2%. Uneori, aceste pierderi ajung la 20%. Bolile virale ale culturilor perene sunt periculoase deoarece provoacă moartea sau slăbirea plantelor, care durează câțiva ani pentru a se regenera. De exemplu, în Africa de Vest virusul deformarii lăstarilor de cacao distruge periodic plantații întregi. Virușii fitopatogeni reprezintă un pericol deosebit pentru plantele legumicole propagate vegetativ, de exemplu, cartofii și multe plante ornamentale. Adesea, toate plantele sunt bolnave și, în același timp, reducerea randamentului va fi mică (aproximativ 10%). Cu toate acestea, în condiții meteorologice nefavorabile, o infecție virală se poate dezvolta rapid și duce la degenerarea completă a plantelor și a materialului săditor.

12. METODE DE DIAGNOSTICUL BOLILOR VIRALE

Diagnosticare vizuală. Posibil numai dacă virusul provoacă anumite modificări patologice în organism - simptome. Diagnosticul poate fi dificil din cauza naturii asimptomatice (latente) a bolii. În plus, simptome similare pot fi cauzate de tulburări de nutriție minerală, leziuni cauzate de fitoplasme, bacterii și erbicide hormonale. Astfel, identificarea exactă a leziunilor virale numai prin semne externe este imposibilă.

Metoda plantei indicator se bazează pe utilizarea plantelor de testare (indicatoare) care dau simptome clare.

Diagnosticul serologic . Dacă injectați un iepure cu un preparat purificat de virus vegetal (antigen), organismul animalului produce anticorpi specifici care leagă antigenul. Ca urmare, se formează un precipitat (precipitat sau ser), vizibil vizual sau cu ajutorul unui microscop. O modificare numită metoda prin picurare : Pe o lamă de sticlă se amestecă o picătură de antiser cu o picătură de seva de plante. După câteva minute, reacția este evaluată la microscop la o mărire mică într-un câmp întunecat sau chiar vizual fără microscop.

Metoda microscopiei electronice vă permite să determinați forma, structura și chiar dimensiunea virușilor.

Metoda electroforezei pe gel. Această metodă se bazează pe separarea electroforetică a acizilor nucleici prepurificati ai unui virus sau viroid într-un gel la un curent de 3 și 6 mA cu colorarea zonelor. Când se compară liniile colorate rezultate cu înălțimea zonelor marker standard, se determină masa și dimensiunea structurilor virale.

Metoda sondei ADN bazat pe principiul complementarităţii acidului nucleic. Sintetiza sonde cine va afla secvențe de nucleotide specifice virusului ARN. În funcție de alegerea sondelor, pot fi diferențiate grupuri, tipuri și chiar tulpini de virusuri.

Metoda includerii. Dezvoltarea unor virusuri în celulele vegetale este însoțită de formarea în ea a unei acumulări de particule virale (incluziuni, cristale Ivanovsky), care sunt detectate chiar și cu ajutorul unui microscop cu lumină. Fiecare tip de virus are propria sa formă de incluziuni virale, de obicei formate în celulele firelor de păr sau epiderma frunzelor. De exemplu, virusul mozaicului tutunului este caracterizat prin cristale în formă de ac și hexagonale; Pentru virusul X al cartofului, formarea de corpuri amorfe sferice este tipică.

13. SISTEM DE MĂSURI DE PROTECȚIE ÎMPOTRIVA VIRUSURILOR FITOPATOGENE

Nu există metode directe de protejare a plantelor de viruși. Aplicabil sistem de protectie integrat împotriva virusurilor are ca scop reducerea surselor de infecție în interiorul și exteriorul culturilor sau plantațiilor. Principalele domenii de protecție sunt:

1).Imunizare plante cu tulpini slab patogene ale virusului. Tulpinile de vaccin sunt utilizate atât în ​​aer liber, cât și în interior. Se pulverizează răsadurile (mușculii). Vaccinul provoacă un proces patologic asimptomatic, care este în scurt timp suprimat de sistemul imunitar al organismului.

2).Selectarea plantelor care vizează consolidarea imunitate si toleranta. Introducerea pe scară largă în producție a hibrizilor purtători de gene de rezistență la anumiți viruși limitează în mod semnificativ răspândirea acestor viruși.

3) Eliminarea surselor de infecție . Aceasta include tăierea plantelor cu simptome virale de la plantare, plivitul și îndepărtarea resturilor de plante. Buruienile sunt adesea rezervoare de viruși. Curățarea celulelor de matcă este de o importanță deosebită. Această metodă este eficientă pentru plantele care au simptome clar vizibile.

4).Utilizarea semințelor fără viruși . Plantele cu semințe trebuie cultivate într-o izolare suficientă de rezervoarele externe de infecție. Este recomandabil să păstrați semințele în folie sau orice ambalaj ermetic.

5).Termoterapie vă permite să reduceți dramatic infestarea și, uneori, să scăpați complet plantele de viruși. Încălzirea semințelor sau a organelor vegetative este strict specifică fiecărei culturi.

6).Chimioterapia – tratament cu substanțe chimice care inhibă replicarea virusurilor sau le reduc proprietățile infecțioase. Aceste substanțe includ analogi ai bazelor azotate (purine sau pirimidine).

7).Utilizarea materialului săditor fără viruși , obtinut prin metoda meristeme apicale. Cel mai bun efect de vindecare a infecțiilor virale se obține prin combinarea metodei meristemului apical cu termoterapie și chimioterapie preliminară. În mediul de cultivare a meristemelor se introduc aditivi antivirali speciali (glicoproteine, polizaharide, acizi nucleici, antibiotice) sau se tratează cu ei plantele donatoare originale.

8).Carantină de stat sau la fermă. La importul de plante, certificatul trebuie să conțină confirmarea că materialul nu conține obiecte de carantină.

9).Masuri organizatorice si economice includ dezinfecția instrumentelor și instrumentelor de tăiere într-o soluție de formaldehidă, permanganat de potasiu, alcool sau tratamentul termic al acestora, lucrul în salopete și încălțăminte, utilizarea covorașelor și platformelor de dezinfecție.

10).Ameliorarea simptomelor bolii prin mentinerea regim optim pentru cultivarea culturilor, adică activarea sistemului imunitar. Pentru a face acest lucru, plantele sunt pulverizate cu soluții de microelemente, îngrășăminte cu fosfor și potasiu, care stimulează coacerea timpurie a plantelor și, ca urmare, apariția rezistenței legate de vârstă.

14. PRODUSE BIOLOGICE PE BAZĂ DE VIRALE

În prezent utilizat pe scară largă vaccinare (pre-inoculare) plante cu tulpini de virusuri slab patogene. Tulpina de vaccin obtinuta in Rusia „VTM- V-69 » pentru rosii, folosit atat in teren deschis cat si inchis. Se pulverizează răsadurile (mușculii). Medicamentul se caracterizează prin stabilitate genetică și are un efect de vaccinare pe termen lung, fiind complet asimptomatic. Vaccinul inhibă dezvoltarea diferitelor pete la roșii. Creșterea randamentului la plantațiile vaccinate este de aproximativ 23%.

„VIROG- 43 » - Prepararea vaccinului împotriva mozaicului verde de castravete; utilizarea medicamentului duce la dezvoltarea imunității induse nespecifice. Se vaccinează răsadurile de 8-10 zile în faza de frunze de cotiledon expandat. După 10-12 zile, pe plantele vaccinate apare un mozaic slab, care ulterior dispare complet. Concentrația virusurilor patogeni este redusă de mai multe ori. Efectul indus nespecific rezultat reduce, de asemenea, susceptibilitatea la anumite boli fungice.

LITERATURĂ

1. Boyko A. L. Ecologia virusurilor plantelor. – K.: Şcoala Vishcha, 1990.-166 p.

2. Gibbs A., Harisson B. Fundamentele virologiei plantelor.- M.: Mir, 1978. - 430 p.

3. Gnutova R. V. Serologia și imunologia virusurilor plantelor. – M.: Nauka, 1993. -301s.

4.Protecția plantelor de boli în sere (Manual) /Ed. A.K. Akhatova. Moscova: Parteneriatul Publicațiilor Științifice KMK, 2002. – 464 p.

6. Matthews R. Virușii plantelor. – M.:Mir, 1973. -600 p.

7.Frenkel-Konrath H. Chimia și biologia virusurilor. – M.: Moscova, 1972. -336s.