Choroba trądu cytrusowego

Citrus leprosis (CL) jest ważną ekonomicznie chorobą wirusową atakującą uprawy cytrusów . Ta pojawiająca się choroba jest szeroko rozpowszechniona w Ameryce Południowej i Środkowej, od Argentyny po Meksyk . Choroba jest związana z maksymalnie trzema różnymi wirusami nieukładowymi, które powodują podobne objawy u roślin żywicielskich cytrusów i są przenoszone przez tego samego wektora, roztocza z rodzaju Brevipalpus ; chociaż mają bardzo różne genomy. Typ jądrowy wirusa trądów cytrusowych (CiLV-N) znajduje się w jądrach i cytoplazmie zainfekowanych komórek, podczas gdy typ cytoplazmatyczny wirusa trądu cytrusów (CiLV-C) znajduje się w retikulum endoplazmatycznym. W 2012 roku w Kolumbii wykryto nowego wirusa wywołującego podobne objawy i nazwano go Citrus leprosis virus cytoplasmic type 2 (CiLV-C2) ze względu na jego bliskie podobieństwo do CiLV-C. Wirusy typu cytoplazmatycznego są najbardziej rozpowszechnione i szeroko rozpowszechnione spośród tych trzech gatunków.

Struktura i genom

CiLV-N ma krótkie cząstki w kształcie pręcików, o długości od 120 do 130 nanometrów (nm) i szerokości od 35 do 40 nm, występujące w jądrze lub cytoplazmie zainfekowanych komórek i związane z obecnością wirusoplazmy w jądrze. Genom CiLV-N jest dwudzielnym, jednoniciowym RNA ((-)ssRNA) o ujemnej polaryzacji. Oba RNA mają 3'-końcowe ogony poli(A). CiLV-N RNA1 (6268 nukleotydów (nt)) zawiera pięć otwartych ramek odczytu (ORF) kodujących białko nukleokapsydu (N), domniemaną fosfoproteinę (P), białko ruchu między komórkami (MP), białko macierzy (M), i glikoproteina (G). CiLV-N RNA2 (5847 nt) zawiera jedną ORF kodującą polimerazy RNA zależnej od RNA (RdRp). Rozmiar i struktura CiLV-N bardzo przypomina organizację genomu wirusa Orchid fleck (OFV) i prawdopodobnie należy do nowo zaproponowanego rodzaju Dichorhavirus .

CiLV-C ma krótkie, związane z błoną cząsteczki Bacilliform, o długości od 120 do 130 nm i szerokości od 50 do 55; znajduje się w retikulum endoplazmatycznym w cytoplazmie zainfekowanych komórek, aw cytoplazmie obserwuje się dużą gęstość elektronową wiroplazmy . CiLV-C ma dwudzielny, dodatnio sensowny, jednoniciowy genom RNA ((+)ssRNA). Oba RNA miały 3'-końcowe ogony poli(A). CiLV-C RNA1 (8729 do 8730 nt) zawiera dwie ORF, kodujące poliproteinę o masie 286 kilodaltonów (kDa), przypuszczalnie zaangażowaną w replikację wirusa, z czterema konserwatywnymi domenami: metylotransferazą, proteazą, helikazą i polimerazą RNA zależną od RNA (RdRp); oraz białko 29 kDa o nieznanej funkcji. CiLV-C RNA2 (4969 do 4975 nt) zawiera cztery ORF, kodujące białka 15, 61, 32 i 24 kDa. Białko o masie 32 kDa jest najwyraźniej zaangażowane w przemieszczanie się wirusa z komórki do komórki (MP), ale żadne z pozostałych białek nie wykazywało konserwatywnej domeny białkowej .

CiLV-C2 jest związany z krótkimi wirionami pałeczek o długości od 100 do 110 nm i szerokości od 40 do 50 nm. Genom CiLV-C2 składa się z RNA1 (8717) i RNA2 (4989 nt). Oba RNA miały również 3'-końcowe ogony poli(A). Struktura genomu CiLV-C2 bardzo przypomina organizację genomu CiLV-C. CiLV-C2 RNA1 ma dwie ORF kodujące dużą poliproteinę (285 kDa), przypuszczalnie zaangażowaną w replikację wirusa, z pięcioma konserwatywnymi domenami (dwie metylotransferazy, proteazy, helikazy i RdRp); i domniemane białko płaszcza (CP) o masie 29 kDa. CiLV-C2 RNA2 zawiera pięć ORF, które potencjalnie kodują pięć białek: 15, 7, 61, 32 i 24 kDa, podobnie jak przewidywane masy białek dla CiLV-C. Białko 32 kDa ma konserwatywną domenę białka ruchu między komórkami, a małe hipotetyczne białko (7 kDa), które nie jest obecne w CiLV-C, ma domniemaną domenę transbłonową.

Stanowisko taksonomiczne

CiLV-N prawdopodobnie należy do proponowanego rodzaju Dichorhavirus , spokrewnionego z rodziną Rhabdoviridae , której członkiem typu jest Orchid fleck virus (OFV). CiLV-C jest członkiem typu nowego zaakceptowanego rodzaju Cilevirus . CiLV-C2 został zaproponowany jako nowy członek rodzaju Cilevirus .

Przenoszenie

Brevipalpus phoenicis przenosi chorobę Leprosis Citrus leprosis, chorobę występującą obecnie w Ameryce Południowej, ale przemieszczającą się na północ

CiLV-N , CiLV-C i CiLV-C2 są przenoszone przez przędziorków lub płazińców należących do rodzaju Brevipalpus (Acari: Tenuipalpidae ). Trzy gatunki roztoczy z tego rodzaju zostały zgłoszone jako wektory CiLV: B. californicus Banks, B. obovatus Donnadieu i B. phoenicis Geijskes, ten ostatni jest uważany za głównego wektora. Trzy gatunki roztoczy mają szeroki zakres żywicieli i są szeroko rozpowszechnione. Wszystkie aktywne stadia roztocza (larwy, nimfy i osobniki dorosłe) mogą nabywać i przenosić wirusa, chociaż donoszono, że larwy przenoszą wirusa bardziej efektywnie. Wiadomo, że nie ma transowarialnej transmisji z samicy na jej potomstwo, a po przejęciu (okres nabywania wynoszący 2 dni) roztocze pozostaje wirulentne przez całe życie (transmisja trwała), ale nie jest jasne, czy wirus replikuje się wewnątrz wektora.

Znaczenie rolnicze

CiLV wywołuje zlokalizowane objawy na liściach, łodygach i owocach. W liściach charakterystyczne zmiany są często okrągłe (od 5 do 12 milimetrów ( 3 / 16 do 15 / 32 cala) średnicy), chlorotyczne lub nekrotyczne, zabarwione na jasnożółty do ciemnobrązowego. W starszych zmianach można również zaobserwować ciemniejszy centralny punkt. U młodych pędów zmiany są małe, chlorotyczne i płytkie; z czasem stają się ciemnobrązowe lub czerwonawe i wydatne. W starych łodygach zmiany chorobowe mogą się łączyć i wydawać się większe. W owocach ciemne i przygnębione zmiany występują w dużych ilościach i dotyczą tylko części zewnętrznej. Straty handlowe wynikają z niepożądanego wyglądu i opadania owoców. Zgłoszono pewne różnice w objawach wywoływanych przez CiLV-C i CiLV-N ; w liściach i owocach zmiany spowodowane przez typ jądrowy są mniejsze i liczniejsze niż te spowodowane przez typ cytoplazmatyczny. Uszkodzenia spowodowane przez CiLV-C wykazują dodatkowe aureole, dzięki czemu wyglądają na większe. Choroba ta jest uważana za ważny problem w uprawie cytrusów w krajach, w których została ustalona, i jest uważana za główną chorobę wirusową cytrusów w Brazylii. Uszkodzenia roślin i produkcji pomarańczy przez trąd spowodowały roczny koszt środków roztoczobójczych do zwalczania choroby w wysokości około 90 milionów USD, co stanowi około 40% wydatków na nawozy i pestycydy oraz około 16% całkowitych kosztów gaju. Ze względu na powszechność występowania i możliwość powodowania dużych szkód choroba może powodować 100% straty w plonach, w zależności od wrażliwości odmiany cytrusów, izolatu i zwalczania wektora. Ponieważ CL jest uważana za chorobę kwarantannową, marketing międzynarodowy jest ograniczony do tych regionów, w których choroba nie jest zgłaszana.

CiLV-C przez długi czas uważano za ograniczone do rodzaju Citrus , gdzie gatunki wykazują różne stopnie wrażliwości, przy czym bardzo wrażliwe są słodkie pomarańcze ( Citrus sinensis (L.) Osbeck), mandarynki ( C. reticulata Blanco) i grejpfruty ( C. paradisi Macfad) .) średnio podatne, a cytryny ( C. limon (L.) Osbeck) praktycznie odporne. Niemniej jednak stwierdzono, że CiLV-C naturalnie infekuje gatunki inne niż cytrusowe, takie jak Swinglea glutinosa Merr., używane jako żywopłoty wokół sadów cytrusowych w Villavicencio w Kolumbii, oraz Commelina benghalensis L., chwast występujący w sadach cytrusowych w Brazylii. Eksperymenty z przenoszeniem mechanicznym wykazały, że CiLV-C może być przenoszony na inne gatunki, powodując miejscowe zmiany chorobowe, a także może być przenoszony przez roztocze na dość szeroką gamę doświadczalnych gatunków roślin. Wykazano również przenoszenie B. phoenicis na fasolę zwyczajną i gatunek ten zaproponowano jako wskaźnik eksperymentalny.

Diagnoza

Trądzicę cytrusową wykrywa się głównie poprzez obserwację miejscowych zmian chorobowych z charakterystycznymi objawami. Obecność CiLV-N i CiLV-C w zmienionej tkance można potwierdzić za pomocą transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM). Dostępne są również inne laboratoryjne metody wykrywania, takie jak podwójny test immunoenzymatyczny typu sandwich z podwójnym przeciwciałem (DAS-ELISA), pośredni test ELISA, test immunologiczny typu dot-blot i reakcja łańcuchowa polimerazy z odwrotną transkrypcją immunoprzechwytywania z wykorzystaniem metod monoklonalnych i poliklonalnych; i reakcja łańcuchowa polimerazy z odwrotną transkrypcją (RT-PCR).

Epidemiologia

CL został początkowo opisany w obecnym Philippe Park na Florydzie w 1907 roku przez Fawetta, który nazwał go „łuskowatą korą” i „rdzą główki paznokcia”. Jednak wydaje się, że choroba zniknęła z Florydy od lat 60. XX wieku, być może z powodu zmniejszenia populacji nosicieli spowodowanej mrozem i intensywnym stosowaniem siarki. Istnieją dowody na to, że CL był spowodowany typem jądrowym. Pierwsze doniesienie o CL w Ameryce Południowej miało miejsce w 1920 roku w Paragwaju, później w Brazylii, Argentynie i Urugwaju. CiLV-C wykryto w Boliwii, Wenezueli i Kolumbii i rozprzestrzenia się na północ przez Panamę, Kostarykę, Nikaraguę, Gwatemalę, Honduras, Salwador i Meksyk. CiLV-N odnotowano również w stanach São Paulo, Rio Grande do Sul i Minas Gerais w Brazylii, Boquete w Panamie oraz w stanie Querétaro w Meksyku. Niedawno w Casanare w Kolumbii odnotowano mieszaną infekcję tej samej rośliny dwoma wirusami CiLV-N i CiLV-C2. Niedawne pojawienie się trądu cytrusowego w Ameryce Środkowej stanowi potencjalne zagrożenie dla uprawy cytrusów w Ameryce Północnej, gdzie wektor jest również obecny.

Kierownictwo

CL jest kontrolowana głównie poprzez zarządzanie roztoczami. Większość obecnie dostępnych środków roztoczobójczych jest skuteczna, chociaż odporność roztoczy została już wykryta. Doniesiono o obiecujących wynikach biologicznych alternatyw, takich jak drapieżne roztocza i grzyby owadobójcze. Inokulum wirusa można ograniczyć, stosując niektóre praktyki kulturowe, takie jak usuwanie dotkniętych gałęzi, stosowanie wiatrochronów w celu zmniejszenia rozprzestrzeniania się wektora wiatru, zwalczanie chwastów (alternatywnych żywicieli roztoczy), wykorzystywanie źródeł zdrowych roślin oraz kontrolowanie przemieszczania się ludzi i materiału w sadzie. Chociaż zaobserwowano odporność między różnymi cytrusowych , przeprowadzono niewiele badań w tej dziedzinie w celu zidentyfikowania komercyjnych odmian odpornych. Jedno badanie przeprowadzone z wykorzystaniem populacji hybrydowej sugeruje, że dziedziczenie odporności na trąd może być kontrolowane tylko przez kilka genów.

Zasoby