Wirus mozaiki kardamonu

Wirus mozaiki kardamonu
Klasyfikacja wirusów
(nierankingowe):	Wirus
królestwo :	Rybowiria
Królestwo:	Orthornawirusy
Gromada:	Pisuviricota
Klasa:	Stelpaviricetes
Zamówienie:	Patatawirusy
Rodzina:	Potyviridae
Rodzaj:	Maclurawirus
Gatunek:	Wirus mozaiki kardamonu
Synonimy
Choroba Katte

Wirus mozaiki kardamonu (CdMV) to wirus mozaiki , który wpływa na produkcję zielonego kardamonu ( E. cardamomum ). Należy do rodzaju Macluravirus (rozpoznanego przez ICTV w 1988 r . jako rodzina Potyviridae ) i jest przenoszony przez mszyce ( P. caladii ) i zainfekowane kłącza , te pierwsze w sposób nietrwały.

Gospodarz i objawy

Zielony kardamon jest jedną z najstarszych przypraw na świecie. Nazywana „królową przypraw”, ze względu na swój aromat i smak jest jedną z najbardziej egzotycznych i najdroższych przypraw. Jest trzecią najdroższą przyprawą na świecie po wanilii i szafranie . Chociaż Indie są największym producentem przyprawy, produkując 31,1% światowego kardamonu, a następnie Gwatemala i Nepal , Gwatemala jest głównym eksporterem (eksportując 43,6% światowego kardamonu), a następnie Nepal i Indie.

Kardamon cierpi na kilka chorób i szkodników wywołanych przez lęgniowce, grzyby, wirusy i nicienie, które wpływają na produktywność i całą branżę. Wśród nich „choroba mozaikowa” lub „choroba katte” jest jedną z głównych chorób kardamonu, która doprowadziła do zmniejszenia jego produkcji.

Wirus został po raz pierwszy zgłoszony w południowych Indiach w 1900 roku przez Mollisona, a także silnie dotknął Gwatemalę i Sri Lankę. Choroba jest szeroko rozpowszechniona w regionach uprawy kardamonu. Przemysł produkcji kardamonu w niektórych częściach Gwatemali zaczął wykazywać objawy choroby, po czym wszystkie pobliskie plantacje regionu przybrzeżnego południowego Pacyfiku (produkujące 60% całkowitego kardamonu) zostały zainfekowane chorobą. Niedawne badania przeprowadzone na obszarach produkujących kardamon w Indiach pod kątem CdMV ujawniły jego występowanie na większości plantacji kardamonu w Karnatace . Donoszono, że w zależności od czasu i stadium infekcji występują różnice w utracie plonów z powodu CdMV. Donoszono, że wczesna infekcja na młodym etapie prowadzi do prawie 100%, podczas gdy większe straty plonów wahają się od 38 do 68,7% od pierwszego do trzeciego roku dla kardamonu monokulturowego, prowadząc do zamierania porażonych roślin w ciągu 3 do 5 lat (cykl ekonomiczny zdrowej rośliny kardamonu rozpoczyna się od trzeciego roku i może trwać nawet 8–10 lat). Praktyki zarządzania chemikaliami, hodowla w celu uzyskania odporności i ochrony krzyżowej wykazują ograniczone sukcesy w zwalczaniu CdMV. Wczesne wykrywanie wirusa, stosowanie sadzonek wolnych od wirusów oraz eliminacja wektora i zainfekowanych kęp to tylko kilka metod zarządzania chorobą CdMV.

Czynnik sprawczy i charakterystyka jego genomu

Wiriony z rodzaju Macluravirus są bezotoczkowe, giętkie i nitkowate, mierzące wzdłużnie 650-660 nm, o średnicy 10-12 nm i ciałka inkluzyjne typu wiatraczka , co wiąże je z rodziną potywirusów. Genomy CdMV to jednoniciowy liniowy RNA o pozytywnym sensie , jak opisali Jacob i Usha (2001). W wyniku amplifikacji, klonowania, sekwencjonowania i ekspresji genów można stwierdzić, że CdMV zawiera ok. to zależna od RNA polimeraza RNA (RdRp), jądrowa proteaza inkluzji a (NIa) ( proteaza Nia 1) i kompletne białko wirusowe połączone z genomem 6K2. Białko otoczki potywirusa jest odpowiednim nośnikiem do prezentacji epitopów patogenów . Sekwencjonowanie białek płaszcza i regionów 3' UTR różnych wyizolowanych szczepów CdMV z różnych regionów geograficznych uprawy kardamonu w Indiach ujawniło, że istnieją trzy różne szczepy CdMV wywołujące choroby na podstawie nasilenia objawów na młodych i dojrzałych liściach, skuteczności przenoszenia , wpływ na wysokość roślin i powierzchnię liści. Szczepy różniły się sekwencją N-końcowego regionu białka płaszcza.

Zakres gospodarzy

Istnieje długi związek między infekcją Macluravirus a uprawami przypraw. Mają wąski zakres żywicieli infekujących rodziny Amaranthaceae , Asteraceae , Iridaceae , Dioscoreaceae , Amaryllidaceae , Moraceae , Aizoaceae , Ranunculaceae i Zingiberaceae . Naturalnymi żywicielami CdMV są kardamon mały ( Elettaria cardamomum ) wraz z innymi żywicielami należącymi do rodziny Zingiberaceae – Amomum connecarpum, A. invollucraltum, A. microstephanum, A. muricatum, A. pterocarpum, A. subulatum, Alpinia neutans , Alpinia mutica, Curcuma neilgherrensis, Hedychium flavescens, Zingiber cernuum i Maranta arundinacea z rodziny Marantaceae

Objawy

Ekspresja objawów związanych z chorobą różni się w zależności od uprawianych odmian, regionu uprawy i odmiany szczepu; obejmują one łagodną do ciężkiej mozaikę, ogólną chlorozę , chlorotyczne plamki oraz nekrotyczne i pierścieniowe plamy. Infekcja wirusowa ma charakter ogólnoustrojowy i stopniowo rozprzestrzenia się na wszystkie krzewy w kępie i może zarazić rośliny na wszystkich etapach.

Pierwszym widocznym objawem choroby są najmłodsze liście porażonego krzewu, które wyglądają jak wrzecionowate smukłe chlorotyczne plamki (długości 2–5 mm). Plamki później przekształcają się w bladozielone, nieciągłe paski, które biegną równolegle do nerwu tworzącego nerw środkowy do brzegu liścia. Objawy mozaiki są maskowane w miarę dojrzewania liści. Kolejne wschodzące liście zainfekowanej rośliny będą wykazywać charakterystyczne objawy mozaiki na całej blaszce. Na pochwach liściowych i młodych pędach często widać cętkowanie typu mozaikowego. Dojrzałe liście utworzone przed infekcją nie dają objawów. W miarę postępu choroby rozmiar liści ostatecznie wywiera negatywny wpływ na wigor rośliny i powoduje zahamowanie kępy z kilkoma smukłymi krzewami i krótszymi wiechami. Rośliny porażone przez mozaikę lub Katte mogą przetrwać wiele lat i działać jako źródło inokulum.

Przenoszenie i rozprzestrzenianie się wirusa

Wirus jest przenoszony przez mszycę Pentalonia caladii (dawniej P. nigronervosa f. caladii ). Są również przenoszone przez zainfekowane kłącza, zainfekowane klony, sadzonki wyhodowane w pobliżu zainfekowanych plantacji, rośliny samosiewne i kilka zainfekowanych zingiberacae. że wraz z P. caladii różne inne gatunki mszyc przenoszą wirusa. Wirus może być przenoszony zarówno przez stadium nimfalne, jak i dorosłe, ale skuteczność wzrasta wraz z wiekiem nosiciela; formy alate i apterous są najbardziej wydajne.

Na plantacjach mszyce są powszechne przez cały rok, chociaż spadek występuje w porze monsunowej. Stwierdzono, że populacja migrująca była maksymalna w okresie od stycznia do lutego, podczas gdy populacje wektorów alate były wyższe w okresie od listopada do maja. Pierwotne rozprzestrzenianie się na plantacji następuje z powodu aktywnych wirulentnych form wektora losowo w promieniu 400–600 m od źródła wirusa. Wtórne rozprzestrzenianie się jest wewnętrzne z niską szybkością rozprzestrzeniania się, a gdy dorosłe osobniki bezpłetwe stają się aktywne, następuje odśrodkowy napływ pierwotnego źródła. Stwierdzono, że wtórne rozprzestrzenianie się było gradientem w promieniu 40 m od pierwotnego źródła w Indiach, podczas gdy w Gwatemali tempo rozprzestrzeniania się choroby było bardzo szybkie (83% w ciągu 6 miesięcy od plantacji).

W terenie CdMV inkubował od 20 do 114 dni w różnych miesiącach; na ich ekspresję wpływa wzrost roślin. Gdy rośliny znajdują się w aktywnej fazie wzrostu (maj-listopad) objawy zaczynają się pojawiać i rozwijają się na młodych sadzonkach (stadium 3-4 liści) w ciągu 15-20 dni inkubacji, natomiast ekspresja jest spowolniona z powodu przedłużonego okresu inkubacji ( grudzień – marzec) i wyraża się u osobników dorosłych dopiero po 30–40 dniach inkubacji w okresach aktywności (90–120 dni w miesiącach zimowych). Chociaż populacja mszyc wzrosła w okresie od listopada do maja na polu i zmniejszyła się w czasie monsunu, znajdowano je przez cały rok.

Kontrola / zarządzanie

Aby skutecznie zarządzać jakąkolwiek chorobą, należy opracować zintegrowaną strategię zarządzania chorobą. Poniżej przedstawiono niektóre strategie postępowania w przypadku CdMV:

• Wykorzystanie zdrowego materiału roślinnego do dalszej uprawy
• Wczesne wykrywanie za pomocą metod wymienionych powyżej i dokładna identyfikacja wirusa.
• Regularna obserwacja, tropienie, różowienie i eliminowanie porażonych kęp kardamonu, resztek porażonych roślin.
• Wykorzystanie sadzonek wolnych od wirusów do rozmnażania i sadzenia na dużą skalę.
• Szkółki, w których uprawia się materiał do sadzenia jąder, powinny być trzymane w odizolowanych miejscach i powinny być pozyskiwane z roślin wolnych od chorób.
• Monitorowanie żywicieli pobocznych, które mogą służyć jako miejsca rozrodu wektorów.
• W przypadku mszyc przenoszących wirusa w sposób nietrwały lub półtrwały chemiczne środki zwalczania nie są uważane za skuteczne w zwalczaniu choroby wirusowej. Jednak opryskiwanie zalecaną dawką insektycydów po wyeliminowaniu zakażonych żywicieli, a także opryskiwanie roślin olejem zwiększa skuteczność zwalczania wektora.
• Wektor można również zwalczać poprzez rozprzestrzenianie drapieżników lub entomopatogenów, takich jak Beauveria bassiana , Verticillium chlamydosporium i Paecilomyces lilacinus , które żywią się mszycami.
• Hodowla odporności w kardamonie przeciwko CdMV jest w toku. Na przykład linie NKE 9 i NKE 12, które są odporne na CdMV, zostały dopuszczone do hodowli w różnych częściach obszarów uprawy kardamonu w Indiach [11]. Jest to jednak proces długotrwały, kosztowny i uciążliwy. Dlatego wciąż trwają badania nad opracowaniem transgenicznego kardamonu odpornego na CdMV.