Wirus mozaiki pasiastej jęczmienia

Wirus mozaiki pasiastej jęczmienia
Klasyfikacja wirusów
(nierankingowe):	Wirus
królestwo :	Rybowiria
Królestwo:	Orthornawirusy
Gromada:	Kitrinoviricota
Klasa:	Alsuviricetes
Zamówienie:	Martelliwirusy
Rodzina:	Virgaviridae
Rodzaj:	Hordeiwirus
Gatunek:	Wirus mozaiki pasiastej jęczmienia

Wirus mozaiki pasiastej jęczmienia (BSMV) z rodzaju Hordevirus jest wirusowym patogenem roślinnym RNA, którego głównymi żywicielami są jęczmień i pszenica. Typowymi objawami BSMV są żółte smugi lub plamy, mozaika, liście i zahamowanie wzrostu. Rozprzestrzenia się głównie przez zakażone nasiona i może być przenoszona poprzez mechaniczne przeniesienie zakażonego i niezainfekowanego żywiciela. Rośliny zakażone BSMV są bardziej symptomatyczne w cieplejszych temperaturach. Odporni gospodarze i sterylizacja sprzętu to najlepsze sposoby kontrolowania rozprzestrzeniania się patogenu. Wiadomo, że BSMV zmniejsza plony jęczmienia nawet o 25%, ale nie stanowi większego problemu ze względu na odporne odmiany jęczmienia.

Gospodarz i objawy

Wirus mozaiki pasiastej jęczmienia ma wąski zakres żywicieli. Horedum vulgare , powszechnie znany jako jęczmień, jest głównym żywicielem wirusa. BSMV może również infekować pszenicę, Triticum aestivum . Bardzo rzadko BSMV można zobaczyć w dzikim owsie razem z żytem, ​​kukurydzą, ryżem, sorgo i prosem. W warunkach doświadczalnych zainfekowano szpinak, buraki i tytoń. Test immunoenzymatyczny ( ELISA ) jest użytecznym narzędziem, które może rozróżnić podobne szczepy wirusa mozaiki pasiastej jęczmienia i dostarczyć wyniki ilościowe. ELISA działa przy użyciu przeciwciał, które są specyficzne dla określonego wirusa, a interakcja przeciwciało-antygen odbywa się za pośrednictwem stałej powierzchni, którą jest zwykle wielodołkowa płytka polistyrenowa.

Typowymi objawami BSMV są żółte lub białe plamki, plamki i smugi, martwica i ciężka mozaika na liściach. Bardzo często występuje również stunting. Objawy mogą się różnić w zależności od szczepu wirusa, rośliny żywicielskiej i warunków środowiskowych. Objawy są bardziej rozpowszechnione w ciepłych temperaturach. Rośliny wyhodowane z zainfekowanych nasion są poważnie skarłowaciałe lub mogą nawet umrzeć przed wzejściem w przypadku bardzo wrażliwych odmian żywicielskich. Eksperymentalnie zakażone rośliny potrzebowały 4–5 dni na pojawienie się objawów chlorotycznych.

Objawy BSMV są podobne do choroby pasiastej jęczmienia, choroby grzybiczej wywoływanej przez Pyrenophora graminea , chociaż te dwie choroby są spowodowane przez zupełnie inne patogeny i należy je leczyć inaczej.

Cykl chorobowy

Replikacja wirusa mozaiki pasiastej jęczmienia w chloroplastach komórki roślinnej

Nie wiadomo, czy wirus mozaiki pasiastej jęczmienia jest przenoszony przez wektory. Raczej BSMV ogranicza się tylko do tkanek roślinnych, z których celuje w chloroplasty i jądra w komórkach mezofilu i naskórka. Wirus może być pośrednio przenoszony na inne rośliny, ponieważ wirus może również gromadzić się w nasionach. Podobnie, BSMV może zostać przeniesiony na roślinę poprzez mechaniczne zaszczepienie.

Głównym sposobem, w jaki wirus się utrwala, jest wzrost z zainfekowanego nasienia. Infekcja może utrzymywać się przez lata wewnątrz nasion.

Środowisko

W przeciwieństwie do wielu wirusów, nie ma znanych wektorów owadzich, które mogłyby rozprzestrzeniać chorobę. Raczej BSMV opiera się na transmisji z rodzica na potomstwo.

Temperatura, w której rośnie zakażona roślina, ma kluczowe znaczenie dla rozprzestrzeniania się i rozwoju choroby. W wyższych temperaturach objawy są bardziej nasilone. Według jednego z badań, gdy zainfekowane rośliny żywicielskie były trzymane w temperaturze 7 ° C, objawy pojawiały się u nich po około 30 dniach i nigdy nie były w stanie zarazić innych potencjalnych żywicieli. Jednak w wyższych temperaturach 12-18 °C objawy rozwijały się w ciągu 7-8 dni i wirus był zakaźny. Jednak nadal ważne jest, aby pamiętać, że nasilenie objawów nie zawsze koreluje z ilością obecnego wirusa. Inny stwierdził, że poziomy obecnego wirusa pozostawały względnie stałe w zakresie 13 ° C-25 ° C i że ilość obecnego wirusa była związana tylko z wiekiem gospodarzy i długością czasu, w którym byli zakażeni.

Natężenie światła może mieć również wpływ na rozwój objawów chorobowych. Badanie wykazało, że silnie zacienione zainfekowane rośliny wykazywały niewiele objawów lub nie wykazywały ich wcale po 11 dniach w porównaniu z zainfekowanymi roślinami bez cienia.

Czynnikiem wpływającym na rozprzestrzenianie się i ciężkość wirusa jest gatunek i różnorodność żywiciela, ponieważ niektórzy są bardziej podatni niż inni. Na przykład odmiana jęczmienia CM67 jest bardzo podatna. Ma znacznie większą szybkość transmisji niż inne odmiany, a jeśli objawy są wystarczająco poważne z powodu warunków pogodowych, ta odmiana może być nawet bezpłodna.

Innym czynnikiem wpływającym na rozprzestrzenianie się choroby są gamety hodowane w celu wydania potomstwa. Jedno z badań wykazało, że około 10% nasion wyprodukowanych z zakażonych zbiorów również zawiera wirusa. Jednym z wierzeń było to, że wirus może być przenoszony na potomstwo przez zakażone ziarna pyłku iz tego powodu wierzono, że może potencjalnie rozprzestrzeniać się na duże odległości. Jednak zainfekowana komórka jajowa jest ważniejszym czynnikiem rozprzestrzeniania się tej choroby. Rozprzestrzenianie się choroby jest bardziej prawdopodobne, gdy zakażona komórka jajowa wytwarza potomstwo z zakażonym pyłkiem, z 70% szybkością przenoszenia. Kiedy zainfekowana zalążka jest zapylana przez niezainfekowany pyłek, współczynnik przenoszenia wynosi tylko około 66%. W niezainfekowanej zalążku zapylonym przez zakażony pyłek istnieje tylko około 3% współczynnika przenoszenia na potomstwo.

Kierownictwo

Najlepszym sposobem zwalczania wirusa jest sadzenie czystych nasion, ponieważ wirus rozprzestrzenia się przez zainfekowane nasiona. BMSV rozprzestrzenia się również poprzez mechaniczne przenoszenie wirusa; ograniczenie obsługi i przemieszczania się przez zainfekowane obszary pomoże powstrzymać chorobę. Sterylizacja wszystkich narzędzi i maszyn, w szczególności systemów irygacyjnych, używanych na polach, ograniczy rozprzestrzenianie się BMSV. Czwartorzędowe sole amoniowe i dwutlenek wodoru to dwa powszechnie stosowane w handlu produkty do sterylizacji narzędzi i maszyn ogrodniczych. Usuwanie zainfekowanych roślin może pomóc w ograniczeniu rozprzestrzeniania się wirusa. Na polach, na których choroba pozostała niezauważona, umożliwiając rozprzestrzenianie się wirusa, ważne jest, aby zapobiegać rozprzestrzenianiu się na inne pola i zapobiegać sadzeniu nasion zainfekowanych roślin w następnym roku, ponieważ one również są prawdopodobnie zakażone wirusem.

Nie wiadomo, czy istnieje kontrola chemiczna i biologiczna tego wirusa.

Inną formą zarządzania jest odporność roślin żywicielskich. Żywiciele jęczmienia różnią się podatnością na BSMV. Istnieje wiele rodzajów odpornych odmian jęczmienia, w tym: Traill, Moreval, Modjo-1, Morex, Modjo i CI 4197.

Znaczenie

Jedno z badań wykazało, że gen odporności na BSMV wykazuje genetykę mendlowską i okazał się dominujący przez pełne mapowanie genu odporności wirusa moasowego paska jęczmienia Bsr1 w dystachionie Brachypodium .

Barley Stripe Mosaic Virus jest jednym z nielicznych wirusów przenoszonych przez nasiona zbóż drobnoziarnistych. BSMV dotyka głównie regiony Montany i Północnej Dakoty i zmniejsza plony nawet o 25%.

Wkrótce po odkryciu BSMV stwierdzono obecność 97% pól jęczmienia w Północnej Dakocie w 1954 roku. Aby temu zaradzić, w 1957 roku Kansas, Montana i Północna Dakota uruchomiły program certyfikacji nasion w celu uzyskania nasion jęczmienia wolnych od BSMV. Program zwalczania obejmował badanie sadzonek na obecność wirusa, a do produkcji certyfikowanych nasion wolnych od BSMV do sprzedaży komercyjnej użyto wyłącznie podkładów nasiennych, które zostały uznane za wolne od BSMV. Do 1972 roku w Montanie wprowadzono zerową tolerancję dla wszystkich certyfikowanych nasion, co doprowadziło do dramatycznego spadku strat w plonach z powodu BSMV. Podobnie w 1971 roku BSMV został wyeliminowany z nasion jęczmienia w Dakocie Północnej.

Jednak pomimo tego, że BSMV nie jest już czynnikiem w produkcji roślinnej, jest nadal ważny w badaniach, ponieważ różne badania wykazały, że można go wykorzystać do badania funkcji genów poprzez wyciszanie genów w owsie, pszenicy i Brachypodium distachyon (trawa, która jest model rośliny jednoliściennej do badań genetycznych). Jeden przykład osiągnięcia wyciszenia genu BSMV został wykorzystany do wykrycia lokalizacji genów odporności na mączniaka prawdziwego w jęczmieniu. BSMV był pierwszym indukowanym wirusem tłumikiem genów znalezionym w roślinach jednoliściennych , co jest ważne, ponieważ wiele roślin uprawnych, takich jak kukurydza, ryż, żyto, trzcina cukrowa, sorgo i gospodarze BSMV, to rośliny jednoliścienne. Pozwala to na badanie genów roślin jednoliściennych i porównanie wyników z wyciszeniem genów wywołanym wirusem u roślin dwuliściennych.