Wirus mozaiki smugowatej pszenicy

Wirus smugowatej mozaiki pszenicy
	(A) Roztocz kędzierzawki pszenicy (WCM) na liściu pszenicy; (B) kędzierzawość liści spowodowana przez WCM; oraz (C) Objawy WSMV na liściach pszenicy
Klasyfikacja wirusa
(nierankingowe):	Wirus
królestwo :	Rybowiria
Królestwo:	Orthornawirusy
Gromada:	Pisuviricota
Klasa:	Stelpaviricetes
Zamówienie:	Patatawirusy
Rodzina:	Potyviridae
Rodzaj:	trytimowirus
Gatunek:	Wirus mozaiki smugowatej pszenicy

Wirus smugowatej mozaiki pszenicy ( WSMV ) jest wirusem chorobotwórczym dla roślin z rodziny Potyviridae , który infekuje rośliny z rodziny Poaceae , zwłaszcza pszenicę ( Triticum spp. ); jest rozprzestrzeniony na całym świecie i przenoszony przez roztocza pszenicy kędzierzawej , szczególnie w regionach, w których pszenica jest powszechnie uprawiana. Po raz pierwszy opisany w Nebrasce w 1922 roku, zahamowanie wzrostu i tytułowe „smugi” pożółkłych, niejednolitych przebarwień są charakterystyczne dla zakażenia WSMV. Ponieważ wiadomo, że powoduje 100% śmiertelność upraw, WSMV jest przedmiotem ciągłych badań naukowych.

Genom

WSMV jest elastycznym wirusem w kształcie pręcika, składającym się z genomu jednoniciowego RNA o dodatniej czułości, o długości około 8,5 do 12 kilozasad i może być jedno- lub dwuczęściowy. RNA służy zarówno jako genom, jak i przekaźnik wirusowy. Genomowy RNA (lub jego segmenty) jest tłumaczony na poliproteiny, które są przekształcane przez proteazy kodowane przez wirusy w funkcjonalne produkty.

Wiriony WSMV otaczają pojedynczą cząsteczkę genomowego RNA o dodatniej czułości. Genomowy RNA ma pojedynczą otwartą ramkę odczytu, kodującą dużą poliproteinę, która ulega rozszczepieniu potranslacyjnemu na co najmniej 10 dojrzałych białek. Naukowcy z USDS-ARS stwierdzili, że jedno z tych białek, P1, jest supresorem wyciszania RNA. Wykazano, że WSMV P1 wiąże się z dsRNA, aby stłumić obronę przeciwwirusową gospodarza.

Przenoszenie

Mikrografia elektronowa roztoczy pszenicy na liściu pszenicy

WSMV jest półtrwale przenoszony przez roztocza kędzierzawego ( Aceria tosichella ), małego stawonoga w kształcie cygara, który w optymalnej temperaturze około 27°C może wytworzyć jedno pokolenie w ciągu 10 dni. Roztocza pszenicy to powolne pełzacze, których rozprzestrzenianie się na inne rośliny zależy od wiatru; mogą również zimować w porzuconych, zainfekowanych kłosach pszenicy lub kukurydzy. Roztocza mają również zdolność przenoszenia WSMV między uprawami pszenicy i kukurydzy, co pozwala wirusowi przetrwać przez cały rok. Jedną z najważniejszych technik kontrolowania WSMV jest eliminacja „ochotników”, czyli sadzonek z zainfekowanych roślin uprawnych z poprzednich lat, czyli pszenicy. WSMV często zimuje na nasionach i może rozprzestrzenić się na pole zasadzone po wykiełkowaniu zainfekowanych sadzonek. Niedawno naukowcy z USDA-ARS wykazali, że infekcja WSMV zmienia ekspresję genów swojego wektora, roztocza kręconej pszenicy, w celu przyspieszenia rozwoju roztoczy i ekspansji populacji, w celu zwiększenia przenoszenia wirusa.

Znaczenie rolnicze

Zgłaszano, że w zależności od lokalizacji infekcja WSMV zmniejsza plony nawet o 100%; ponadto wykazano, że WSMV wykazuje synergistyczne interakcje z innymi wirusami (szczególnie wirusem mozaiki Triticum i wirusem High Plas ), dodatkowo pogarszając problemy z plonami. WSMV infekuje niektóre z najważniejszych rolniczo członków rodziny Poaceae, w tym pszenicę, kukurydzę, żyto, owies, jęczmień, sorgo i proso; ponadto wiadomo, że niektóre trawiaste chwasty służą jako żywiciele zastępczy.

Diagnoza

Pszenica ozima „ Arapahoe ” wykazująca zaawansowane objawy ze smugami łączącymi się w prawie jednolite żółte obszary z powodu zakażenia WSMV

„Poważna infekcja pszenicy ozimej występuje wczesną jesienią, ale objawy zwykle pojawiają się dopiero wiosną. Wraz ze wzrostem temperatur wiosennych objawy stają się bardziej widoczne i szybko się rozwijają, gdy dzienne wysokie temperatury po raz pierwszy przekraczają około 80 ° F przez kilka dni.

„Zwinięte i uwięzione liście są dobrymi wskaźnikami populacji ciężkich roztoczy, a ich obecność jest przydatna do określenia, czy pszenica samosiewna jest potencjalnym rezerwuarem zarówno wirusa, jak i roztocza”.

„Chłodna wiosna opóźni wystąpienie poważnych objawów i umiarkowanych uszkodzeń, ale wczesna, ciepła wiosna zmaksymalizuje wpływ na rośliny”.

Drugim wirusem, który często występuje w pszenicy i jest związany z mozaiką smug pszenicy, jest wirus wysokich równin (HPV). Wirus równin górskich zwykle występuje wraz z wirusem mozaiki smug pszenicy zarówno na pszenicy, jak i kukurydzy i wiadomo, że jest przenoszony tylko przez roztocze kędzierzawki pszenicy. Oba wirusy można pozytywnie zidentyfikować za pomocą testu serologicznego, takiego jak ELISA (ang. Enzyme-Linked Immunosorbent Assay). Ostatnio często stwierdza się, że rośliny zakażone WSMV są jednocześnie zakażone wirusem mozaiki Triticum, który synergistycznie oddziałuje z WSMV, pogłębiając utratę plonów.

Epidemiologia

WSMV przeżywa przez cały rok w trawach i zbożach; jego nasilenie zależy od warunków pogodowych sprzyjających żywicielom rosnącym zimą i latem oraz od rozprzestrzeniania się z jednego na drugiego przez wektory roztoczy. WSMV jest dominującym wirusem infekującym pszenicę w regionie amerykańskich Wielkich Równin; występuje również w Australii, gdzie ustalono, że WSMV najprawdopodobniej rozprzestrzenił się na całym świecie w większości miejsc uprawy pszenicy ze względu na przenoszenie nasion. Genom WSMV został całkowicie zsekwencjonowany, a obecne badania badają odporność roślin na WSMV przy użyciu technologii RNAi.

Kierownictwo

Zdrowa pszenica (L) i karłowata pszenica zakażona WSMV (R)

Praktyki, które okazały się skuteczne w kontrolowaniu WSMV, obejmują:

Zniszczenie samosiewów pszenicy co najmniej 2 tygodnie przed jesiennym sadzeniem pszenicy ozimej jest najskuteczniejszą praktyką zwalczania zarówno roztoczy, jak i chorób.
Unikanie wczesnego sadzenia może zmniejszyć liczbę roztoczy kędzierzawej pszenicy i czas, w którym mają one do przenoszenia smugi pszenicy.
Wybór odmian; producenci na obszarach, gdzie często występuje smuga pszenicy, powinni unikać odmian, które są bardzo podatne na WSMV (np. odmiana RonL jest wyjątkowo podatna).
Unikanie stosowania środków roztoczobójczych, ponieważ nie wykazano ich skuteczności.

Linki zewnętrzne