Вирус мозаики маниока - Википедия - Cassava mosaic virus

Вирус мозаики маниока
Художественная визуализация симптомов вируса мозаики маниоки в Гвинее-Бисау
Художественная визуализация симптомов вируса мозаики маниоки в Гвинея-Бисау
Научная классификацияИзменить эту классификацию
(без рейтинга):Вирус
Область:Моноднавирия
Королевство:Shotokuvirae
Тип:Cressdnaviricota
Учебный класс:Repensiviricetes
Заказ:Геплафувиралес
Семья:Geminiviridae
Род:Бегомовирус
Включенные группы
Кладистски включены, но традиционно исключены таксоны

Все 398 других видов Бегомовирус

Вирус мозаики маниока это общее название, используемое для обозначения любого из одиннадцати различных видов патогенных растений вирус в роду Бегомовирус. Вирус мозаики африканской маниоки (ACMV), Восточноафриканский вирус мозаики маниоки (EACMV) и Вирус мозаики южноафриканской маниоки (SACMV) - разные виды круговых одноцепочечный ДНК-вирусы которые передаются белокрылки и в первую очередь заразить маниока растения; о них пока что сообщалось только из Африки. Родственные виды вирусов (Вирус мозаики индийской маниоки, ICMV) встречаются в Индии и соседних островах (Шри-ланкийский вирус мозаики маниоки, SLCMV), хотя маниока культивируется в Латинской Америке, а также в Юго-Восточной Азии. Девять видов маниока, вызывающих инфекцию геминивирусы были идентифицированы между Африкой и Индией на основе геномное секвенирование и филогенетический анализ. Это число, вероятно, будет расти из-за высокой скорости естественного преобразования, связанного с ЦМВ.[1]

Вирусы являются членами семьи Geminiviridae и род Бегомовирус. Первое сообщение о мозаичной болезни маниоки (CMD) было из Восточной Африки в 1894 году.[2] С тех пор на африканском континенте произошли эпидемии, которые привели к большим экономическим потерям и разрушительным последствиям. голод.[2] В 1971 г. устойчивая линия маниока, преобладающая хозяин патогена, была установлена ​​и использовалась Международный институт тропического сельского хозяйства в Нигерия. Это сопротивление работало как эффективный контроль в течение многих лет. Однако в конце 20-го века в Уганда и быстро распространился на Восточную и Центральную Африку.[2] Позднее было обнаружено, что этот высоковирулентный штамм химера двух различных Бегомовирус разновидность.[1]

CMD в основном управляется через фитосанитация практики, а также использование традиционных методов разведения резистентности. Кроме того, борьба с переносчиками болезней и перекрестная защита помогают свести к минимуму передачу и развитие симптомов.[2] Хотя методы управления полезны, высокая скорость вирусов рекомбинация а возможности коинфекции сделали CMD одним из самых пагубных заболеваний, влияющих на снабжение продовольствием в Африке.[1]

Хозяева и симптомы

Соцветие маниоки (Manihot esculenta, Семейство Euphorbiaceae), тропическая клубневая культура. Мурувере, провинция Маника в Мозамбике. На листьях проявляются симптомы мозаичной болезни маниоки, вызванной вирусом.

Маниока возникла в Южная Америка и был завезен в Африку относительно недавно.[2] Известно, что это очень засухоустойчивая культура, способная давать урожай даже при посеве на бедных почвах. Когда маниока впервые была выращена в Африке, она использовалась для вспомогательных целей, хотя сейчас она считается одной из самых важных сельскохозяйственных культур на континенте.[2] Его производство движется к индустриальной системе, в которой растительный материал используется для производства различных продуктов, включая крахмал, мука и корм для животных.[3]

Как маниока вегетативно размножаемый, он особенно уязвим для вирусов, и поэтому геминивирусы маниоки ежегодно приводят к большим экономическим потерям.[1] Когда они заражают растение-хозяин, срабатывает защитная система растения. Растения используют подавление гена для подавления репликации вируса, хотя бегомовирусы развили противодействующий белок-супрессор против этой естественной защиты хозяина.[1] Потому что разные виды Бегомовирус продуцируют различные варианты этого супрессорного белка, совместное инфицирование несколькими видами обычно приводит к более серьезным симптомам заболевания.[4]

Первоначально после заражения маниока геминивирусом маниоки развиваются системные симптомы.[1] Эти симптомы включают: хлоротичный мозаика листьев, деформация листьев и задержка роста.[5] Стебли листьев имеют характерную S-образную форму.[6] Растение может победить инфекцию, особенно при быстром появлении симптомов. Медленное начало развития болезни обычно коррелирует со смертью растения.[1]

Хотя геминивирусы, инфицирующие маниоку, наносят наибольший экономический ущерб маниоку, они способны заражать другие растения. Диапазон хозяев зависит от вида вируса, и большинство из них могут передаваться и вызывать заболевания растений этих родов. Никотиана и Дурман.[7]

Болезнь маниока в настоящее время распространяется по Юго-Восточной Азии.[8]

Возбудитель и цикл болезни

Геминивирусы маниоки[9] постоянно передаются белокрылкой Bemisia tabaci путем вегетативного размножения черенками инфицированных растений, а иногда и механическим путем.[10][11][9] Кассава дает первые листья в течение 2–3 недель после посадки; эти молодые листья затем заселяются вирулентными белокрылками.[12] Это ключевой период заражения геминивирусами CMD, поскольку они не могут инфицировать более старые растения.[13] Поскольку геном вирусов состоит из двух компонентов, ДНК А и В, которые заключены в отдельные геминальные частицы, требуется двойная инокуляция, чтобы вызвать инфекцию.[9]

Как правило, белокрылке требуется 3 часа кормления для заражения вирусом, латентный период составляет 8 часов, после чего ей нужно 10 минут, чтобы заразить молодые листья.[13] Однако в литературе есть вариации на этот счет: другие источники ссылаются на 4-часовое время сбора данных и 4-часовой латентный период.[11] Симптомы появляются через 3-5 недель скрытого периода.[12] Взрослые белокрылки могут продолжать инфицировать здоровые растения через 48 часов после первоначального заражения вирусом.[11] Одной белокрылки достаточно, чтобы заразить хозяина; однако успешная передача увеличивается, когда растение питается несколькими инфицированными белокрылками.[11]

После попадания в растение через листья вирус остается в клетках листа в течение 8 дней.[11] Поскольку это вирус с одноцепочечной ДНК, он должен проникнуть в ядро клеток листа для репликации.[13] После этого начального периода вирус попадает в флоэма и идет к основанию стебля и выходит в ветви.[11] Путешествие к ветвям растения намного медленнее, чем путешествие по стеблю, поэтому срезанные ветви от зараженных стеблей могут быть здоровыми.[11] В некоторой литературе указано, что инфекция ограничивается наземной тканью, но неясно, почему это так.[14]

Среда

На серьезность мозаичной болезни маниоки влияют такие факторы окружающей среды, как интенсивность света, ветер, осадки, плотность растений и температура. Учитывая, что вирусы передаются белокрылкой, распространение вируса будет во многом зависеть от переносчика. Температура является наиболее важным фактором окружающей среды, определяющим размер популяции переносчиков.[13] В литературе предпочтительные векторные оценки температуры варьируются от 20 ° C до 30 ° C.[12] до 27 ° C до 32 ° C[11] но обычно высокие температуры связаны с высокими плодовитость, быстрое развитие и большая продолжительность жизни белокрылки.[12] Было показано, что повышенная интенсивность света увеличивает активность вектора белокрылки.[11]

Белокрылки могут летать со скоростью до 0,2 мили в час, а в условиях сильного ветра они могут перемещаться на гораздо большие расстояния за более короткое время, что увеличивает скорость распространения вируса.[13] Это зависящее от ветра распространение отражается в местонахождении белокрылки на полях маниоки, причем наибольшая популяция находится на подветренной границе, а наименьшая - в пределах поля.[13]

Заболеваемость вирусом увеличивается, когда маниока активно растет.[12] Таким образом, плотность растений влияет на распространение вируса, а поля с низкой плотностью растений способствуют более быстрому распространению болезней, чем поля с высокой плотностью.[13] В засушливых районах осадки могут быть ограничивающим фактором для роста маниоки, поэтому более высокое количество осадков будет связано с более высокой заболеваемостью.[12] Популяции белокрылки увеличиваются с дождем, но сильные дожди могут препятствовать распространению белокрылки и, таким образом, снизить заболеваемость вирусом.[12]

Время посадки может сыграть важную роль в серьезности заболевания: маниока, посаженная в марте, показывает 74% заболеваемости ЦМВ по сравнению с 4% в августе.[13] Сезонное распространение вируса зависит от климата. В тропический лес Этот тип климата является влажным и влажным большую часть года, быстрое распространение вируса происходило с ноября по июнь, а медленное распространение - с июля по сентябрь.[12] Это время коррелировало с повышением и понижением температуры. При исследовании болезни в Кот-д'Ивуар в Африке максимальная скорость распространения болезни была достигнута через два месяца после посадки.[11] После трех месяцев заражения практически не происходит, а вариации в распространении были связаны с изменением температуры, радиации и уровней популяции белокрылки.

Стратегии контроля

Стратегии борьбы с мозаичной болезнью маниоки включают санитарию и устойчивость растений. В этом случае санитария означает использование черенков здоровых растений, чтобы начать со здорового участка, и поддержание этого здорового участка путем выявления нездоровых растений и их немедленного удаления. Эта стратегия не защищает их от заражения белокрылками, но исследования показывают, что вирус более агрессивен в растениях, зараженных зараженными черенками, чем насекомыми-переносчиками. Существуют также определенные сорта, которые лучше противостоят одним вирусам, чем другим, поэтому возможна устойчивость растений.[12] Например, гибриды, полученные в результате скрещивания маниоки с другими видами, такими как Manihot melanobasis и M. glaziovii, показали значительную устойчивость к ЦМВ.[15]

Методы предотвращения распространения ЦМВ включают отказ от посадки альтернативных хозяев вируса, таких как клещевина (Ricinus communis), рядом с маниокой, избегая посадки маниоки, если на соседних полях есть маниока, инфицированная вирусом, так как они могут быть переносчиками белокрылки. Методы профилактики также включают отказ от посадки альтернативных хозяев вирусного вектора белокрылки, например. помидор.[6]

В CABI программа, Plantwise предлагает совмещать посевы с зерновыми и бобовыми, такими как кукуруза или коровий горох, для отпугивания белокрылки и чередования маниоки с культурами, не являющимися хозяевами, включая сорго.[6]

Министерство продовольственной безопасности и кооперативы сельского хозяйства Танзании рекомендуют выкорчевывать больные растения один раз в неделю, вырывая их вручную. Растения следует унести с поля и выставить на солнечный свет для сушки, а затем сжечь, чтобы убить вирусы.[16]

Важность

Маниока, выращиваемая в основном в качестве источника пищи в Африке, является третьим по величине источником углеводы в мире.[12] В последнее время производство маниоки превратилось из натурального хозяйства в коммерческое производство.[1]

CMD был впервые описан в 1894 году и в настоящее время считается одним из самых разрушительных вирусов сельскохозяйственных культур в мире.[12][1] Ежегодные экономические потери в Восточной и Центральной Африке оцениваются в пределах от 1,9 до 2,7 млрд долларов США.[1] Хотя маниока также культивируется в Латинской Америке и Юго-Восточной Азии, заражающие ее геминивирусы встречаются только в Африке и на Индийском субконтиненте. В основном это объясняется неспособностью B. tabaci эффективно колонизировать маниоку в этой части мира.[1]

Министерство продовольственной безопасности и кооперативы сельского хозяйства Танзании рекомендуют выкорчевывать больные растения один раз в неделю, вырывая их вручную. Растения следует унести с поля и выставить на солнечный свет для сушки, а затем сжечь, чтобы убить вирусы.


Источники

Определение логотипа бесплатных произведений культуры notext.svg Эта статья включает текст из бесплатный контент работай. Лицензия CC-BY-SA Заявление о лицензии / разрешение на Wikimedia Commons. Текст взят из Зеленый список PMDG: мозаичная болезнь маниока, Завод, CABI. Чтобы узнать, как добавить открытая лицензия текст статей в Википедии, см. эта страница с инструкциями. Для получения информации о повторное использование текста из Википедии, посмотри пожалуйста условия использования.

Определение логотипа бесплатных произведений культуры notext.svg Эта статья включает текст из бесплатный контент работай. Лицензия CC-BY-SA Заявление о лицензии / разрешение на Wikimedia Commons. Текст взят из Информационные бюллетени для фермеров: борьба с мозаичной болезнью маниоки путем выкорчевывания, Джамби А. Ахмед, CABI. Чтобы узнать, как добавить открытая лицензия текст статей в Википедии, см. эта страница с инструкциями. Для получения информации о повторное использование текста из Википедии, посмотри пожалуйста условия использования.

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k Патил Б. и Фоке С. (2009). Геминивирусы мозаики маниока: актуальные знания и перспективы. Молекулярная патология растений. 10: 685–701.
  2. ^ а б c d е ж Легг Дж и Фоке С. (2004). Геминивирусы мозаики маниоки в Африке. Молекулярная биология растений. 56: 585–599.
  3. ^ Трэш Дж (2006). Борьба с вирусными болезнями тропических растений. Исследование вирусов. 67: 245–295.
  4. ^ Харрисон Б. и Робинсон Д. (1999). Естественная геномная и антигенная изменчивость геминивирусов белокрылки (бегомовирусы). Ежегодный обзор фитопатологии. 37: 369–398.
  5. ^ Легг Дж и Треш Дж (2000). Болезнь, вызванная вирусом мозаики маниока, в Восточной Африке: динамическое заболевание в меняющейся окружающей среде. Исследование вирусов. 71: 135–149.
  6. ^ а б c «Банк знаний о растениях | Мозаичная болезнь маниока». www.plantwise.org. Получено 2020-06-04.
  7. ^ Бок К. и Вудс Р. (1983). Этиология мозаичной болезни африканской маниоки. Завод Дис. 67: 994–995.
  8. ^ «Мозаичная болезнь маниока (CMD) в Юго-Восточной Азии».
  9. ^ а б c Тиммерманс, М.С.П., Дас, О.П., Мессинг, Дж. (1994). Близнецы и их использование в качестве внехромосомных репликонов. Анну. Rev. Plant Physiol. Завод Мол. Биол. 45: 79–112.
  10. ^ Фаргетт Д. и Треш Дж. М. (1994). Экология африканского геминивируса мозаики кассавы. В: Bakeman, J.P., Williamson, B. (Eds). Экология растительных патогенов, CABI.
  11. ^ а б c d е ж грамм час я j Терстон, Х. Болезни тропических растений. Сент-Пол: APS press, 1998.
  12. ^ а б c d е ж грамм час я j k Фаргетт Д., Джегер М., Фоке К., Фишпул Л.Д. (1994). Анализ развития височной болезни вируса мозаики африканской маниоки. Фитопатология. 54; 1 91–98.
  13. ^ а б c d е ж грамм час Fauquet, C. и Fargette, D. (1990) Вирус мозаики африканской маниоки: этиология, эпидемиология и контроль. Laboratoire de Phytovirologie, ORSTOM, Абиджан, Кот-д'Ивуар. Болезнь растений. 74: 404-411.
  14. ^ «Мозаичная болезнь маниока».
  15. ^ Треш, Дж. М. и Кутер, Т. Дж. (2005). Стратегии борьбы с болезнью мозаики маниока в Африке. Патология растений. 54: 587–614.
  16. ^ «Банк знаний о растениях | Борьба с мозаичной болезнью маниоки путем выкорчевывания». www.plantwise.org. Получено 2020-06-04.

внешняя ссылка