Вирусы огурца

Российский  Государственный Аграрный Университет  МСХА им. Тимирязева

Кафедра микробиологии 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат

Вирусы  огурца 
 
 
 
 
 
 

                                                                          Выполнил: Злобин Илья

                                                                       Проверила: Годова Г.В.                                                                                                                                                                                       
 
 
 
 
 
 
 

                                                                   
 
 
 
 
 
 
 
 

Москва 2008

Содержание 

1. Вирус обыкновенной  огуречной мозаики.

1). Общая характеристика.

2). Описание и  свойства вирусных частиц.

3). Пути распространения  и вредоносость.

4). Диагностика вируса.

2. Вирус некроза  огурца.

1). Общая характеристика.

2). Описание и  свойства вирусных частиц.

3). Пути распространения  и вредоносость.

4). Диагностика  вируса.

3. Вирус пятнистости листьев огурца.

1). Общая характеристика.

2). Описание и  свойства вирусных частиц.

3). Пути распространения  и вредоносость.

4). Диагностика  вируса.

4. Вирус некроза  табака.

1). Общая характеристика.

2). Описание и  свойства вирусных частиц.

3). Пути распространения  и вредоносость.

4). Диагностика  вируса.

5. Спутничный вирус.

1). Общая характеристика.

2). Описание и  свойства вирусных частиц.

3). Пути распространения  и вредоносость.

4). Диагностика  вируса.

6. Вирус зеленой  крапчатой мозаики  огурца. 

1). Общая характеристика.

2). Описание и  свойства вирусных частиц.

3). Пути распространения и вредоносость.

4). Диагностика  вируса. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Вирус обыкновенной огуречной мозаики. 

1). Общая  характеристика.

   Другое  название – вирус огуречной мозаики 1 (Cucumis virus 1). Относится к группе кукумовирусов вместе с такими вирусами, как вирус аспермии томатов, вирус карликовости земляного ореха и т.д.  Распространен по всему миру, большей частью в тропическом и умеренном климате.

   ВОМ-1 имеет самый широкий круг хозяев среди всех растительных вирусов, включающий более 1200 видов растений из более чем 100 семейств двудольных и однодольных растений. Вирус поражает тыквенные, примулу, шпинат, гречиху посевную, томаты, перец, клевер, люпин, люцерну, фиалку, сою, бананы, виноград и т.д. Имеет множество штаммов, которые различаются по вызываемым симптомам поражения, кругу хозяев, способам передачи, физико-химическим свойствам, нуклеотидной последовательности и серологически. Большая часть штаммов имеет ограниченное географическое распространение. Среди наиболее известных штаммов вируса следующие: 6; О; Y; Q; S; D; Ix; M; B; LS; WL; Fny; Tfn; NTg.

   По  сходству в аминокислотном составе  белков оболочки и в нуклеотидной последовательности РНК штаммы делятся  на две подгруппы: подгруппу I и подгруппу II. Подгруппа I может быть также разделена на подгруппы IA и IB. Подгруппы IA и II, по всей видимости, имеют общее происхождение.

   Для сохранения культур вируса широко применяется  Nicotiana tabacum и N.glutinosa; для очистки – N.tabacum и N.clevelandii. 

2). Описание  и свойства вирусных частиц.

      Вирус РНК-содержащий, имеет трехкомпонентный геном. РНК вируса одноцепочечная, упакована в три разных частицы. Все частицы имеют одинаковую величину и при центрифугировании осаждаются с одинаковой скоростью. Частицы легко разрушаются в нейтральных растворах хлоридов высокой концентрации. Плавучая плотность 1.36 г/см³ в CsCl после фиксации частиц формальдегидом, 1.34 г/см³ в RbCl. Масса вирусных частиц (дальтон) 5.0×10⁶. Коэффициент диффузии 1.29-1.35 при использовании лазерного светорассеяния. Изоэлектрическая точка 4.75. Удельный объем частиц 0.701. Подвижность при электрофорезе зависит от конкретного штамма: например, для штамма S она составляет               8×10^-5см²сек^-1вольт^-1 в 0.1М фосфатном буфере, рН 7.0.

   Вирусные  частицы имеют правильную икосаэдрическую форму, 30.5 нм в диаметре. Частицы устойчивы в растворе молибдата аммония. Частицы содержат 180 белковых субъединиц, объединенных в 12 пентамеров и 20 гексамеров. Трехмерная структура вирусных частиц была определена методом рентгеноструктурного анализа. РНК компактно упакована внутри протеиновой оболочки. Структура частиц в основном стабилизируется электростатическим взаимодействием РНК и белка друг с другом, которое имеет место между отрицательно заряженными фосфатными группами РНК и положительно заряженными остатками аргинина на N-конце полипептидных цепей белков оболочки. Частицы могут быть легко разложены на составляющие их компоненты и обратно объединены в биологически активные частицы.

   РНК вируса одноцепочечная, составляет около 18% веса частицы. Соотношение Г:А:Ц:У составляет 24:23:23:30. Существует 6 различных видов вирусной РНК с молекулярной массой 1.07×10⁶; 0.95×10⁶; 0.69×10⁶;  0.25×10⁶; 0.11×10⁶; 0.01×10⁶. Из шести вышеназванных видов первые четыре преобладают. Для обладания инфекционностью нужны только 3 первых вида, четвертый вид является матрицей для синтеза белков оболочки, будучи производным третьего вида. Первый и второй виды инкапсулированы раздельно, в то время как третий и четвертый виды упакованы вместе в составе одной и той же частицы. Есть данные о существовании частиц, содержащих 3 молекулы РНК четвертого вида. Таким образом, вирусные препараты содержат как минимум 3 разных вида частиц.

   Сходство  в нуклеотидной последовательности между изолятами вируса составляет от 90 до 98% внутри подгруппы I и 98% внутри подгруппы II; сходство между изолятами из разных подгрупп составляет от 65 до 70%.

   Также вирусные частицы могут содержать  небольшие одноцепочечные молекулы спутничной РНК, которая не нужна  для репликации ВОМ, но зависящей от репликации, упаковывания и передачи РНК ВОМ. Спутничная РНК может влиять на уровень репликации РНК вируса. В присутствии спутничной РНК до 90% двухцепочечной РНК, присутствующей в зараженном растении, может соответствовать спутничной РНК, в зависимости от вида хозяина, с определенным снижением уровня РНК1 и РНК2. Определены нуклеотидные последовательности и детально изучена структура более чем 40 видов спутничной РНК.

   Капсид  вируса состоит из 180 одинаковых белковых субъединиц с молекулярной массой 24500 (определено методом электрофореза в полиакриламидном геле). Белок оболочки может быть отделен путем разрушения вирусных частиц и осаждения РНК 2М LiCl. Последовательность аминокислотных оснований изменяется в пределах    2-3% внутри подгруппы II, 2-15% внутри подгруппы II и 25% между подгруппами I и II. Белок имеет гидрофильный, богатый аргинином N-конец. Вирусный белок 3а присутствует в плазмодесмах между всеми типами клеток листа. Белок 2b присутствует в ядре, а белки 1а и 2а ассоциированы с мембраной. Движение вирусных частиц происходит через плазмодесму и направляется белком 3а с вовлечением в процесс белков оболочки, однако конфигурация вирионов не очень важна для передвижений частиц из клетки в клетку. Белок оболочки необходим для дальнего передвижения частиц.

    

   Вирусные  частицы относительно нестойки, в  т.ч. в растительном соке. Температура  инактивации (10 мин.) составляет 55-70⁰С. Предельное разведение сока составляет 1:1000. Инфекционность может быть утеряна в течение нескольких (менее 10) дней. Инфекционность ингибируется листовыми экстрактами всех исследованных растений и уничтожается обработкой рибонуклеазами. Культура вируса может быть сохранена в замороженных клетках инфицированных растений; очищенные вирионы могут быть сохранены в 5мМ борате натрия, 1.5мМ этилендиаминтетрауксусной кислоте, 50%-ном растворе глицерина при      -20⁰С; очищенная вирусная РНК – при -20⁰С. 

3). Пути  распространения и вредоносность.

   Вирус характеризуется природной очаговостью. Природными резерваторами вируса являются зараженные многолетние растения: осот полевой, люцерна, гулявник, пастушья сумка, бодяк, барвинок малый и т.д.

   Вирус передается тремя путями: с тлями, с семенами и повиликой.

   Передача  тлями.

   Вирус передается неперсистентно более чем 80 видами тлей из 33 родов. Myzus persicae и Aphis gossypii являются наиболее важными переносчиками. Эффективность передачи зависит от штамма вируса, вида тли, вида растения-источника инфекции и вида заражаемого растения. Вирус передается любой из возрастных стадий тлей в течение 5-10 секунд кормления. Способность к передаче уменьшается после кормления в течение 2 минут и обычно теряется в пределах двух часов. Известны изоляты вируса, потерявшие способность к передаче тлями. Различия в способности к передаче разнообразных изолятов различными видами тлей определяется различиями в строении белков оболочки. 
 

   Передача  с семенами.

   Известна  передача вируса через семена более  чем 20 видов растений, при этом эффективность  передачи может варьировать от долей  процента до 50%. Вирус может присутствовать в зародыше, эндосперме и в семенных покровах, а также в пыльце. Передача вируса с семенами сорняков имеет большое эпидемиологическое значение.

   Вредоносность.

   Вирус наносит большой экономический  ущерб, вызывая заболевания  значительного  количества важных сельскохозяйственных культур. Вызывает мозаику огурца, дыни и других тыквенных, скручивание листьев шпината, мозаику, папоротниковидность листьев и системный некроз томата, мозаику и кольцевую пятнистость перца, мозаику и задержку роста клевера, люпина и люцерны, задержку роста сои, мозаику, инфекционный хлороз и сердцевинную гниль банана, а также мозаику и карликовость у многих других видов однодольных и двудольных растений. В присутствии спутничной РНК вызывает системный некроз томата, отмеченный во Франции, Италии, Испании и Японии.

4). Диагностика  вируса.

   Физические, биологические и антигенные свойства различных кукумовирусов частично совпадают, что затрудняет надежное определение вируса и его различных  изолятов. Для диагностики вируса применяют следующие методы: растений-индикаторов, электронно-микроскопический, включений, серологический, ПЦР-диагностика.

   Метод растений-индикаторов.

   Не  очень надежен в данном случае, т.к. спектр хозяев вируса очень широк, а симптомы могут быть неспецифическими. Разнообразие симптомов зависит от вида растения-хозяина и от штамма вируса.

   На  Cucumis sativus вирус вызывает весьма многообразные признаки поражения. На молодых листьях появляются небольшие кольца, затем развивается типичная мозаика. У больных растений укорачиваются междоузлия, рост замедляется. В некоторых случаях вирус вызывает увядание растений. Плоды – мозаичные, с выпуклыми участками, что создает впечатление бородавчатости.

   На  Beta vulgaris вирус вызывает местные крупные хлоротичные поражения, системной инфекции нет.

   На Сhenopodium amaranticolor и C.quinoa вирус вызывает хлоротичные или некротические местные поражения, редко – системную инфекцию. При этом C.quinoa в природе вирусом не поражается.

   На  различных видах тыквенных вирус  вызывает системную мозаику и карликовость разной степени тяжести.

   На  Lycopersicon esculentum вирус вызывает мозаику и карликовость с нитевидными листьями, часто – папоротниковидность листьев.

   На Phaseolus aureus и P.vulgaris вирус вызывает небольшие темно-красные некротические поражения на инокулированных листьях.

   На  Vigna unguiculata вирус вызывает крупные (изоляты подгруппы I) или мелкие (изоляты подгруппы II) коричневые поражения на инокулированных листьях. Только некоторые изоляты подгруппы I вызывают слабую системную мозаику.

   Nicotiana tabacum и N.glutinosa дают специфическую реакцию на вирус.

   На  N.tabacum вирус вызывает мозаику и карликовость различной степени тяжести, что зависит от штамма вируса. Некоторые штаммы вызывают тяжелый хлороз. На инокулированных листьях большинство изолятов подгруппы I не вызывает симптомов поражения, но большинство изолятов подгруппы II вызывают образование гравировки.

   На  N.glutinosa вирус вызывает системную мозаику и деформацию листьев.