Вирусы огурца

   Относится к группе одноцепочечных РНК-содержащих спутничных вирусов. Распространен  в Европе и Северной Америке в  ассоциации с вирусом некроза табака, но встречается менее часто и поражает растения менее охотно, чем вирус некроза табака. Круг хозяев такой же, как у вируса некроза табака. Размножается только в растениях, зараженных вирусом некроза табака.

   Описано три штамма из Англии (SV₁, SV₂ и SV_с) и три из Северной Америки (SV_А, SV_В и SV_с).

   Для размножения вируса могут быть использованы Nicotiana tabacum, N.clevelandii или Phaseolus vulgaris, в зависимости от используемого штамма вируса некроза табака. Например, P.vulgaris может использоваться для штаммов SV₁ и SV₂. 

2). Описание  и свойства вирусных частиц.

     Является самым маленьким РНК-содержащим  вирусом из всех известных. Очищенные препараты содержат один тип изометрических частиц диаметром 17 нм. Коэффициент седиментации при предельном разведении равен 50S, штамм SV₁ образует агрегаты с коэффициентами 169, 231 и 332S. Масса частиц равна 1.97×10⁶. Коэффициент диффузии 2.04×10^-7см²/с. Изоэлектрическая точка рН 7.0. Объем частицы 0.71. Электрофоретическая подвижность 1×10^-5 см²с^-1вольт^-1 в 0.066М фосфатном буфере, рН 5.3. Частицы кристаллизуются в различной формы кристаллы – ромбические, прямоугольные или гексагональные платки или планочки, в зависимости от штамма вируса и условий кристаллизации.

   РНК вируса одноцепочечная, молекулярная масса ок.0.4×10⁶, составляет ок.20% веса частицы. Оценки нуклеотидного состава сильно варьируют: G22-24; A28-29; C20-22; U25-29. Вирусные частицы состоят из 60 белковых субъединиц. Судя по всему, частицы содержат один вид белка. Молекулярная масса субъединицы ок. 2.3×10⁶. Субъединицы содержат 208 или 209 аминокислотных остатков.

   Возможно, причиной зависимости размножения  спутничного вируса от вируса некроза  табака является то, что РНК вируса слишком мала,  чтобы кодировать все белки, необходимые для репликации.

   По всей видимости, вирус размножается во всех тканях, зараженных вирусом некроза табака. В клетке находится в непосредственной близости с частицами вируса некроза табака.

   Температура инактивации составляет 95⁰С. Вирус очень устойчив при 20⁰С и сохраняет инфекционность в течение многих лет при -4⁰С. 

3). Пути  передачи и вредоносность.

   Передается  с зооспорами хитридиевого гриба  Olpidium brassicae. 

4). Диагностика  вируса.

   Для диагностики вируса используются следующие  методы: индикаторный, серологический.

   Индикаторный метод.

   Для диагностики вируса используются Phaseolus vulgaris и Nicotiana tabacum. После инокуляции соком, содержащим спутничный вирус и вирус некроза табака, на листьях растений появляются местные некротические поражения, но они меньше и развиваются медленнее, чем при поражении только вирусом некроза табака. Концентрация спутничного вируса в соке может быть оценена по соотношению образующихся небольших поражений, однако это различие не всегда легко определить, и для точной диагностики сок инфицированных растений должен быть подвергнут электронной микроскопии или серологическим тестам. 
 

   Серологическая диагностика.

   Очистка препаратов.

   Замороженные  листья или листовая мякоть оттаиваются  и смешиваются с водой. После  низкоскоростного центрифугирования спутничный вирус отделяется от вируса некроза табака и растительных частиц путем многократной преципитации с сульфатом аммония (0.25г/мл), с растворением осадка в воде или 0.2М ацетате натрия, рН 4.5. Количество вируса может составлять 50-100 мг на литр сока. Окончательно вирусы разделяются электрофорезом или центрифугированием в градиенте плотности сахарозы. Спутничный вирус легко кристаллизуется из концентрированных препаратов (даже смешанных); будучи осажденными в ультрацентрифуге, такие кристаллы трудно растворяются; это одна из причин использования солевого метода вместо ультрацентрифугирования для очистки вируса.

   Очищенные препараты умеренно иммуногеничны. В капельных реакциях преципитации вирус дает зернистый осадок, а  в реакции двойной диффузии в  геле – одиночную полосу преципитации. 

 

     6. Вирус зеленой крапчатой мозаики огурца. 

 

1). Общая  характеристика.

   Относится к группе тобамовирусов. Распространен  в Европе, Индии и Японии. Поражает тыквенные в защищенном грунте. Легко  передается с соком, через прикосновения к растениям в ходе возделывания, а также через семена и почву. Поражает сравнительно узкий круг хозяев, в основном из семейства Тыквенные.

   Вирус имеет несколько штаммов, различающихся серологически и по реакции видов-индикаторов. Штамм зеленой мозаики огурца распространен в Европе и Великобритании. Поражает в основном тыквенные, дает немногочисленные местные поражения на Сhenopodium amaranticolor только в определенных условиях. На ВЗМО проявляет специфическую реакцию арбуз. На дыне ВЗМО дает слабо выраженную мозаику. Штамм белой мозаики огурца (2А) распространен в Европе и Великобритании, схожие изоляты обнаружены в Индии. Вызывает симптомы поражения на огурце и местные поражения на С.amaranticolor. Арбузный штамм распространен в Японии. Вызывает местные поражения на С.amaranticolor. Японский огуречный штамм распространен в Японии, вызывает тяжелые искривления плодов огурца и местные поражения на Datura stramonium. Штамм из Йодо обнаружен на огурце в Йодо (Япония). Вызывает искривления плодов огурца, местные поражения на                    С.amaranticolor, D.stramonium и Petunia hybrida. Индийский штамм (2С) обнаружен на бутылочной тыкве в Индии, вызывает пузыристость листьев и задержку роста; вызывает местные поражения на С.amaranticolor и бессимптомную инфекцию на инокулированных листьях D.stramonium. Арбузный штамм серологически довольно близок к двум огуречным штамма из Великобритании и к штамму из Индии; эти штаммы менее близки к японскому огуречному штамму, к штамму из Йодо и к вирусу табачной мозаики, и очень отдаленно схожи с вирусом мозаики томата и другими тобамовирусами. Японский огуречный штамм и штамм из Йодо находятся в тесном родстве друг с другом.

   Для сохранения культуры вируса используется Cucumus sativus, лучше всего вирус сохраняется в листьях и соке при -20⁰С.  

2). Описание  и свойства вирусных частиц.

   Вирус РНК-содержащий. Очищенные препараты осаждаются как главный компонент и меньшие компоненты (возможно, димеры и тримеры). Коэффициент седиментации (главного компонента) 185S. Изоэлектрическая точка рН 4.98. Вирусные частицы имеют правильную палочковидную форму с незакругленными концами, 300 нм в длину и 18 нм в диаметре. Структура вируса спиральная, с радиусом центрального канала 20 А. Спираль содержит 49 белковых субъединиц на 3 оборота. РНК вируса одноцепочечная, с содержанием нуклеотидов (в моль): G25; A26; C19; U30. РНК составляет 6% веса частицы. Белок составляет 94% веса частицы. Вирусные частицы содержит в своем составе 15 аминокислот, в среднем 160 остатков на субъединицу белка оболочки. Молекулярная масса белка 17200. Между штаммами вируса имеются различия в аминокислотном составе. Так, три европейских штамма с огурца очень сходны с арбузным штаммом, а штамм белой мозаики несколько отличается от них; между японским огуречным и арбузным штаммами отмечены существенные (11 заместителей) различия между 91 и 122 аминокислотными остатками.

   Вирус очень устойчив; в огуречном соке штамм ВЗМО теряет инфекционность в течение 10 мин. при 90⁰С, штамм из Йодо и арбузный штамм – при 90-100⁰С, а индийский штамм – при 86-88⁰С. Предельное разведение варьирует в зависимости от штамма от 10^-6 (ВЗМО) до 10^-7 (арбузный штамм). Инфекционность сохраняется в течение нескольких месяцев при комнатной температуре и нескольких лет при 0⁰С. 

3). Пути распространения и вредоносность.

   Вирус передается несколькими путями: контактным способом, через почву либо питательный  раствор, с семенами и повиликами.

   Передача  контактным способом.

   Вирус способен передаваться через листовой контакт, через руки и инструменты при возделывании.

   Передача  через почву или питательный  раствор.

   Вирус передается через почву, содержащую дебрис зараженных растений; при гидропонном  способе выращивания огурцов  вирус способен очень быстро распространяться с непрерывно циркулирующим питательным раствором.

   Передача  с семенами.

   У огурца эффективность передачи вируса с семенами составляет до 8% в течение первого месяца после сбора семян, падая до 1% после                  5-месячного хранения семян. Передача с семенами также имеет место у бутылочной тыквы, и вплоть до 5% у арбуза.

   Передача  повиликами.

   Вирус передается Cuscuta subinclusa, C.lupiliformis и C.campestris, а штамм белой мозаики - C.campestris.

   Вредоносность.

   Вирус наносит серьезный ущерб сельскому  хозяйству. Особенно вредоносны штаммы зеленой и белой мозаики, поражающие огурцы. Для зеленой мозаики кол-во заболевших растений огурца в грунтовых теплицах под стеклом и пленкой обычно составляет 20%, а при гидропонном способе выращивания может достигать 100%. При масштабном заражении урожай может снижаться на 15%. Штамм белой мозаики поражает огурцы значительно реже, чем штамм зеленой мозаики, и в основном при перегреве теплиц. В обычные годы количество заболевших растений обычно составляет 0-3%, сухим и жарким летом оно повышается до 7-10%, а при перегреве теплиц может достигать 35-40%. Болезнь для растений протекает значительно тяжелее, чем зеленая мозаика, и может снижать урожай на 50%. 

4). Диагностика вируса.

   Применяются 5 видов диагностики: индикаторный, электронно-микроскопический, серологический, включений и химический.

   Индикаторный  метод.

   На  Cucumus sativus штамм зеленой мозаики вызывает крапчатость, пузыристость и искривление листьев. На листьях наблюдается чередование темно-зеленых и светло-зеленых участков. Больные растения отстают в росте, выход плодов сильно снижается ввиду опадения завязей, плоды обычно крапчатые. При поражении штаммом белой мозаики на листьях появляются яркие желтоватые или белые пятна звездчатой формы. Иногда почти вся листовая пластинка обесцвечивается, становится белой, зелеными остаются только жилки. Карликовость слабо выражена. Плоды при поражении белой мозаикой также неравномерно окрашены, на них развивается характерная белая пятнистость. Некоторые штаммы вируса вызывают тяжелую мозаику и искривление плодов. Некоторые азиатские штаммы не вызывают симптомов поражения на листьях, но снижают урожай. Для вируса характерна следующая отличительная черта: при резком повышении температуры до 32-35⁰С у пораженных растений наблюдается обесцвечивание листовой пластинки.

   На  Citrullus vulgaris арбузный штамм вызывает легкую мозаику листьев и карликовость, но в определенный период развития растения инфекция может вызывать тяжелое внутреннее обесцвечивание и распад плодов. На ВЗМО Citrullus vulgaris проявляет специфическую реакцию. Некоторые сорта реагируют с некротической реакцией, другие – без нее. Иногда листья сильно деформированы. Некроз листьев наступает на 18-й день после заражения.

   На  Сhenopodium amaranticolor индийский С, Йодо и арбузный штаммы вызывают мелкие, наполовину омертвевшие местные поражения. Европейские огуречные штаммы обычно не вызывают реакции.

   На  Datura stramonium образование рассеянных хлоротичных местных поражений спустя одну неделю после инокуляции вызывают штамм из Йодо и японский огуречный штамм. Системной реакции нет.

   Индикаторный  метод не очень надежен, т.к. схожие симптомы могут вызываться и другими  вирусами, и для точной диагностики  необходимо применение других методов.

   Электронно-микроскопический.

   Препараты обычно готовятся непосредственно  из частей зараженного растения. Есть несколько способов приготовления  препаратов вируса. При использовании  метода погружения край листа отрезают и место среза погружают на 1-2 с. в каплю дистиллированной воды, нанесенную на сетку с пленкой-подложкой. После высыхания капли препарат контрастируют металлом. При использовании метода разбавленной суспензии кусочек листа (1 см², или 10-30 мг.) тщательно растирают в фарфоровой ступке до получения однородной массы. Затем, продолжая растирать гомогенат, добавляют небольшими порциями 10-20 мл. дистиллированной воды. Получается однородная разбавленная взвесь. Капля взвеси наносится на сетку и после высыхания напыляется металлом.