Классификация вирусных заболеваний растений

ВИРУСЫ И ВИРОИДЫ

Вирусы-возбудители болезней растений.

Существование вирусов, было впервые открыто в 1892 г. русским ученым Д.И.Ивановским при изучении мозаичной болезни табака. Он установил, что вирусы по размеру меньше, чем бактерии, они имеют корпускулярное строение, являются инфекционными и размножаются только в живом растении, а на искусственной питательной среде их невозможно выращивать. Вскоре после этого подобные болезни были обнаружены и у других растений — картофеле, огурцах, фасоли, злаках, плодовых и ягодных культурах. Однако ни о строении, ни о химических свойствах вирусов и способах размножения возбудителей этих болезней почти ничего не было известно. В настоящее время можно сказать, что вирусы характеризуются следующими особенностями: 1. Размножаются только в организме хозяина или переносчика; на искусственных питательных средах не растут. Имеют своеобразный механизм размножения. 2. Клеточного строения не имеют: состоят из РНК — рибонуклеиновой кислоты (одно или двухцепочечной) или ДНК — дезоксирибонуклеиновой кислоты, окруженной обычно (но не всегда) белковой оболочкой. 3. Геном вирусов представлен только нуклеиновой кислотой, репродуцирующейся за счет ферментативной системы хозяина. 4. Нуклеиновая кислота ответственна за инфекционность, а белок осуществляет в основном защиту РНК. В настоящее время большинство ученых полагают, что вирусы — это самые простейшие формы жизни, не имеющие клеточную структуру и активизирующиеся при попадании в клетки восприимчивых организмов. Вирусы имеют палочковидную (ВТМ), нитевидную (Х-вирус картофеля, тристеза цитрусовых), сферическую (некроз табака) и бацилловидную (штриховатая мозаика пшеницы) форму. Размер вирусов составляет от 25 нанометров (нм) у вируса некроза табака, и до 2500 нм у тристезы цитрусовых 1-нм (нанометр) равен 10 -9 = 0,001 мкм). По характеру воздействия на пораженный организм вирусы делят на две большие группы — вирусы мозаичного типа (мозаика) и вирусы желтушного типа (желтуха).

Рекомендуемые материалы

Модернізація головного привода токарно-гвинторізного верстата мод. КА280 (16К20) з метою підвищення продуктивності

В результате заражения мозаичными вирусами изменяется окраска листьев, наблюдается чередование светло- и темно-зеленых, желтых, зеленых участков листьев, появление некротических пятен, штрихов, колец и др. .Такие симптомы возникают в результате разрушения хлорофилла в пораженных участках листа, использования азота и фосфора растений для построения вирусных частиц, а также усиления активности дыхательных ферментов растения (рис.1). Иногда при мозаичных болезнях наблюдается нарушение формы пораженных листьев — морщинистость, нитевидность и папоротниковидность.

Мозаичные вирусы передаются насекомыми неперсистентно (основной переносчик — тля), но могут распространяться и контактно-механическим Способом при междурядных обработках, когда повреждается ботва и происходит соприкосновение больных и здоровых растении; при уходе за растениями (при пасынковании, чеканке, обрезке, прищипке, выламывании побегов и т.д.). Источниками инфекции мозаичных вирусов могут быть сухие растительные остатки, семена, клубни, сорняки, почва и др. При заражении растений вирусами желтушного типа наблюдаются более сильные повреждения, чем при заражении вирусами мозаичного типа. Вирусы поселяются во флоэме, что нарушает транспортировку углеводов из листьев в другие органы растения. В листьях накапливается много крахмала, они становятся толстыми, хрупкими. Вирусы желтух нарушают также ростовые процессы, что приводит к карликовости и чрезмерной кустистости растений, к деформации вегетативных и генеративных органов (скручивание листьев, карликовость, чрезмерная кустистость, израстание). Общим признаком является пожелтение и хлороз листьев (рис.2). Желтушные вирусы влияют на сосудистую систему растений, вызывают отмирание и разрушение клеток флоэмы, приводят к появлению в сосудах ксилемы барьеров и т.д. Вирусы желтушного типа передаются персистентно главным образом цикадками. Источниками инфекции вирусов желтушного типа могут быть корневища пырея, корни полыни, личинки темной цикадки (закукливание овса); клубни, посадочный материал (черенки, отводки, молодые деревья и т.п.), семена, нематоды. До настоящего времени еще не существует общепризнанной единой классификации вирусов, поэтому фитовирусологи предпочитают пользоваться понятием группы вирусов, а иногда криптограммами. В каждой группе подробно описывается типичный представитель и указываются родственные ему вирусы. Все фитопатогенные вирусы объединены в 20 групп. Например, в группу тобамовирусов входит как типичный представитель вирус табачной мозаики, который характеризуется содержанием РНК-(5%), молекулярная масса -РНК 2,06 10 6 , длина вирионов около 30 нм, температура инактивации свыше 90°С. Вирус поражает широкий круг растений хозяев с различными признаками. К этой группе относится вирус зеленой мозаики томатов и крапчатой мозаики огурца. Третья пара символов (Е/Е) характеризует форму вириона и форму нуклеокапсида. В данном случае вирион и нуклеокапсид ВТМ (ЕЕ) имеет удлиненную форму с параллельными сторонами и незакругленными концами. Формы бывают с параллельными сторонами и закругленным концом (U), сложной структуры (X). Четвертая пара символов (S/O) означает тип заражаемого хозяина и тип переносчика. В отношении BТМ S означает, что он заражает семенные растения, а 0 — что переносчик неизвестен. Если вирус передается тлей, это обозначается Ар, цикадкой Аu, белокрылкой al, Сi – жуки, Дi – мухи, Ne – нематоды, Fu – грибы, S – семенные растения, I – беспозвоночные, V – позвоночные, O – отсутствие признака* — признак не исследован. и т.д.

Вироиды — возбудители болезней растений.

Бесплатная лекция: «Использование инновационных способов и методов» также доступна. Вироиды как новый класс патогенов был открыт Т.Динером в 70-х годах XX в. Они характеризуются тем, что имеют только ковалентно замкнутую кольцевую РНК, имеющую крайне низкую молекулярную массу (2,5×10 4 — I5-I0 4 ). Белковая оболочка отсутствует. Из заболеваний этой группы наиболее изучена веретеновидность клубней картофеля (ВВКК) («готика») (рис.3). К вироидам отнесены возбудители экзокортиса цитрусовых (ВЭЦ), возбудитель карликовости хризантемы (ВКХ), возбудитель хлоротичной крапчатости огурца (ВХКО), возбудитель бледноплодности огурца (ВБПО). Перечисленные болезни ранее считались вирусными, а после открытия вироидов стали относить вироидным болезням — вироидозам. Наиболее характерные симптомы вироидозов: угнетение роста, уменьшение размеров растения и отдельных его органов (листьев, цветков, плодов), ослабление интенсивности окраски, хлороз листьев. При экзокортисе цитрусовых наблюдается также отслаивание коры, которая растаскивается и отламывается от ствола. Вироиды распространяются с посадочным материалом, с семенами, передаются от растения к растению механическим путем. Так, вироид экзокортиса цитрусовых быстро распространяется при прививках. Вироиды характеризуются высокой инфекционностью, термостабильностью, стойкостью к воздействию различных химических соединений.

Источник

5. Вирусные и вироидные болезни растений

Распространение вирусных болезней культурных растений и их вредоносность. История открытия вирусов и их природа, гипоте­зы происхождения вирусов. Методы диагностики. Химический со­став, морфология и структура вирусов, вирион, капсид, капсомеры, полиэдр. Форма вирионов. Включения, их значение в цикле разви­тия вирусов. Фаги, их значение.

Систематическое положение, классификация и номенклатура фитопатогенных вирусов. Понятие группы вирусов и криптограм­мы. Кадастр вирусов.

Репродукция (репликация) вирусов. Изменчивость фитопато­генных вирусов, понятие штамма вируса. Явления интерференции и «маскировки» вирусов. Антигенные свойства вирусов.

Устойчивость и чувствительность вирусов к физическим и химическим воздействиям. Факторы инактивации вирусов. Парази­тизм фитопатогенных вирусов. Физиолого-биохимические измене­ния растений, зараженных вирусами.

Способы распространения вирусов. Передача вирусов от рас­тения к растению. Вертикальная передача: через усы, клубни, се­мена, пыльцу и т.д. Горизонтальная передача: контактно-механическим способом, через почву и с помощью переносчиков. Значение насекомых в передаче персистентных и неперсистентных вирусов. Роль грибов, бактерий, клещей и нематод в распростране­нии вирусов. Значение многолетних культурных и дикорастущих растений в сохранении и распространении фитопатогенных виру­сов.

Симптомы вирусных болезней — мозаика, крапчатость, некро­зы, деформации, «нитевидность», морщинистость, карликовость и др. Развитие их в различных условиях среды. Латентный период. Изменение инкубационного периода вирусных болезней растений в зависимости от температуры, видовых и сортовых особенностей растений.

Методы диагностики вирусов в растениях и идентификация вирусных болезней. Визуальный, химический, микроскопический и электронно-микроскопический методы. Применение растений-индикаторов, метод индексации. Иммунодиагностика вирусов. Методы оздоровления посевного и посадочного материала. Культура тканей вер­хушечной меристемы. Уничтожение сорняков — резерваторов вирусов и насекомых-переносчиков. Выведение устойчивых сортов. Иммуни­зация растений. Химиотерапия. Карантинные мероприятия.

Вироиды — возбудители болезней растений. Морфологиче­ские свойства, способы передачи, симптомы проявления. Распро­страненные в Беларуси вироидные заболевания. Методы диагно­стики вироидов. Способы оздоровления растений от вироидов.

6. Цветковые паразиты и полупаразиты

Биологические особенности, систематика, распространение и хозяйственное значение паразитических и полупаразитических высших растений. Особенности питания. Эпифиты и эндофиты. Полные и частичные паразиты.

Филогенетические и онтогенетические соотношения между паразитами и питающими их растениями.

Царство Vegetalia. Высшие цветковые растения — паразиты и полупаразиты. Эволюция паразитизма цветковых растений.

Семейство норичниковых (Scrofulariaceae). Важнейшие виды норичниковых полупаразитических растений. Растения, по­ражаемые полупаразитическими норичниковыми.

Семейство ремнецветных (Loranthaceae). Омела. Морфоло­гические и биологические особенности, цикл развития. Роль птиц в расселении омелы. Способы защиты плодовых и других древесных пород от омелы.

Семейство кускутовых (Cuscutaceae). Морфология и цикл развития повилик. Способы и пути расселения. Главные виды по-вилик, их ареал и специализация. Роль повилик в распространении вирусных заболеваний растений. Методы борьбы с повиликами.

Семейство заразиховых (Orobanchaceae). Заразихи, их мор­фология и цикл развития. Условия прорастания семян заразихи и патологогистологические особенности заражения восприимчивых и устойчивых растений. Виды заразихи, их паразитическая специали­зация, экология и ареалы. Эволюция заразих. Основные методы борьбы с заразихами.

Источник