4. Передача вирусов растений
Растительные вирусы могут передаваться от одного растения к другому только с клеточным соком. Источники инфекции и способы ее передачи могут быть различны: механическая передача соком от больного растения к здоровому; передача через почву или через семена и пыльцу; передача переносчиками: насекомыми, клещами, нематодами, грибами (Гиббс, Харрисон, 1978).
Передача путем механического контакта встречается крайне редко, например, при касании листьев здоровых растений, с листьями растений, инфицированными вирусами происходит повреждение краев листьев и листовых волосков. При этом выделяемый зараженными растениями сок проникает в ранки здоровых растений и таким образом заражает их. Иногда заражение вирусов происходит при соприкосновении под землей здоровых корней растений с зараженными. У древесных пород корни соседних растений иногда срастаются. Передача вирусов через почву заключается в перемещении свободных вирусных частиц током почвенного раствора. Такие вирусы попадают в почву после разложения питательных остатков. В условиях гидропонной культуры растения могут выделять свободные вирусы из корней в субстрат, которые с током питательного раствора заражают здоровые растения (Минкевич, 1984). Считается, что вирусы не столь часто передаются через семена и пыльцу, тем не менее насчитывается не менее тридцати вирусов, которые инфицируют растения таким образом. При этом, как считают А.Гиббс и Б.Харрисон (1978), возможность такой передачи зависит от множества факторов: температуры, генотипа хозяина, времени заражения. Наиболее успешно инфицируются растения при умеренных температурах, нежели при очень высоких или очень низких. Эффективность передачи вируса зависит от соотношения между моментом заражения и временем цветения, а также от расположения цветков на растении. Большинство вирусов, передающихся через пыльцу, не способно заражать растения, если опыление цветков уже произошло.
Вирусы могут передаваться также с вегетативными частями и органами растений: с клубнями, корнями, черенками и отводками. Однако наиболее часто вирусы передаются с помощью переносчиков, в роли которых выступают насекомые, клещи, нематоды, грибы. Вирус сохраняется в организме переносчика в инфекционной форме определенное время. Состояние, при котором переносчик сохраняет инфекционность после того как покинет зараженное растение, называется персистентностью. Различают три основные типа персистентности: неперсистентность, полуперсистентность и персистентность. Неперсистентность означает, что переносчик сохраняет инфекционность в течение нескольких часов (до четырех);
Полуперсистентность наблюдается в том случае, когда переносчик сохраняет инфекционность в течение 10-100 часов:
Персистентность – когда переносчик сохраняет инфекционность более 100 часов, а иногда в течение всей жизни. Среди насекомых основная роль в качестве переносчиков вирусов принадлежит тлям. Дело в том, что их ротовой аппарат очень хорошо приспособлен для инокуляции растений. Тли имеют очень тонкие стилеты, которыми прокалывают ткани растений, без грубых их повреждений, что способствует успешности заражения. Кроме тлей вторую по значимости группу переносчиков вирусов составляют цикадки, светоноски и горбатки. Переносимые этими насекомыми вирусы, чаще всего вызывают пожелтение или скручивание листьев у растений. Установлено, что эти переносчики питаются в основном флоэмой растений, поэтому вирусы концентрируются в основном во флоэме.
Переносчиками ряда вирусов, особенно в регионах с жарким климатом, могут быть белокрылки. Также как и цикадки они питаются в основном на флоэме, поэтому их личинки являются оседлыми. Чаще всего белокрылки являются переносчиками вирусов, вызывающих мозаики и деформации.
Среди жуков в роли переносчиков вирусов чаще выступают листоеды, реже долгоносики. Вирусы, передающиеся этими насекомыми, вызывают мозаику и крапчатость. Жуки приобретают вирус в течение 5 мин., причем здоровые растения могут заражаться вирусом либо сразу после поглощения их переносчиками, либо на следующий день. В жуках вирусы могут оставаться в течение нескольких дней или недель
. В передаче вирусов участвуют насекомые и некоторых других групп, однако по каждой такой группе пока отмечено лишь небольшое число переносчиков. Переносчиками вирусов могут быть и клещи, хотя спектр растений-хозяев у них довольно ограничен. Передаваемые клещами вирусы вызывают реверсию смородины, мозаику персика, мозаику инжира, розеточные болезни роз. Клещи имеют тонкие стилеты, прокалывающие клетки растений. От растения к растению клещи чаще распространяются ветром.
Установлено, что две группы вирусов (неповирусы, имеющие изометрические частицы и тобравирусы, имеющие прямые палочковидные частицы) передаются паразитирующими на растениях нематодами. Нематоды- переносчики имеют сосущий ротовой аппарат, аналогичный ротовому аппарату тлей, но состоящий из одного центрального стилета. В начале 60-х годов прошлого века была впервые обнаружена передача вирусов фитопатогенными грибами. В частности, установлено, что вирусы, вызывающие разрастание жилок салата-латука и некроз табака переносятся хитридиевыми грибами. Вирус мозаики пшеницы переносит гриб Polymyxa graminis, а вирус размочаливания верхушки картофеля — гриб Spongospora subteranea (Tapp, 1975), однако не все аспекты этого явления изучены.
Источник
Могут ли вирусы растений быть опасны для людей
Известно, что опасные патогены могут передаваться от животных к людям. Но могут ли вирусы растений проникать в человеческий организм и вызывать инфекции?
Фитовирусы не менее опасны для растений, чем животные патогены для людей. Но могут ли микроорганизмы, заражающие представителей одного царства вызвать инфекцию у представителей другого царства?
Каждый день мы едим продукты животного или растительного происхождения. Считается, что наиболее тщательно нужно готовить именно мясо, ведь в нем больше всего опасных вирусов и паразитов. Это действительно так, но могут ли опасные микроорганизмы проникнуть к нам в организм из растений?
У растений довольно много различных вирусов и они постоянно присутствуют в нашем организме. Однако эти так называемые фитовирусы не имеют нужных рецепторов для проникновения в человеческие клетки и репликации в них. Эти микроорганизмы «заточены» на заражения только растительных клеток, которые сильно отличаются от животных по структуре. Но есть и такие растительные патогены, которые способны заражать и животные клетки. Известно, что частицы вируса мозаики коровьего горошка способны связываться с поверхностью и проникать в клетки млекопитающих, а РНК вируса табачной мозаики может транслироваться в них. Но даже в этом случае человек не заболевает, ведь такое поведение растительных микроорганизмов никак не влияет на нас.
Несмотря на это, человек занимает важное положение в цепочке передачи фитовирусов. Исследования показали, что животные могут быть носителями этих микроорганизмов и заражать растения. Между тем, фитовирусы могут наносить огромный ущерб сельскому хозяйству, поэтому исследователи ищут способы бороться с ними. Но эти микроорганизмы могут быть использованы и в благих целях. Например, способность этих вирусов адсорбироваться на поверхности биологических тканей позволила создать новые методы диагностики рака предстательной железы.
Источник
Первый вирус, поражающий и растений, и людей
События
Известно, что вирус может передаваться от животных к людям, но можно ли заразиться вирусом от растений? Дидье Рауль из университета Средиземноморья в Марселе (Франция) считает, что вирус мягкого перца поражает людей. Если эти предположения будут доказаны, то в мире впервые заговорят о «растительном» вирусе у людей.
Регулярно в человеческих фекалиях находятся вирусы растений, и это, в принципе, означает, что они инфицированы. Дидье Рауль провел опрос 304 человек, спросив, как часто они страдают от лихорадки, болей в животе и раздражений кожи. Из 304 пациентов 21 подтвердили у себя наличие этих симптомов.
Однако далеко не все согласны с ученым из Марселя. Вирусолог из университета Тулейна в Новом Орлеане (США) Роберт Гарри утверждает, что этому вирусу не хватает биохимического ключа, необходимого для проникновения в клетку. Следовательно, он не может заразить ткани человека. Кроме того, все эти якобы проявляемые симптомы весьма обобщены, считает Гарри.
Дидье Рауль все же настаивает на своем. Он отмечает, что его наблюдения, возможно, говорят не о поражении клеток человека вирусом, как таковым, а о случайном вмешательстве рибонуклеиновых кислот (РНК) вируса в функции РНК человека. Группа ученых во главе с Дидье Раулем в настоящее время в поисках более прямых доказательств того, что этот вирус в состоянии заразить человека.
Как бы то ни было, выглядит это больше как биологическая причуда, нежели закономерность, известная при эволюции болезней растений, поражающих животных.
Источник
Неперсистентные вирусы
Неперсистентные вирусы – это фитопатогенные вирусы, не требующие латентного периода при векторной передаче, находящиеся в переносчике очень короткое время и передающиеся вектором сразу от больного растения к здоровому [3] .
Кроме неперсистентных (стилетных), по взаимоотношению с переносчиками выделяют персиситентные вирусы и полуперсистентные вирусы. При передаче неперсистентных вирусов наблюдается механический способ передачи. Такие вирусы в большом количестве накапливаются в эпидермальной и паренхимной тканях. Чаще всего для них характерны нитевидные вирионы. К неперсистентным вирусам относятся: Y- вирус картофеля, Plum pox virus – заболевание Шарка слив, S- и М- вирусы картофеля [1] [2] [3] .
Y-вирус картофеля (Potato virus Y – PVY)
Клетки растения-хозяина (картофеля), пораженные вирусом [4]
Механизм передачи
Принято говорить, что неперсистентные (стилетные вирусы) передаются стилетным способом (стилетная передача). Вероятно, место, откуда совершается механическая передача неперсистентного вируса расположено на кончике стилета тли [1] .
Переносчики неперсистентных (стилетных) вирусов приобретают их из клеток эпидермиса инфицированных растений достаточно быстро, в течение 0,5–2 минут питания. Сразу после питания вектор передает вирус здоровому растению и быстро теряет вирофорность (способность к передаче) [2] [3] .
Стилетным способом передаются только паренхимные вирусы. При этом основной механизм передачи – адсорбция вирионов на стилете. Об этом свидетельствует и тот факт, что после линьки, когда сбрасываются все хитиновые части, включая стилет, наблюдается потеря вектором вирофорности [3] .
Однако только механической адсорбцией частиц на стилете передачу стилетных вирусов объяснить нельзя, поскольку некоторые из них, в том числе и вирус табачной мозаики, несмотря на высокую концентрацию частиц в соке, насекомыми и нематодами не передаются [3] .
Специализация неперсистентных вирусов и переносчиков
Стилетная передача характерна для тлей. Свободно живущие нематоды передают вирусы стилетным и циркулятивным способами [3] .
Существует определенная взаимная специализация переносчиков и вирусов. Установлено наличие специализированных вирусов-помощников при их передаче насекомыми [3] .
В частности, некоторые вирусы картофеля (аукубы-мозаики и другие) не передаются тлями. Но если картофель заражен смешанной инфекцией (аукуба-мозаика и УВК (Y-вирус картофеля), то оба вируса передаются тлями. Таким образом, УВК является помощником вируса аукубы-мозаики при передаче тлями [3] .
Это явление объясняется тем, что в геноме УВК (Y-вирус картофеля) содержится ген способный кодировать 58кДа белок, называемый helpercjmponent (HP). Этот ген способствует связыванию вирионов с определенными участками на стилете переносчика. Мутации данного гена приводят к неспособности передачи тлями вируса [3] .
Отмечается, что взаимоотношения между вирусами, растениями-хозяевами и переносчиками сложны и ведущий фактор, определяющий накопление или депрессию вируса, часто трудно поддается вычленению. В частности, растения огурца, зараженные вирусом огуречной мозаики (ВОМ), содержат два штамма вируса сателлита. Он распространяется тлями только в присутствии помощника – вирулентный (вызывает некрозы) и невирулентный. Опыты по заражению растений ВОМ и смесью двух штаммов приводили к вытеснению вирулентного вируса авирулентным. При этом репликация первого в клетках хозяина носила более интенсивный характер, чем репликация второго. Однако накопление вирулентной сателитной РНК являлось препятствием репликации РНК ВОМ. Это приводило к утрате способности переноса штаммов сателлита тлями [3] .
Источник