Что такое фитопатогенные вирусы

Вирусы – субмикроскопические возбудители инфекционной болезни. Характеризуются отсутствием клеточного строения, относительно простой химический состав и способность жить и размножаться только в клетках организмов хозяина. Все вирусы облигатные. Были открыты в 1892 г. русским ученым физиологом Ивановским. Известно приблизительно 600 фитопатогенных вирусов. Размеры их настолько малы, они недоступны для просмотра через световые микроскопы, а только через электронные. Формы: шаровидные, колечковидные, реже изогнутые. Перемещение происходит по плазматическим тяжам, передвижение в растении по току питательных веществ по сосудам флоэмы.

По характеру поражения растений можно разделить на 2 группы:

1.Мозаика. Проявляется в изменении цвета различных органов растений: листьев, стеблей, лепестков цветов. При этом на пораженных органах возникают бледно зеленые, желтые, иногда бурые участки в виде пятен, колец, полос различной величины. Такие участки чередуются с нормальной окраской участка в связи с чем создается мозаичная окраска. Такие симптомы проявляются при поражении хлоропластов, нарушении активности некоторых ферментов и нарушения обмена веществ. Иногда мозаичная окраска сопровождается деформацией листьев.

24. микоплазмы и паразитические цветковые растения и болезни, вызываемые ими.

Микоплазмы представляют собой специфическую группу мелких, полиморфных, фильтрующихся микроорганизмов, занимающих промежуточное положение между бактериями и вирусами. Характерными особенностями организмов, принадлежащих к микоплазмам, являются:

• плеоморфность клеток; диаметр их обычно находится в пределах 0,1-1,0 мкм, однако они проходят через фильтры с порами диаметром 450 нм;

• клетки микоплазм не имеют настоящей клеточной стенки, а окружены только трехслойной элементарной мембраной толщиной около 100 нм, чем и отличаются от бактерий;

• они содержат рибосомы бактериального типа;

• в отличие от вирусов, имеющих только один вид нуклеиновой кислоты, клетки микоплазм содержат и ДНК, и РНК; ДНК представляет собой двухцепочечную кольцевую молекулу с мол.весом от 410 8 до 110 9 .

• размножаются микоплазмы, вероятно, бинарным делением;

• микоплазмы можно культивировать на искусственных средах; на среде, содержащей агар, микоплазмы обычно образуют мелкие колонии;

• как правило, микоплазмы в отличие от бактерий устойчивы к пенициллину и в сравнении с вирусами чувствительны к тетрациклинам;

• микоплазмы сами подвержены вирусной инфекции (Гиббс, Харрисон, 1978).

Впервые на микоплазмы обратил внимание Л. Пастер при изучении возбудителя плевропневмонии крупного рогатого скота. Однако он не мог в то время выделить его в чистой культуре на обычных питательных средах и обнаружить его в световом микроскопе. В связи с этим такого роды микоплазмы были отнесены к вирусам.

Среди микоплазм имеются как паразиты, так и сапрофиты. Микоплазмы – частые загрязнители тканевых культур, выращиваемых на средах, которые весьма благоприятны и для роста этих прокариот. Свободноживущие микоплазмы найдены в горячих источниках и в других сферах с высокой температурой.

2. Строение и размножение микоплазм

Клетки Mycoplasma имеют неправильную, изменчивую форму. Они могут быть кокковидными или грушеобразными, иногда с нитевидными отростками, могут расти в виде тонких разветвленных или неразветвленных нитей. Один из видов Mycoplasma, паразитирующих на растениях, имеет форму спирализованной нити и, как сообщают, подвижен. Другие микоплазмы неподвижны.

Обычно клетки невелики и соответствуют по объему сфере диаметром 0,3-0,9 мкм. Таким образом, микоплазмы – мельчайшие из известных организмов клеточного типа: величина их близка к пределу разрешения светового микроскопа.

На основе потребностей в питательных веществах различают два главных рода: Mycoplasma, представители которого специфически нуждаются в холестерине и Acholeplasma.представители которого не нуждаются в холестерине, однако и они включают его в мембрану, если имеется в среде.

3. Микоплазмы - возбудители болезней растений

В качестве возбудителей болезней растений микоплазмы были впервые открыты и описаны в 1967 г. японскими учеными Исии, Дои, Асуяма и др. при электронном микроскопировании тканей шелковицы, пораженной карликовостью.

Несколько ранее в 1943 г. Блэк описал довольно крупные инфекционные частицы, обнаруживаемые при желтухе астр.

Позже сходные тельца, наблюдаемые во флоэме растений, были описаны при некоторых других болезнях желтух и ведьминых метлах, распространяемых цикадками. Ранее предполагалось, что возбудителями болезней этого типа являются вирусы. После обработки зараженных растений тетрациклином или хлортетрациклином указанные тельца, а также симптомы болезни временно исчезали.

Было установлено, что микоплазмы, обнаруживаемые в растительных тканях при ряде болезней, распространяемых цикадками, морфологически сходны с микоплазмами животных. Вместе с тем, возбудитель желтухи астр несколько отличается от известных микоплазм животных по своей чувствительности к антибиотикам, а также в некоторых других отношениях. Принимая это во внимание, ученые Дэвис и Уиткомб высказали предположение, что микоплазмы, патогенные для растений, составляют, очевидно, особую, ранее не известную группу и поэтому предложили их называть микоплазмаподобными организмами.Микоплазмаподобные тельца были обнаружены при желтухе астр, метельчатости (ведьминых метлах) картофеля, карликовости шелковицы, карликовости кукурузы, желтой карликовости риса, некоторых болезнях клевера, столбуре пасленовых, мелкоплодности черешни, ямчатости древесины вишни и персика, израстании яблони и айвы, некрозе груши и других болезнях.По имеющимся к настоящему времени сведениям микоплазмы являются возбудителями более 50 болезней, ранее считавшихся вирусными.Микоплазмы обнаружены преимущественно в клетках флоэмы больных растений. При попадании в клетки флоэмы, микоплазмы начинают быстро размножаться и при большом скоплении могут вызвать закупорку сосудов. Типичными симптомами микоплазменных болезней являются: хлоротичная окраска с посветлением жилок листвы, карликовость и деформация листьев, кущение побегов в виде ведьминых метел (обычно у древесных растений), снижение тургора клеток, быстрое и преждевременное развитие почек и другие аномалии. У астр отмечается желтуха, у георгинов – позеленение цветков. Характер симптомов, вызываемых микоплазмами, дает основание полагать, что эти агенты нарушают метаболизм растительных гормонов. По распространенности микоплазменных болезней на первом месте стоят болезни плодово-ягодных культур: некроз груши, мелкоплодность черешни и яблони, ямчатость древесины вишни и персика, израстание яблони и айвы, махровость смородины (Чураков, Чураков, 2007).

Микоплазмы, проявляющиеся в виде ведьминых метел, отмечены на ясенях, сандаловом дереве, ивах и ильмах.С целью диагностики микоплазменных болезней используют метод электронной микроскопии ультратонких срезов тканей пораженных растений, на которых можно обнаружить тельца микоплазмаподобных организмов.

Среди болезней растений инфекционной этиологии вирусные и микоплазменные болезни в последнее время вызывают все больший интерес. Это связано, с одной стороны, с увеличивающейся распространенностью и высокой вредоносностью этих заболеваний для растений, с другой – слабой изученностью их возбудителей.

Практическое значение для целей диагностики имеет знание особенностей болезней вирусной и микоплазменной этиологии, характеризующихся продолжительным периодом латентности, при котором на растении не обнаруживаются симптомы поражения.

Определяя место микоплазм в экосистеме следует иметь в виду, что не смотря на некоторые черты сходства с бактериями и вирусами, тем не менее их следует рассматривать в качестве микроорганизмов, занимающих промежуточное положение между ними. Основные свойства микоплазм: чрезвычайно малые размеры, плеоморфность клеток, наличие трехслойной элементарной оболочки, содержание рибосом бактериального типа и двух типов нуклеиновых кислот, способность расти на искусственных средах.

Следует также уяснить, что в инфицировании растений вирусами и микоплазмами существенная роль принадлежит переносчикам. Это обстоятельство необходимо учитывать при разработке мер борьбы с вирозами и микоплазмозами, ориентируясь на уничтожение переносчиков.

При знакомстве с нематодами студент должен получить общее представление об этой группе, относящейся к типу круглых червей. Знать морфологические и анатомические особенности, вопросы питания, размножения и распространения.

Особую значимость приобретает знание особенностей накопления нематодной инфекции, симптомов наиболее распространенных фитогельминтозов, методов их диагностики и мер борьбы с ними-паразитические цветковы растенияСреди возбудителей болезней растений, кроме грибов, бактерий, вирусов и микоплазм, известны также высшие цветковые растения, ведущие паразитический образ жизни. Однако паразитизм у высших растений распространен гораздо реже, чем среди грибов и бактерий. Такие растения встречаются в составе некоторых семейств, причем большинство из них произрастают в зоне тропического пояса и сравнительно немногие в условиях умеренного климата. Указанное обстоятельство объясняется тем, что высшие цветковые растения в большинстве своем обладают способностью к автотрофному питанию и могут добывать необходимые им органические вещества из углекислоты воздуха. Вместе с тем, среди высших цветковых растений встречаются виды, лишенные хлорофилла полностью или частично перешедшие к паразитическому существованию за счет других растений. Переход к паразитизму осуществлялся путем приспособления к жизни либо на корнях, либо на надземных органах других растений, в связи с чем сформировались группы корневых и стеблевых (стволовых) паразитов. У тех и у других групп растений произошла деградация корневых систем, а также в разной степени видоизменились надземные части. В процессе эволюции и приспособления к условиям окружающей среды у этих растений выработались разные формы паразитизма. Как среди корневых, так и среди стеблевых (стволовых) паразитов отмечаются виды, различающиеся по способности ассимилировать углекислоту и создавать органические вещества. Одни растения в полной мере сохранили способность к фотосинтезу, воду и минеральное питание они получают от питающего растения. Эти растения имеют зеленые листья и стебли, поэтому их называют зелеными полупаразитами. К зеленым полупаразитам относятся представители семейства ремнецветниковых и норичниковых. Другие полностью утратили способность к ассимиляции и все получают из растения-хозяина. В связи с отсутствием у этих растений хлорофилла и зеленой окраски их называют бесхлорофилльными или абсолютными паразитами. К бесхлорофилльным паразитам относятся представители семейств повиликовых, заразиховых и некоторые виды норичниковых. Все бесхлорофилльные виды растений, поглощая питательные вещества у растения – хозяина, сильно его ослабляют, что приводит к снижению прироста и продуктивности

В 1886 г. немецкий ученый Адольф Майер установил, что мозаичность у растений табака можно вызвать путем инъекции в жилки их листьев сока пораженных растений. Он сделал заключение, что возбудителем мозаики является бактерия.

В 1892 году русский ученый Д.И. Ивановский установил, что возбудитель мозаики может проходить через биологические фильтры, задерживающие бактерии. Он открыл тем самым новое болезнетворное начало, состоящее из дискретных частиц.

В 1896 году голландец Мартин Бейеринк повторил опыт Ивановского и обнаружил, что ВТМ осаждается спиртом и не утрачивает своей инфекционности. Бейеринк высказал мысль о том, что обнаруженное инфекционное начало является не бактерией, а представляет собой качественно новое инфекционное живое начало.

Полностью сформированная инфекционная частица называется вирионом.Сердцевину вируса (вириона) составляет фрагмент генетического материала – одиночная или двойная нить нуклеиновой кислоты (ДНК, либо РНК). Нуклеиновая кислота представляет собой полинуклеотид, очень крупную молекулу, состоящую из мононуклеотидов, в состав которых входят четыре азотистых основания, остаток фосфорной кислоты и сахар. Нуклеиновая кислота ответственна за инфекционные свойства вирусов. При попадании в живой организм нуклеиновая кислота заставляет его полностью перестроиться и подчинить свой обмен веществ захватившему ее вирусу. Сердцевину окружает защитная белковая оболочка называемаякапсидом,что в переводе с греческого Сapsa- ящик. Капсид защищает нуклеиновую кислоту вируса от внешних воздействий, придает вирусной частице соответствующую форму, способствует адсорбции и проникновению вируса в клетку.

Капсид состоит из структурных единиц - капсомеров,которые представляют собой видимые в электронный микроскоп мономеры. Некоторые капсиды обнажены, другие окружены второй внешней оболочкой –пеплосом,имеющей более сложное строение. Пеплос состоит из пепломеров.

Все вирусы условно разделяют на простые и сложные.

Простые вирусы состоят из нуклеиновой кислоты и белковой оболочки-капсида. Некоторые кристаллизуются. Форма простых вирусов бывает: палочковидная (ВТМ), нитевидная (вирусы растений и бактерий) и сферическая (вирусы животных и человека).

Сложные вирусы помимо белков капсида и нуклеиновой кислоты могут содержать липопротеидную мембрану, углеводы и неструктурные белки - ферменты. Они чаще бывают кубовидными и булавовидной формы. Кубовидная форма представлена параллелепипедами с закругленными краями (вирусы животных и человека). Булавовидная, характеризуется наличием головки и отростка (вирусы бактерий и актиномицетов).

В жизненном цикле вирусов чередуются две фазы – внеклеточная и внутриклеточная (репродуцирующая). Во время внеклеточной (покоящейся) фазы вирус существует в виде инертной инфекционной частицы – вириона. Во время внутриклеточной фазы вирус существует в виде реплицирующей молекулы нуклеиновой кислоты.

Вирусы могут размножаться только в живой клетке. Способ репликации (размножения) вирусов отличен от клеточных микроорганизмов. Так, для бактерий характерно размножение бинарным делением взрослых клеток. При этом их клетки сохраняют целостность на всех стадиях размножения. Вирусы же, как только попадают в клетку растения-хозяина, распадаются на белок и нуклеиновую кислоту.

Процесс размножения вирусов условно разделяют на 5 стадий (Стейниер, Эдельберг, Ингрэм, 1979):

1. проникновение в клетку хозяина;

2. синтез ферментов;

3. синтез составных частей вируса;

4. сборка составных частей вируса с образованием зрелых вирионов;

5. выход зрелых вирионов из клетки хозяина.

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).

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.

В растительной вирусологии путь разработки классификаций условно делят на три периода (Гиббс, Харрисон, 1978). Самые первые схемы классификации создавались в период 1920-1940 гг., когда о вирусах было известно очень мало. Поэтому в классификации использовалось небольшое число наиболее простых признаков, основанных на характере симптомов и типах растений-хозяев и переносчиков. Так, в 1927 г. Д. Джонсон предложил именовать вирусы растений просто по названию растения-хозяина, в котором они впервые были обнаружены, присваивая им определенный номер. Первый вирус, выделенный из растений табака, стал называться табачным вирусом 1, второй – табачным вирусом 2 и т.д. В 1937 г. К. Смит предложил использовать латинское родовое название растения-хозяина (например, вирус 1 Nicotifna). В 1939 г. Холмс, а чуть позже в 1944 г. Мак-Кинни предложили использовать классификацию вирусов, основанную на типах природных переносчиков и характере вызываемых симптомов, используя при этом латинизированные бинарные названия по подобию Линнея (например,Marmortabaci).

криптограмма вируса табачной мозаики имеет следующий вид:

В этой криптограмме первая пара символов означает: числитель – тип нуклеиновой кислоты, R– РНК, еслиD– ДНК; знаменатель – число цепей в молекуле, 1 – одноцепочечная; 2 – двухцепочечная.

Вторая пара: числитель – молекулярный вес нуклеиновой кислоты (в миллионах дальтон); знаменатель – содержание нуклеиновой кислоты в инфекционных частицах (в процентах).

Третья пара: числитель – форма вириона; знаменатель – форма нуклеокапсида. При этом символы обозначают:

S– близкая к сферической,

Е – удлиненная структура с параллельными сторонами, концы не закруглены,

U– удлиненная структура с параллельными сторонами, концы округлые,

Х – сложная структура или же частица не принадлежит ни к одному из перечисленных типов.

Четвертая пара символов: числитель – типы инфицируемого хозяина, знаменатель – тип переносчика.

Символы для обозначения типа хозяина:

А – водоросли; В – бактерии; Е – грибы; У – беспозвоночные; М – микоплазма; S– семенные растения и т.д.

Символы для обозначения типа переносчика:

Ас – клещи; Аl– белокрылки; Ар – тли и т.д. О – вирус распространяется без помощи переносчика.

Среди симптомов, вызываемых вирусами, следует назвать различного рода мозаики и крапчатости. Иногда они сопровождаются вздутием и деформацией зараженных листьев. В некоторых случаях листья бывают сплошь хлоротичными, как это характерно для так называемых желтух. Встречаются и такие симптомы, как утолщение зараженных листьев, карликовость, скручивание или курчавость листьев. На поверхности листа могут появляться выросты (энации). Иногда отмечается утолщение жилок, а также их побеление или посветление. Листья зараженных растений могут быть меньше нормальных (мелколистность; в других случаях подавляется развитие листовых пластинок ("папортниковидные", "нитевидные" листья). Существуют вирусные болезни растений, при которых симптомы обнаруживаются на цветках. Таким симптомом может быть нарушение нормальной окраски, в результате чего появляются пестрые цветки (иногда они очень высоко ценятся), или позеленение лепестков. Для многих вирусных болезней характерна карликовость цветков.

Распространение вирусов по растению.Введенные в клетки растений фитопатогенные вирусы сначала размножаются в них локально. Накопившись, медленно распространяются в соседние клетки по межклеточным канальцам - плазмодесмам. При этом мигрируют как интактные вирионы, так и вирусная РНК. Когда вирусы, наконец, проникают в проводящую ткань, го сначала быстро движутся по жилкам к основанию листовой пластинки, затем по черешку в стебель. Перенос вирусов происходит главным образом по флоэме вместе с током пластических веществ, но возможен также и по водопроводящей ткани - ксилеме. Как правило, вирусом атакуются прежде всего активно растущие клетки листа, стебля и корней растений.

Репликация вирусов.Так же, как у вирусов позвоночных, репликация фитопатогенных вирионов в клетках происходит вскоре после освобождения их РНК от белковой оболочки. При этом у одних вирусов (ВТМ) отмечается декапсидирование, а у других (вирус желтой мозаики турнепса) она освобождается без разрушения белковой оболочки: Вслед за депротеинизацией в зараженных клетках появляются репликативные и промежуточные репликативные формы РНК. Катализируется репликация РНК у фитопатогенных вирусов, по-видимому, специфическими полимеразами, но как это происходит в действительности - неизвестно. Предполагается, что РНК ВТМ с молекулярной массой 2,3 • 10 б способна кодировать синтез нескольких белков, в том числе белка оболочки, но in vitro он не образуется ни в бесклеточной системе из зародышей пшеницы, ни в ооцитах, которые использовались для изучения его репродукции.

Созревание вирусов начинается через 4-5 ч после заражения растений. Первичным местом репликации РНК большинства вирусов растений, вероятно, является ядро, а полное формирование их вирионов завершается в цитоплазме.

Особенности сборки вирионов растений.Детально изучен лишь процесс формирования вирионов мозаичной болезни табака. Происходит он путем самопроизвольной сборки составляющих его компонентов (2130 идентичных молекул белка и одно-нитчатая РНК). При этом начинается самосборка капсида с образующихся дисков, состоящих из 34 субъединиц белка, уложенных в два слоя по 17 субъединиц в каждом, т. е. в стадии инициации вирионы ВТМ собираются не из субъединиц белка оболочки, а преимущественно из двухслойных дисков. Складываясь в единую структуру нуклеокапсида со спиральным типом симметрии диски должны раскрыться таким образом, чтобы в центр могла включаться молекула РНК.

У многокомпонентных вирусов, геном которых представлен несколькими, часто неравными фрагментами, как, например, у вирусов мозаики коровьего гороха и люцерны, белки оболочки вначале собираются вокруг каждого фрагмента генома. Оболочка каждого из них может состоять из одного или нескольких типов белков. Как осуществляется их упаковка в один геном - неизвестно.

На завершающем этапе репродукции фитопатогенных вирусов у некоторых из них образуются псевдовирионы, содержащие клеточную РНК, в том числе РНК хлоропластов, а при культивировании in vitro - даже синтетические полинуклеотиды.

Цитопатогенное действие вирусов.При большинстве вирусных заболеваний растений зараженные клетки долго продуцируют вирус, не подвергаясь лизису. В этом случае в тканях накапливается огромное количество вирионов. Так, например, подсчитано, что в одной клетке волоска листьев табака может содержаться более 10 7 вирионов ВТМ.

Одним из наиболее характерных воздействий, оказываемы); вирусами на растения, является образование амебоидных и кри_ сталлических цитоплазматических включений. Вирус гравиров-ки табака и еще несколько видов вирусов образуют включения в ядре клеток, а вирус желтухи свеклы - в хлоропластах.

Под действием вирусов хлоропласта клеток чаще деформируются и дегенерируют, что вызывает хлороз, наблюдаемый при табачной мозаике и многих других вирусных инфекциях расте-ний. Интересно, что повторное заражение тем же или родственным вирусом у выздоровевших растений предохраняет их от ре. инфекции. Механизм такого иммунитета остается нераскрытым. В его основе может лежать явление вирусной интерференции или репрессия генов суперинфицирующим вирусом.

Вирусы — это мельчайшие (субмикроскопические) возбудители болезней растений, человека и животных. Вирусная частица (вирион) большинства фитопатогенных вирусов имеет палочковидную или нитевидную форму, но могут быть округлые, сферические, многогранные и другие. По химическому составу вирусы являются нуклеопротеидами, то есть они состоят из белка и одной нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК). Отмечено, что большинство фитопатогенных вирусов содержит, как правило, РНК (рибонуклеиновая кислота), но некоторым вирусам свойственно наличие ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота).

Нуклеиновая кислота занимает в вирусной частице центральную часть, представляя собой нечто вроде спирали, на которую нанизывается множество симметрично расположенных молекул белка. Нуклеиновая кислота занимает в вирусной частице всего около 5 % в палочковидных вирусах (вирус табачной мозаики), в сферических-17-35 % (вирус мозаики фасоли, желтой мозаики турнепса и др.). Остальная часть вирона −65-95 % состоит из белков, в состав которых входит 20 аминокислот. Белковая оболочка окружает и защищает нуклеиновую кислоту, которая является носителем инфекции и наследственных свойств.

Вирусы живут и размножаются (реплицируются) только в живой клетке, образуя подобные себе новые вирусные частицы. Попав в клетку растения — хозяина, нуклеиновая кислота освобождается от белковой оболочки, реплицируется (размножается), начинается синтез новой нуклеиновой кислоты и вирусного белка, в результате собираются новые вирусы. Они могут перемещаться из клетки в клетку по плазмодесмам или по сосудистой системе.

В растительной клетке нарушается естественный ход обмена веществ, в частности, функция хлоропластов, ростовые процессы и т. д. В растение вирусы могут проникать только через поврежденную растительную ткань:

механически в процессе ухода за растениями (пасынкование, черенкование, прищипка и др.),
с помощью насекомых колюще-сосущего типа (тли, цикадки, клопы, трипсы).

Насекомые же являются основными переносчиками вирусов от растения к растению, и механизм передачи может быть:

механическим,
биологическим путем.

При механической передаче насекомое, питаясь на больном растении и загрязняя вирусом свой ротовой аппарат (кончик стилета), может сразу же перенести вирусную инфекцию на другое растение. Такой перенос осуществляется тлями.

Биологический путь- это когда насекомое становится носителем вирусов, то есть вирус, попадая в организм, проходит скрытый период развития и переходит из пищевода в слюнные железы. Насекомое становится способным передать инфекцию не сразу после питания на больном растении, а по истечении какого-то времени. Чаще всего такой путь характерен для цикадок, реже тлей, трипсов, клопов, клещей.

В период вегетации вирусы могут передаваться от растения к растению человеком во время пасынкования, чеканки, прищипки, когда сок с больного вирусной инфекцией растения попадает через ранки в здоровые растения. Сохраняются вирусы в организме насекомого, переносчика вируса, или в семенах, клубнях, корнеплодах, луковицах, редко в растительных остатках (ВТМ).

Вирусы — облигатные паразиты, среди них встречаются узкоспециализированные, например, вирус зеленой мозаики огурца поражает только огурец и немногие виды семейства тыквенных. В то же время есть вирусы, поражающие растения из разных биологических семейств. Признаки вирусных болезней очень разнообразны, чаще всего встречаются:

изменение окраски (мозаичная расцветка листьев),
деформация органов (морщинистости, скручивание),
задержка роста (карликовость),
некрозы (полосчатая пятнистость, стрик),
нарушение репродуктивных органов (стерильность, бессемянность, опадение цветков и завязи).

Вирусные болезни не вызывают гибели растений, но, угнетая больное растение, они вызывают снижение его продуктивности. Вред проявляется в снижении урожая и ухудшении качества продукции: снижается сахаристость корнеплодов сахарной свеклы, падает содержание крахмала в клубнях картофеля и т. д. Основными мероприятиями по защите растений от вирусных болезней следует считать использование безвирусного посадочного материала, возделывание вирусоустойчивых сортов и борьбу с переносчиками вирусов. Важное значение имеют противовирусные прочистки, то есть удаление больных растений на семенных участках картофеля, овощных и других культур; уничтожение сорных растений — резерваторов вирусных инфекций; соблюдение оптимальных сроков сева, густоты стояния растений.

Вирусами называются субмикроскопические возбудители инфекционных болезней, характеризующиеся отсутствием клеточного строения, относительной простотой химического состава и способностью жить и размножаться только в живых клетках организма хозяина.

Существование вирусов было открыто в 1892 г. русским ученым-физиологом Д.И.Ивановским, который по праву считается основоположником вирусологии — науки, изучающей вирусы и вызываемые ими болезни. В настоящее время известно около 600 фитопатогенных вирусов, хотя точное их число указать трудно.

Вопрос о происхождении и природе вирусов до сих пор не решен окончательно, хотя такие свойства вирусов, как инфекци-онность, способность к размножению, паразитизму и сохранению наследственных признаков, свидетельствуют об их живой природе. В то же время многие вирусы способны вступать в реакции и кристаллизоваться подобно минеральным соединениям.

Химический состав и строение вирусов достаточно хорошо изучены. Частица фитопатогенного вируса (вирион) состоит из одиночной или двойной нити нуклеиновой кислоты (почти всегда РНК), окруженной множеством симметрично расположенных молекул белка (рис. 26). Размеры вирусных частиц чрезвычайно малы (в большинстве случаев — менее 200 нм). Они проходят через бактериальные фильтры и недоступны для наблюдения даже при самых сильных увеличениях обычных оптических микроскопов. Лишь с появлением электронных микроскопов, увеличивающих в десятки тысяч раз, стало возможным изучение и измерение вирусных частиц. Форма частиц фитопатогенных вирусов чаще всего шаровидная или палочковидная, реже изогнуто-нитевидная.

В фазе покоя вирусные частицы образуют в зараженных клетках скопления в виде аморфных тел (х-тел) или кристаллов. Вирусные кристаллы могут иметь форму восьмигранников, тонких игл, шестиугольных пластинок. Некоторые вирусы образуют веретено-видные и петлеобразные кристаллы (см. рис. 26).

Размножение вирусов коренным образом отличается от размножения грибов и бактерий. Попав в клетку растения, вирусная частица распадается на белок и нуклеиновую кислоту. Под действием вирусной нуклеиновой кислоты обмен веществ зараженной клетки перестраивается таким образом, что в ней начинается синтез новых молекул вирусного белка и вирусной нуклеиновой кислоты, идущих на построение новых вирионов.

Перемещение вирусов из клетки в клетку происходит по плазменным тяжам — плазмодесмам, а в тканях типа меристемы — в процессе деления клеток. Передвижение вирусов из одних органов растения в другие осуществляется с током питательных веществ по сосудам, преимущественно по флоэме, т.е. от верхних частей растения к нижним. Перемещение вирусов по растению в направлении снизу вверх наблюдается реже и происходит с меньшей скоростью.

Вирусы могут по-разному реагировать на воздействие факторов внешней среды. По этому признаку вирусы делят на стойкие и нестойкие. Стойкие вирусы выдерживают подкисление, высушивание, нагревание до 80. 90°С, воздействие света и различных химических веществ. Такие вирусы могут быть выделены из растений в чистом (кристаллическом) виде с сохранением их жизнеспособности. Нестойкие же вирусы под воздействием неблагоприятных факторов быстро разрушаются (инактивируются). Например, большинство фитопатогенных вирусов инактивируется при значениях рН выше 8,0, т.е. в щелочной среде. Гибель некоторых вирусов происходит при температурах 37. 50 °С. На этом основано термическое оздоровление зараженного вирусами посадочного материала (саженцев, черенков и т.д.).

Дата добавления: 2015-04-20 ; просмотров: 8 | Нарушение авторских прав

Читайте также:

Пожалуйста, не занимайтесь самолечением!
При симпотмах заболевания - обратитесь к врачу.