Фитопатогенные вирусы и вироиды

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.

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).

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.

Рис.1. Мозаика табака

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.

Рис.2. Африканская болезнь вздутых побегов какао (желтуха)

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.

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 (2,510 4 - I5-I0 4 ). Белковая оболочка отсутствует.

Рис.3. Веретеновидность клубней картофеля ("готика")

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.

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

Наиболее распространенный тип проявления вирусных болезней растений — мозаичная расцветка листьев в результате разрушения хлорофилла: посветление, чередование светло- и темно-зеленых участков, некротические пятна, штрихи, кольца и др. У некоторых растений появляются мелкие участки отмершей ткани. В ряде случаев нарушается форма растений (деформация) за счет морщинистости и курчавости листьев.

Часто встречается другая группа вирусных болезней — желтуха. Ее возбудитель поселяется во флоэме и более глубоко воздействует на обмен веществ растения. Это приводит к карликовости, чрезмерной кустистости, раковым наростам и др. Из-за нарушения нормальной транспортировки углеводов в листьях накапливается крахмал, они становятся толстыми, хрупкими, с характерным блеском, скручиваются вдоль центральной жилки (скручивание листьев).

Вирусы не могут размножаться вне живой клетки растения-хозяина или насекомого-переносчика. Многие вирусы неспособны и сохраняться вне живого организма. Это прежде всего циркулятивные вирусы, т.е. нуждающиеся в биологической (персистентной) передаче. Они
перезимовывают в живых частях растений — корнеплодах, клубнях, луковицах и т.д. (вирусы вегетативно размножающихся растений — картофеля, свеклы, лука и т.д.). Передача их из года в год потомству приводит к резкому снижению продуктивности растений и вырождению сорта. Некоторые вирусы: мозаики табака (TMV), зеленой мозаики огурца (CGMMV) и др., т.е. самые стойкие, способны сохраняться с растительными остатками и в почве. Вирус мозаики сои, мозаики фа-

- соли, кольцевые вирусы косточковых (CGMMV) и др. сохраняются и передаются с семенами. Специализация вирусов может быть узкой и широкой. Так, CGMMV поражает только огурец, a CMV — вирус мозаики огурца, кроме тыквенных, заражает растения из других ботанических семейств (гречиху посевную, томат, примулу и др.).
Распространение вирусов

Известно несколько способов передачи фитопатогенных вирусов от растения к растению: прививка, контактное заражение, с помощью переносчиков, через семена и пыльцу.

Прививка. Таким путем распространяются многие вирусы плодовых культур, размножаемых прививкой на подвои. Поэтому очень важно, чтобы маточные деревья, с которых нарезают черенки, и подвои были свободны от вирусов.

Контактное заражение. При контакте листьев больных и здоровых растений передаются только стойкие вирусы, длительное время не инактивирующиеся в выжатом соке (TMV, PVX картофеля и др.). Они могут распространяться также через сельскохозяйственные орудия, одежду работающих и др. Особенно опасны приемы ухода за растениями, связанные с поранением (пасынкование томатов, ломка листьев табака и др.).

Большинство фитопатогенных вирусов распространяется насекомыми с колюще-сосущим ротовым аппаратом, главным образом тлями. Это также цикадки, трипсы, клопы, белокрылки, жуки и клещи. Механизм переноса насекомыми вирусов неодинаков. Мозаичные (не-персистентные) вирусы распространяются стилетным, или неперсистентным, способом. Насекомые, такие как тли, питаясь на больном растении, через 0,5—2 ч становятся вирофорными, т.е. способными передавать вирусную инфекцию. Это свойство теряется в течение нескольких часов. К неперсистентным вирусам относятся Potato virus Y (PVY), вирус мозаики свеклы, мозаики яблони, CMV и др.

Другие вирусы распространяются только персистентным способом. Насекомые становятся вирофорными через несколько часов или несколько дней, сохраняя инфекционность длительное время —-100 ч и более, а иногда всю жизнь. Вирус распространяется вместе со слюнным секретом в процессе питания насекомого на здоровом растении. Переносчиками, как правило, являются специализированные виды насекомых, чаще всего цикадки, реже — тли, трипсы, клопы, клещи. Вирусы, нуждающиеся в такой передаче, называются персистентными, или циркулятивными. Болезни, вызываемые ими, относят к группе желтух. Это вирус бронзовости томата, мозаики тыквы, курчавости верхушки свеклы и др.

Кроме того, существует полуперсистентная передача, при которой насекомые сохраняют инфекционность в течение 10—100 ч. Ими переносятся PVM картофеля, Potato virus М. и др. Почвенные нематоды, паразитирующие на корнях растений, являются переносчиками вируса полосатой мозаики пшеницы, ряда вирусов плодовых и ягодных культур. Имеются данные о распространении вирусов почвенными грибами: некроз табака, огурца передается зооспорами Olpidium brassicae, Potato virus X (PVX) картофеля — возбудителем рака картофеля (Syn-chytrium endobioticum), вирус мегельчатости верхушки картофеля (моп-топ) — возбудителем порошистой парши (Spongospora subterranea), ряд вирусов злаков и вирус бородавчатости корней свеклы (ризомания) — грибами рода Polymixa. С семенами передается примерно 20% вирусов. Это вирусы бобовых (мозаика фасоли, мозаика сои), томата (TMV), огуречный вирус 2 (CGMMV). Передача вирусов через пыльцу к семенам в процессе опыления растений достоверно доказана лишь дня немногих вирусов (преимущественно плодовых культур).

Влияние условий окружающей среды на развитие вирусных болезней

Неблагоприятные условия (температура, влажность и др.), ослабляя растения, усиливают репродукцию вируса в них, повышают вредоносность заболевания. Так, высокие температуры приводят к развитию большей части вирусных болезней картофеля, желтой карликовости картофеля. Заболевание малины мозаикой, напротив, активизируется при понижении температуры (осенью). Неблагоприятным фактором может быть также несбалансированное внесение удобрений, например, больших доз азотных удобрений.

Основными методами диагностики вирусов и вызываемых ими болезней, являются: 1) установление инфекционности заболевания; 2) серологический метод; 3) метод растений-индикаторов; 4) электронная
микроскопия, а также 5) люминесцентный анализ; 6) анатомический; 7) химический метод.

Установление инфекционности заболевания осуществляется путем передачи на здоровые растения вирусов, распространяющихся контактно-механическим способом. Из листьев больных растений приготавливают сок, втирают его в лист здорового растения пальцем, ватным тампоном или шпателем, обернутым тонким споем ваты. Зараженные растения помещают под изоляторы и наблюдают через определенное время за появлением симптомов заболевания.

Прививки — для передачи вирусной инфекции больной привой прививают на здоровый подвой или наоборот.

Насекомые-переносчики. Насекомых, чаще всего персиковую тлю (Myzodes persicae), выдерживают в течение определенного времени на больных растениях, а затем переносят на здоровые. Растения строго изолируют от заражений извне.

Пересадка растений. К этому приему прибегают для подтверждения или опровержения вирусной природы заболевания. Например, при определении причин хлороза растения пересаживают на заведомо благоприятную почву. Если хлороз был вызван плохими почвенными условиями, то через определенное время у растений восстанавливается типичная зеленая окраска. При вирусном хлорозе она не изменяется.

Серологический метод. Вирусы, как и бактерии, грибы, а также белки животных и растений, приводят к накоплению специфических видоизмененных белков-антител в крови теплокровных животных. Они реагируют только на те антигены, к которым получена антивирусная сыворотка. Реакция между антителом и специфическими антителами носит название серологической реакции (от латинского serum—сыворотка).

В практике широко применяют капельный серологический метод, разработанный М. С. Дуниным и Н. Н. Поповой (1937), и его модификации. Метод заключается в следующем. На предметное стекло наносят 2 капли испытуемого сока. В одну из них добавляют 1—2 капли сыворотки, специфичной к определенному вирусу, а в другую — такое же количество контрольной сыворотки, получаемой от неиммунизи-рованных животных. Капли сока и сыворотки перемешивают уголками чистого предметного стекла. Если в соке растения вирус, соответствующий антителам в сыворотке, присутствует, то в капле через 1— 3 мин образуется хлопьевидный осадок — преципитат (положительная реакция). Если в соке вируса нет, капля остается, как и контрольная, равномерно мутной. В научно-исследовательских институтах и лабораториях для выявления сферических вирусов применяют реакцию преципитации в агаровом геле. Более совершенной и высокочувствительной модификацией является иммуноферментный метод, основанный на цветной ферментативной реакции антител, связанных с моле-кулами фермента (пероксидазы или фосфатазы).

Растения-индикаторы. Для инокуляции используют молодые, интенсивно растущие растения в фазе 3—4 листьев, дающие очень четкую реакцию, строго специфичную к определенному виду вируса. Для этого листья растения-индикатора натирают соком больного (исследуемого) растения. Метод несколько громоздкий, но довольно точный. Для экономии места, материала можно брать не целое растение, а отделенные листья, помещаемые в чашки Петри.

Метод электронной микроскопии. Электронный микроскоп позволил определить не только форму и строение, но и размеры вирусных частиц.

Метод включений. В ряде случаев развитие некоторых вирусов в клетке сопровождается образованием в ней специфичных отложений (вирусных включений). Это могут быть скопления (кристаллы, паракристаллы и т.п.) самих вирусных частиц или образования, состоящие из элементарных частиц вируса и аморфного вещества клетки. Каждому виду вируса свойственна своя форма вирусных включений. Например, для вируса табачной мозаики — игловидные и гексагональные кристаллы, образующиеся в клетках для Х-вируса картофеля и вируса мозаики пшеницы — сферические аморфные тела. Внутриклеточные вирусные включения образуются в основном в клетках волосков или эпидермиса листьев, они обнаруживаются с помощью обычного биологического микроскопа.

Химический метод диагностики разработан для выявления зеленой и белой мозаики огурца, вируса скручивания листьев картофеля и др.

Защитные мероприятия от вирусных болезней

Защитные мероприятия против вирусных заболеваний должны строиться с учетом особенностей культуры и свойств вируса, вызывающего заболевание. Комплекс защитных мероприятий включает профилактические и предупредительные меры. Ведущее место принадлежит выведению и районированию устойчивых сортов, обладающих невосприимчивостью (иммунитетом) к определенным вирусным заболеваниям. Перспективным направлением является использование интерференции (несовместимости) родственных видов или штаммов вируса. Растения, искусственно зараженные слабо агрессивным штаммом, становятся невосприимчивыми к более агрессивным штаммам того же вируса. Для получения здорового семенного или посадочного материала проводят противовирусные прочистки семенных участков, при которых удаляют все растения с симптомами вирусных болезней, выявляемых при визуальной и серологической оценке.

Важное значение имеют агротехнические мероприятия, условия выращивания растений: сроки посева, густота стояния, удобрения, уничтожение сорных растений — резерваторов вирусной инфекции, борьба с насекомыми — переносчиками вирусов. Химические способы борьбы применяются ограниченно, так как вирусы находятся внутри живых клеток растений, и вещества, способные подавить (инактивировать) вирус, оказываются токсичными и для самой клетки. Установлено, что против вирусов мозаики табака и бронзовости листьев томатов эффективны некоторые виды антибиотиков (иманин, аренарин и др.).

Инактивирующее действие на вирусы оказывают также соли металлов и органические кислоты.

Вироидная инфекция распространяется как с зараженным посадочным материалом, так и механическим путем. Основные методы диагностики: метод растений-индикаторов, визуальной оценки по анато-мо-морфологическим изменениям больных растений, электронной микроскопии, выделение вироидной РНК. Многие вопросы, связанные с репликацией вироидов, их специализацией, взаимоотношениями с клеткой и организмом хозяина, еще недостаточно изучены.

Микоплазмы — специфическая группа патогенных организмов, по размерам (80—800 нм) и характеру воздействия на поражаемые растения близких к вирусам. Форма большинства из них овальная или округлая; встречаются также вытянутые, нитевидные, ветвистые и т.д. В отличие от вирусов они обладают полиморфизмом, т.е. один и тот же микоплазменный организм может быть различной формы и размера. Микоплазменные организмы имеют клеточное строение, но вместо настоящей клеточной стенки окружены трехслойной элементарной мембраной, содержат РНК, ДНК и рибосомы, сходные с рибосомами бактерий. Устойчивы к пенициллину, но подавляются антибиотиками группы тетрациклина. Размножение происходит путем почкования или бинарным делением, некоторые способны размножаться на искусственных питательных средах. Распространяются главным образом по проводящим сосудам флоэмы растения. Характерными симптомами этого вредоносного заболевания являются: угнетение роста, деформация вегетативных и генеративных органов и др. Часто отмечается позеленение цветков (столбур пасленовых), превращение отдельных частей цветка в листовидные образования (филлодия клевера, реверсия черной смородины и др.).

Основными переносчиками служат цикадки: Hyalesthes obsoletus, Macrosteles fascifrons и др., которые передают инфекцию по истечении определенного (латентного или инкубационного) периода.

Микоплазменные организмы перезимовывают только в живых органах растений — клубнях, корневищах многолетних сорняков, корнеплодах, луковицах и т.д. С семенами и растительными остатками не передаются.

Многие виды микоплазменных организмов обладают широкой филогенетической специализацией, т.е. способны поражать растения различных семейств. Так, столбур пасленовых поражает томат, картофель, перец, а также сорные растения: вьюнок, молочай, бодяк, цикорий и др. В то же время реверсия смородины опасна только для черной смородины.

Диагностика микоплазменных заболеваний.

1. По внешнему виду (по симптомам проявления).

2. Электронно-микроскопическое исследование.

3. Установление инфекционности патогена (прививкой, посредством насекомых).

4. Биологический метод (выделение возбудителя в чистую культуру, заражение им здорового растения и получение симптомов, идентичных первоначальным, повторное выделение возбудителя из искусственно зараженных растений).

5. Реакция возбудителей на антибиотики группы тетрациклина.

Защитные мероприятия от микоплазменных болезней

1. Уничтожение сорных растений—резерваторов инфекции и борьба с насекомыми-переносчшсами (главным образом цикадками).

2. Использование здорового посадочного материала.

3. Применение антибиотиков группы тетрациклина.