Jak wirusy roślin, wiroidy i wirusy satelitarne powodują choroby?

Wirus mozaiki bromu (BMV) jest małym wirusem roślinnym z ikozaedrycznym RNA o dodatniej nici, należącym do nadrodziny alfawirusowej. Laguna Design/Oxford Scientific/Getty Images

Wirusy roślinne są wirusy ta infekcja rośliny . Zwalczanie wirusów roślinnych ma ogromne znaczenie gospodarcze na całym świecie, ponieważ wirusy te powodują choroby, które niszczą uprawy komercyjne. Podobnie jak inne wirusy, cząsteczka wirusa roślinnego, znana również jako wirion, jest niezwykle małym czynnikiem zakaźnym. Zasadniczo jest to kwasu nukleinowego (DNA lub RNA) zamknięty w otoczce białkowej zwanej a kapsyd .

Wirusowy materiał genetyczny może być dwuniciowy DNA , dwuniciowy RNA , jednoniciowy DNA lub jednoniciowy RNA. Większość wirusów roślinnych jest klasyfikowana jako cząstki wirusa jednoniciowego RNA lub dwuniciowego RNA. Bardzo niewiele z nich to jednoniciowe DNA, a żadna z nich nie jest dwuniciowymi cząsteczkami DNA.

Wirusy roślin i choroby

Departament Patologii Roślin, North Carolina State University/Bugwood.org/CC BY-NC 3.0

' id='mntl-sc-block-image_2-0-1' />

To zdjęcie przedstawia liście storczyków z objawami pierścieniowych plam powstałych w wyniku szczepu wirusa mozaiki tytoniu.

Departament Patologii Roślin, North Carolina State University/Bugwood.org/CC BY-NC 3.0

Zakład wirusy powodują różne rodzaje chorób, ale choroby te zazwyczaj nie powodują śmierci roślin. Wywołują jednak objawy, takie jak plamy pierścieniowe, rozwój mozaiki, żółknięcie i zniekształcenie liści, a także zdeformowany wzrost.

Nazwa choroby rośliny jest często związana z objawami, jakie choroba wywołuje w konkretnej roślinie. Na przykład zwijanie się liści papai i zwijanie się liści ziemniaka to choroby, które powodują określone rodzaje liść zniekształcenie. Niektóre wirusy roślinne nie ograniczają się do jednego konkretnego gospodarza roślinnego, ale mogą infekować różne odmiany roślin. Na przykład rośliny takie jak pomidory, papryka, ogórki i tytoń mogą być zakażone wirusami mozaiki. Wirus mozaiki bromu często infekuje trawy, zboża i bambusy.

Transmisja wirusów roślinnych

Scott Bauer/USDA Agricultural Research Service/Bugwood.org/CC BY-NC 3.0

' id='mntl-sc-block-image_2-0-5' />

Ta mszyca brzoskwiniowa (Myzus persicae) jest ważnym wektorem przenoszenia wirusa ospy śliwy.

Scott Bauer/USDA Agricultural Research Service/Bugwood.org/CC BY-NC 3.0

Komórki roślinne są komórki eukariotyczne które są podobne do komórki zwierzęce . Komórki roślinne mają jednak Ściana komórkowa jest to prawie niemożliwe, aby wirusy przebiły się w celu wywołania infekcji. W rezultacie wirusy roślinne są zwykle rozprzestrzeniane przez dwa powszechne mechanizmy: transmisję poziomą i transmisję pionową.

• Transmisja pozioma
  W tego rodzaju transmisji wirus roślinny jest przenoszony w wyniku zewnętrznego źródła. Aby „zaatakować” roślinę, wirus musi przeniknąć przez zewnętrzną warstwę ochronną rośliny. Rośliny uszkodzone przez warunki pogodowe, przycinanie lub wektory roślin ( bakteria , grzyby , nicienie i owady) są zazwyczaj bardziej podatne na wirusa. Przenoszenie poziome zachodzi również w wyniku pewnych sztucznych metod rozmnażania wegetatywnego, zwykle stosowanych przez ogrodników i rolników. Cięcie i szczepienie roślin są powszechnymi sposobami przenoszenia wirusów roślinnych.
• Transmisja pionowa
  W transmisji pionowej wirus jest dziedziczony od rodzica. Ten rodzaj transmisji występuje zarówno w rozmnażanie bezpłciowe i płciowe . W metodach rozmnażania bezpłciowego, takich jak rozmnażanie wegetatywne, potomstwo rozwija się z jednej rośliny i jest z nią genetycznie identyczne. Kiedy nowe rośliny wyrosną z łodyg, korzeni, cebulek itp. rośliny rodzicielskiej, wirus jest przekazywany do rozwijającego się zakład . W rozmnażaniu płciowym przenoszenie wirusa następuje w wyniku infekcji nasion.

W większości przypadków naukowcy nie byli w stanie znaleźć lekarstwa na wirusy roślinne, więc skupili się na ograniczeniu występowania i przenoszenia wirusów. Wirusy to nie jedyne patogeny roślinne. Zakaźne cząstki znane jako wiroidy i wirusy satelitarne powodują również kilka chorób roślin.

Wiroidy roślin

Europejska i śródziemnomorska Organizacja Ochrony Roślin/Bugwood.org/CC BY-NC 3.0

' id='mntl-sc-block-image_2-0-10' />

Bulwy ziemniaka po lewej są zakażone wiroidem wrzecionowatości bulw ziemniaka. Po prawej stronie widać zmniejszoną wielkość i plon tych bulw w porównaniu ze zdrowymi bulwami.

Europejska i śródziemnomorska Organizacja Ochrony Roślin/Bugwood.org/CC BY-NC 3.0

Wiroidy to niezwykle małe patogeny roślinne, które składają się z maleńkich jednoniciowych cząsteczek RNA, zwykle o długości zaledwie kilkuset nukleotydów. W przeciwieństwie do wirusów brakuje im kapsydu białkowego, który chroni ich materiał genetyczny przed uszkodzeniem. Wiroidy nie kodują białka i są zwykle okrągłe w kształcie. Uważa się, że wiroidy zakłócają metabolizm roślin, prowadząc do niedorozwoju. Zaburzają produkcję białek roślinnych, przerywając transkrypcję w komórkach gospodarza.

Transkrypcja to proces, który obejmuje transkrypcję informacji genetycznej z DNA na RNA. Transkrybowana wiadomość DNA jest wykorzystywana do produkcji białek. Wiroidy powodują szereg chorób roślin, które mają poważny wpływ na produkcję roślinną. Niektóre typowe wiroidy roślin obejmują wiroid wrzecionowatości bulw ziemniaka, wiroid utajonej mozaiki brzoskwini, wiroid plam słonecznych awokado i wiroid raka pęcherzykowego gruszki.

Wirusy satelitarne

Mehau Kulyk / Science Photo Library / Getty Images

' id='mntl-sc-block-image_2-0-14' />

To jest komputerowy model satelitarnego wirusa martwicy tytoniu.

Mehau Kulyk / Science Photo Library / Getty Images

Wirusy satelitarne to zakaźne cząstki zdolne do infekowania bakterii, roślin, grzybów i zwierząt. Kodują dla własnego kapsydu białkowego, ale polegają na wirusie pomocniczym w celu replikacji. Wirusy satelitarne powodują choroby roślin, ingerując w konkretną roślinę gen działalność. W niektórych przypadkach rozwój choroby roślin zależy od obecności zarówno wirusa pomocniczego, jak i jego satelity. Podczas gdy wirusy satelitarne zmieniają objawy zakaźne wywołane przez ich wirusa pomocniczego, nie wpływają ani nie zakłócają replikacji wirusa w wirusie pomocniczym.

Zwalczanie chorób roślin wirusowych

William M. Brown Jr./Bugwood.org/CC BY-NC 3.0

' id='mntl-sc-block-image_2-0-17' />

Te owoce pomidora wykazują objawy wirusa więdnięcia pomidora (TSWV).

William M. Brown Jr./Bugwood.org/CC BY-NC 3.0

Obecnie nie ma lekarstwa na wirusową chorobę roślin. Oznacza to, że wszystkie zainfekowane rośliny muszą zostać zniszczone w obawie przed rozprzestrzenianiem się choroby. Najlepsze metody stosowane w zwalczaniu wirusowych chorób roślin mają na celu zapobieganie. Metody te obejmują zapewnienie, że nasiona są wolne od wirusów, kontrolę potencjalnych wektorów wirusowych za pomocą produktów do zwalczania szkodników oraz zapewnienie, że metody sadzenia lub zbioru nie sprzyjają infekcji wirusowej.

Wirusy roślinne Kluczowe dania na wynos

• Wirusy roślinne to cząsteczki RNA lub DNA, które infekują rośliny i powodują choroby.
• Większość wirusów roślinnych to wirusy jednoniciowego RNA lub dwuniciowego RNA.
• Powszechne wirusy roślin obejmują wirusy mozaiki, wirusy więdnięcia plamistego i wirusy kędzierzawych liści.
• Wirusy roślinne zwykle rozprzestrzeniają się poprzez transmisję poziomą lub wertykalną.
• Wiroidy to jednoniciowe cząsteczki RNA, które powodują choroby roślin prowadzące do niedorozwoju.
• Wirusy satelitarne to niezwykle małe cząstki zakaźne, które polegają na wirusie pomocniczym w celu replikacji i wywoływania chorób roślin.
• Nie ma lekarstwa na choroby wirusowe roślin; dlatego prewencja pozostaje w centrum kontroli.