Растения и вирусы

Видео: Лекция «Вирусы растений и нанотехнологии»

Подавляющее большинство вирусов растений, а их общее чис ло достигает 700, относится к числу мелких вирусов, геном кото рых представлен одноцепочечной РНК. Гораздо меньше вирусов растений, содержащих двуцепочечную РНК, и до недавнего вре

мени был известен только один ДНК вирус. Вопрос о том, почему среди вирусов растений преобладают вирусы, геном которых представлен одноцепочечной РНК, ждет ответа.

Ниже приводится таблица, содержащая некоторые сведения о вирусах (табл. 4).



Таблица 4

> ? >
* `#+ # ,-`.!//( )01

Видео: Вирусные болезни растений. Внекорневые подкормки.

П р и м е ч а н и е. В таблице приведены тривиальные названия вирусов, которые признаются многими фитопатологами.

Как и в случае других вирусов, для существования вируса рас тений необходимы эффективные способы заражения хозяина. Од нако в отличие от животных растения, как и грибы, обладают толс той, ригидной клеточной стенкой, состоящей в основном из це люллозы, – барьер, который вирусы преодолеть не в состоянии. Поэтому заражение растений вирусами происходит только в тех случаях, когда клеточная стенка повреждена.

Распространение вирусов растений происходит через воздуш

ную среду и почву.

Распространение вирусов через воздушную среду осуществля ется летающими членистоногими, которые питаются на живых зе леных наземных растениях, в первую очередь тлями и цикадками, прямокрылыми – гусеницами, жуками, а также клещами.

Ротовой аппарат тлей и цикадок снабжен особым образовани ем – стилетом, способным прокалывать прочную клеточную стен ку растений, и передача вирусов растениям или заражение насеко мых происходит в процессе их питания. То же происходит в случае насекомых, обладающих грызущим ротовым аппаратом.

По типу взаимоотношений с переносчиками вирусы расте ний принято делить на неперсистирующие и персистирующие (или циркулирующие). Как уже указывалось (см. раздел 8.2), пер вые сохраняются в переносчиках только короткое время, тогда как вторые обычно находятся в них долгое время, иногда в тече ние нескольких недель или месяцев. Последние представляют особый биологический интерес, поскольку такие вирусы можно считать вирусами и растений, и животных5. Тут же укажем, что в передаче вирусов наблюдается известная специфичность: каждый вид насекомых переносит только определенные виды вирусов.

В большинстве случаев от паразитирования на больных расте ниях насекомые не страдают. Однако есть данные и о вредном воз действии вирусов растений на здоровье и продолжительность жиз ни насекомых. С другой стороны, обнаружены факты, что погиба ющие при питании на здоровых растениях нимфы 9 видов цикадок успешно развивались на сельдереях или астрах, зараженных кали форнийским вирусом желтухи астр.

Заражение растений вирусами может приводить или к чисто ло кальным заболеваниям, или к развитию системных инфекций, охваты вающих большую часть растения. Помимо этого некоторые вирусы способны заражать растения, относящиеся к разным семействам, и, подобно вирусам животных, могут сохраняться в латентном состоянии.

В распространении вирусов растений через почву основная роль принадлежит круглым червям – нематодам. Нематоды явля ются эктопаразитами растений и, подобно тлям и цикадкам, имеют довольно длинные стилеты. Они обитают на эпидермисе корней и при питании делают проколы, обычно вблизи корневого чехла.



5 Некоторые авторы полагают, что подобные вирусы все же более специфичны для пе реносчиков, чем для растений, а это наводит на мысль о том, что по крайней мере некоторые вирусы растений произошли от вирусов членистоногих.

Нематоды, однажды получившие вирус, сохраняют способ

ность заражать растения в течение долгого времени.

Среди нематод, как и в случае насекомых, «универсальных» переносчиков вирусов нет: для каждого представителя нематод характерна способность переносить лишь определенные виды ви русов. В то же время нематоды могут получать и передавать два разных вируса. Это происходит в результате питания их как на рас тениях, зараженных сразу двумя вирусами, так и на растениях, за раженных каждым из вирусов в отдельности.

Помимо нематод, в распространении некоторых вирусов че рез почву участвуют грибы – облигатные внутриклеточные парази ты, заражающие корни растений: имеются указания на то, что пе редача вирусов в этом случае связана с инфицированными зооспо, рами грибов. Тут же следует заметить, что почвенные переносчики ряда вирусов до сих пор не выявлены.

Говоря о растениях, нельзя обойти молчанием механический способ заражения их вирусами. Вирус табачной мозаики, например, может распространяться через обувь, а путь трактора, несущего на себе инфекцию, бывает отмечен полосой больных растений. В случа ях, когда растения посажены так тесно, что соприкасаются, инфек ция может передаваться от одного хозяина к другому. Немалую угро зу для здоровых растений представляет также вегетативная гибриди зация, если для нее используют черенки, зараженные вирусами.

Механическому способу распространения вирусов растений способствует их сравнительно высокая устойчивость к различным неблагоприятным факторам окружающей среды. Известно, что многие вирусы способны к кристаллизации6 (рис. 12). Возможно, что некоторые вирусы этого типа когда то передавались насекомы ми, но приобрели высокую устойчивость и стали передаваться дру гими способами.

Распространение вирусов на относительно большие расстоя ния, вероятно, происходит время от времени естественным путем. Так, в Скандинавии была отмечена вспышка желтухи свеклы, ко торую связывали с миграцией массы крылатых тлей с европейско го континента. Но основную ответственность за перенос вирусных инфекций на большие расстояния, несомненно, должен нести че ловек. Вирусы переносятся растениями, семенами, клубнями, предназначенными для торговли, или вследствие миграции людей. Тот факт, что вирус табачной мозаики может сохранять инфекци



6 Впервые это было показано в 1935 году У. Стэнли на примере вируса табачной мо

заики.

онность в курительном табаке, по видимому, объясняет его прису тствие везде, где имеются табачные плантации. К сожалению, ис ключить человеческий фактор в распространении вирусных забо леваний растений очень трудно.

Роль человека в распространении вирусов растений стоит рас смотреть подробнее. Человек способствует распространению ви русов в посевах, между посевами в пределах континента (внутри континентальное распространение) и между разными континента ми (межконтинентальное распространение). Особенно велика его роль в двух последних случаях.

Распространение вирусов на небольшие расстояния происхо дит разными способами: на сельскохозяйственных орудиях, на шерсти животных, в комочках почвы, прилипшей к обуви или гу сеницам тракторов, и т.д. При вспашке, культивации и т.п. неиз бежно происходит перераспределение не только самой почвы, но и находящихся в ней переносчиков вирусов (нематод, грибов). Кро ме того, при таких операциях растениям нередко наносятся пов реждения, через которые могут внедряться вирусы. Аналогичный результат дает эрозия почвы.

Расселению вирусов способствует пересадка растений и уборка корнеплодов (с извлекаемых из земли корней всегда осыпаются ко мочки почвы). Некоторые вирусы переходят с больных растений на здоровые при обрезке или подвязке растений или при резке клуб ней картофеля (перед посадкой). Существует и много других путей расселения вирусов. При опрыскивании посевов с низко летящих вертолетов возникают сильные завихрения воздуха- эти вихри подхватывают и рассеивают по полю большое количество расти тельных остатков.

Вирусы, как и другие патогены, распространяются при между народной торговле растениями. Торговля семенами и другим рас тительным материалом – зерном, фруктами, овощами, раститель ным волокном и цветами – приобрела в последнее время небыва лый размах и ведется быстрее, чем когда либо раньше.

В некоторых случаях вирус не играет важной роли у себя на родине, но становится вредоносным, придя в контакт с новыми, часто более восприимчивыми к нему сортами и разновидностями растения хозяина, произрастающими к тому же в иных климати ческих условиях.

В качестве возбудителей болезней растений вирусы уступают только грибам. Тем не менее потери от них, особенно картофеля, томатов и табака, весьма велики. Однако от вирусов страдают не

только культурные растения. Так, в Канаде, например, вирусными инфекциями поражено примерно 10 % дикорастущих деревьев. Интересно, что подавляющее большинство деревьев, которые за ражают вирусы, относится к числу покрытосеменных.<< ПредыдушаяСледующая >>
Внимание, только СЕГОДНЯ!