ГлавнаяКлассификация и диагностика болезнейВирусы и микоплазменные тела

По современной классификации (Гиббс А. и Харрисон Б., 1978) все рас­тительные вирусы разделены на 20 основных групп, к каждой из которых отнесены вирусы, сходные по ряду свойств (всего около 50 признаков). Названия группам даны по сокращенным названиям типично­го представителя, входящего в группу. Чаще родовое название вирусу дают от родового названия растения-хозяина, да­лее пишут слово вирус, порядковый номер его выявления и фамилию автора, впервые описавшего этот вирус.


В последние годы, кроме вирусов, вы­явлены так называемые вироиды с крайне-малой молекулярной массой. Вироиды, как и вирусы, отличаются высокой инфек-ционностью, стойкостью к химическим и термическим воздействиям. Распростране­ние вироидной инфекции и передача ее на здоровые растения может происходить как через зараженный посадочный мате­риал, так и механическим путем, В лите­ратуре описано несколько заболевании вироидной этиологии.
Вирусы — мельчайшие (субмикроско-пическис) возбудители инфекционных бо­лезней, не имеющие клеточного строения и способные размножаться только в жи­вых клетках организма хозяина.

С помощью электронного микроскопа удалось установить разные формы .расти­тельных вирусов: палочко-, ните- и шаро­видные, сферические и спиральные. Раз­мер вирусов выражают в нанометрах (нм). В большинстве случаев вирусы менее 200 нм, т. е. мельче бактериальных кле­ток, проходят через бактериальный фильтр, поэтому их часто называют фильт­рующимися вирусами.

Другая особенность вирусов — тесная связь их с живой клеткой растения-хозяи­на, вне которой они не размножаются.
Вирусы не имеют клеточного строения и отличаются простым химическим соста­вом. Каждая вирусная частица (вирион) состоит из многочисленных одиночных молекул белка, которые окружают важ­нейшую часть вируса — нуклеиновую кис­лоту. В состав белка входит около 20 ами­нокислот, соединенных между собой пептидной связью. Попадая в клетку рас­тения, вирусная частица делится на со­ставные части — белок и нуклеиновую кислоту, которая парализует деятельность нуклеиновой кислоты клетки и сама на­чинает управлять обменом веществ в ней. Теперь клетка вырабатывает ферменты, нужные вирусу. Они формируют из имею­щегося в клетке материала новые моле­кулы вирусного белка и нуклеиновой кис­лоты, из которых создаются вирусные час­тицы.

 

Отдельные молекулы нуклеиновой кислоты проникают сквозь плазмодесмы в соседние клетки, где также начинают син­тезироваться вирусные частицы, количест­во которых достигает нескольких миллио­нов. Такие клетки очень истощаются, поэтому размножение вирусов в них пре­кращается, и наступает фаза покоя.
Накапливаясь в протоплазме и ядре клетки, вирусы образуют включения и кристаллы.

Внеклеточные инфекционные формы ви­русов в виде специализированных частиц-вирионов репродуцируются в клетках рас­тения-хозяина под генетическим контро­лем вируса-возбудителя болезни и служат для внедрения его в другие клетки. Гене­тическая информация для воспроизведе­ния вирионбв заложена в РНК и ДНК. Переход вируса из клетки в клетку через плазмодесмы осуществляется очень мед­ленно, быстрее он перемещается по сосу­дистой системе с током питательных ве­ществ. Подавляющее большинство вирусов передвигается по флоэме, то есть сверху вниз. Поэтому при заражении корней вирусы остаются долго локализованны­ми и способны перейти в другие органы только с усиленным током питательных веществ или от сильного повреждения над­земной части либо в период цветения, со­зревания, когда увеличивается приток пи­тательных веществ к генеративным ор­ганам.

В зависимости от внешних факторов вирусы делят на две группы: стойкие и нестойкие. Некоторые из стойких (в основ­ном мозаики) при нагревании, высыхании, подкислении сохраняют целостность час­тиц и не гибнут от 10-минутного прогре­вания до 80—90 °С и при выдерживании в течение нескольких дней в выжатом со­ке зараженного растения. Концентрация нестойких вирусов в растениях невысока, они инактивируются при 37—50 °С. Эту особенность используют для оздоровления растений от вирусов путем прогревания. Нестойкие вирусы легко разрушаются от различных химических воздействий, по­этому их труднее выделить в чистом виде.

 

Проникнув в клетки растения-хозяина, ви­русы, как правило, вызывают снижение интенсивности фотосинтеза, изменение вод­ного баланса, физико-химических процес­сов в растениях, обмена веществ и в ито­ге снижение урожая и его качества. Распространяются вирусы насекомыми-пе­реносчиками, при механическом поврежде­нии тканей, обрезке больных, а затем здо­ровых растений, во время прививки, также семенами, пыльцой, у вегетативноразмножаемых культур — через корневища, луко­вицы, черенки.
Большинство фитопатогенных вирусов распространяется от растения к растению насекомыми с колюще-сосущим ротовым аппаратом, в основном тлями, а также цикадками, трипсами, клопами, бслокрыл-кой, жуками, клещами, нематодами, фито-патогенными грибами.
Наиболее характерными внешними симптомами вирусных заболеваний явля­ются мозаики и желтухи (пестрая расцвет­ка листьев, кольцевая и точечная пятнис­тость листьев, некроз отдельных частей или органов, карликовость растений, из­мельчание листьев, изменение их окраски и др.).

Отдельные вирусы способны вызывать у пораженных растений новообразования, патологические изменения внутри клеток. При желтухах наблюдается нарушение об­мена веществ, регулирующего ростовые процессы растений. Последние преоблада­ют над процессами развития, от чего на­блюдается общая хлоротичность, не со­провождающаяся мозаичной расцветкой. Это проявляется в образовании «ведьми-ных метел», общей деформации растений, деформации генеративных органов, в из-растании. У больных растений вместо нор­мально развитых цветков появляются сильнорастущие побеги или редуцирован­ные листья либо наблюдается позеленение лепестков цветка. Вследствие вирусной ин­фекции снижается активность фотосинтеза, усиливаются дыхание, транспирация. В итоге уменьшается урожай и ухудшает­ся его качество.

Вирусная инфекция сохраняется по-разному — в почве, семенах. Возбудители заболеваний типа желтухи зимуют только в живых частях растения или в теле пере­носчика. Во многих растениях, размно­жаемых вегетативными частями, например розетками (земляника, клубника), вирусы, сохраняясь в посадочном материале и пе­редаваясь из года в год потомству, резко снижают продуктивность насаждения вследствие так называемого вырождения сорта.
В связи с тем, что многие вирусы при определенных условиях могут пребывать в скрытом (латентном) состоянии, для их выявления, помимо других способов, ши­роко используется метод растений-индика­торов. Заражая последние соком больных растений, получают четкие симптомы, сравнительно легко отличимые от симпто­мов других вирусов на данном растении. Растениями-индикаторами для обнаружения вирусов плодовых и ягодных культур служат огурец, табак, марь, персик и дру­гие культуры.

Для диагностики вирусных болезней и идентификации возбудителей используют также серологический метод, основанный на антигенных свойствах вирусов и полу­чении специфических антисывороток; ме­тод включений, электронной микроскопии, химический метод.
В 1967 г. японский исследователь Ясуя-ма установил, что заболевания растений с симптомами желтух следует рассматри­вать не как вирусные, а как микоплаз-мснные.
Микоплазменные тела (МПТ), в отли­чие от вирусов, содержат два типа нуклеи­новой кислоты: ДНК и РНК. Микоплазмы не имеют клеточной оболочки, их цито­плазма окружена трехслойной мембраной 7—12 нм толщиной. Они проходят через поры бактериальных фильтров.

Форма и размеры тел фитопатогенных микоплазм варьируют в зависимости от возраста, условий роста и размножения. Они бывают сферическими, диаметром 50—100 и 200—300 нм, сферическими или булавовидными (крупные тела) диамет­ром до 1000 нм, нитевидными длиной бо­лее 1000 нм, в форме шариков или нитей, окруженных мембраной толщиной 30— 40 нм. (Некоторые авторы склонны счи­тать разнообразные формы различными стадиями развития МПТ).
Распространяются микоплазмы в рас­тении через проводящие сосуды флоэмы (ситовидные трубки) и при большом скоп­лении способны закупорить сосуды.

МПТ, в отличие от вирусов, можно раз­множать и культивировать на сложных питательных средах. Их находят во всех живых органах растения и лишь некото­рые обнаружены в семенах. Сохраняются МПТ только в живых частях растений, клубнях, корнеплодах, луковицах (при ве­гетативном размножении), в корнях или корневищах многолетних сорняков. Они способны размножаться и накапливаться в насекомых-переносчиках (преимущест­венно цикадки).
Главными переносчиками микоплазм являются цикады, почковый смородинный клещ и пр., а также растение-паразит по­вилика, нематоды. Имеются указания на возможность передачи болезни с посадоч­ным материалом при вегетативном раз­множении растений.

Характерные свойства микоплазм — высокая чувствительность к антибиотикам тетрациклинового ряда, в отличие от вирусов, и устойчивость к пенициллинам, в отличие от бактерий, что подтверждает сходство их природы с микоплазмами, вы­зывающими заболевания животных и че­ловека.
Некоторые микоплазмы способны пора­жать многие растения, например желтуха земляники, другие поражают только один вид (махровость смородины, израстание малины). При поражении микоплазмами растения снижают тургор клеток, усили­вается хлороз, наблюдается карликовость, деформация листьев, стеблей, цветоносов, метельчатость, пролиферация и позелене­ние лепестков цветков, быстрое и прежде­временное развитие почек и др. Поражен­ные ими растения иногда не дают урожая.

Чтобы диагностировать микоплазмы, кроме учета внешних симптомов, исполь­зуют метод электронной микроскопии ультратонких срезов тканей с больных растений, этиологию устанавливают по на­личию или отсутствию в срезах те­лец МПТ.
Инфекционность патогена определяют с помощью прививки, насекомых и др. Диагностируют также путем выделения возбудителя в чистую культуру, зараже­ния им здорового растения и повторного выделения возбудителя из искусственно зараженного растения. Проверяют реакцию возбудителя на антибиотики группы тетра­циклина.

Против болезней, возбудителями кото­рых являются микоплазменные тела, как и против вирусных болезней, в основном проводят профилактические мероприятия: борьба с переносчиками, использование безвирусного посадочного материала, агротехнические мероприятия, термотера­пия и выращивание устойчивых сортов.
Против термоустойчивых вирусов ис­пользуют метод оздоровления, получивший название культуры ткани. При получении оздоровленного материала земляники, смо­родины рекомендуют введение в питатель­ную среду ингибиторов (антивирусные ве­щества) на двух этапах культивирования растений in vitro. Это даст возможность увеличить размер эксплантатов и значи­тельно повысить выход здоровых расте­ний.
 



По этой теме читайте на сайте :