Вирус мозаики костра доклад
Обновлено: 05.07.2024
В последнее время в Самарской области увеличилось распространение вирусных заболеваний на зерновых культурах. Отсутствие в хозяйствах возможностей для диагностики с использованием инструментальных или экспресс-методов (тест-полоски) и квалифицированного персонала, осложняет диагностику и затрудняет применение адекватных мер по их предупреждению. В европейской части РФ, включая Самарскую область, распространены в основном 8 заболеваний зерновых культур, причина которых — вирусные инфекции. Семь из девяти были идентифицированы во ВНИИФ с помощью иммуно-ферментного анализа. Они наиболее распространены и вредоносны.
Русская мозаика озимой пшеницы. Возбудитель — вирус Winter wheat Russian mosaic cytorhabdovirus. Эпифитотиология определяется резервацией вируса в многолетних злаковых растениях и цикадками-векторами: Psammotettix striatus L. и Macrosteles laevis Rib.
Полосатая мозаика пшеницы. Возбудитель — вирус Wheat streak mosaic virus. Эпифитотиология определяется резервацией вируса в многолетних злаковых растениях и клещами-переносчиками: Aceria tritici Schev. и Aceria tosichella Kiefer.
Штриховатая мозаика ячменя. Возбудитель — Barley stripe mosaic hordeivirus. Эпифитотиология определяется резервацией в растениях семейства злаковых, главным образом в ячмене и пшенице. Передача вируса осуществляется через семена.
Мозаика костра. Возбудитель — Brome mosaic virus. Эпифитотиология определяется растениями-резерваторами из семейства злаковых и контактной передачей вируса насекомыми, клещами и нематодами.
Мозаики пшеницы , передающиеся через почву: вирус почвенной мозаики пшеницы — Soilborne wheat mosaic furovirus и веретеновидной полосатой мозаики пшеницы — Wheat streak mosaic bymovirus. Эпифитотиология связана с грибоподобным плазмодиофором Polymyxa graminis ledingham.
Жёлтая карликовость ячменя вызывается двумя вирусами: Barley yellow dwarf virus (BYdV) и Cereal YellowDwarf Virus. Эпифитотиология определяется резервацией вирусов в растениях семейства злаковых и персистентной передачей вирусов тлями: Rhopalosiphum padi l., Sitobium (Macrosiphum) avenae Fabricius, Shizaphis graminum Rondani, Rhopalosiphum maidis Fitch. и др.
Закукливание (псевдорозеточность) злаков. Возбудители: Oat pseudorosette virus и неидентифицированная фитоплазма. Эпифитотиология определяется растениями-резерваторами семейства злаковых и переносчиком цикадкой ( Laodelphax striatellus Fall).
Для предупреждения распространения вирусных заболеваний зерновых, целесообразно применять комплексную защиту растений.
В 2017 г. исполнилось 125 лет (февраль 1892 г.) со времени, когда Д.И. Ивановский на заседании Императорской Санкт-Петербургской Академии наук доложил о результатах опытов, описывающих гипотетически нового возбудителя мозаики табака. В России эту дату считают датой открытия вирусов. В настоящее время в мире известно около 3000 фитовирусов, из них к началу 21 века было описано и в разной степени охарактеризовано более 100 вирусных и вирусоподобных заболеваний злаковых растений. Только в Европе на злаках установлено распространение около 60 вирусов, принадлежащих к 23 родам из 8 семейств, в том числе в Германии — более 25 [24]. В советское время разными исследователями в Среднем Поволжье было установлено распространение восьми вирусных и вирусоподобных заболеваний зерновых культур [2], [15]. В 2000-2004 гг. в рамках проекта МНТЦ, выполняемого во ВНИИФ, с использованием иммуноферментного анализа (ИФА), в различных зерносеющих областях, краях и республиках России были выявлены семь вирусов поражающих зерновые культуры. В том числе, в Самарской области установлено распространение шести вирусов: четырех штаммов вируса жёлтой карликовости ячменя, вируса желтой карликовости злаков, вируса мозаики костра, вируса штриховатой мозаики ячменя, вируса полосатой мозаики пшеницы и вируса мозаики пшеницы, передающегося через почву [18]. Вирусные болезни зерновых, а также кормовых и пастбищных злаковых растений, имеют широкий ареал распространения и обладают высокой вредоностностью. Однако растениеводы с трудом диагностируют вирозы, а их вредоносное действие часто связывают с факторами абиотической и иной природы. Учитывая это, считаем необходимым дать характеристику наиболее рапространенным вирусным заболеваниям зерновых культур и их возбудителей в целях первичной диагностики.
Русская мозаика озимой пшеницы
Возбудитель — вирус русской мозаики озимой пшеницы (ВРМОП) — Winter wheat Russian mosaic cytorhabdovirus (WWRMV). Род Сytorhabdovirus , семейство Rhabdoviridae .
Бацилловидные вирионы размером 260 х 60 нм. Заболевание впервые было обнаружено в Воронежской области в 1937 г. (Зажурило, Горленко, 1938). В Куйбышевской области заболевание исследовалось Ю.А. Леонтьевой, Н.Д. Шаскольской (1960) и С.Б. Герасимовым (1964–1966). Заболевание широко распространено в Нижнем и Среднем Поволжье, на Северном Кавказе, а также в Белоруссии, Закавказье, Казахстане, Молдове, Прибалтике, Узбекистане и на Украине. В Советское время (1960-1991 гг.) распространённость заболевания в Кинельском районе Самарской области составляла от 1% до 36%, в среднем — 12% (архивные данные кафедры Защиты растений КСХИ, СГСХА), а после 2000 г. — 26% (от 1% до 61%). В соседней Саратовской области распространённость заболевания возросла с 5% в 2001-2008 гг. до 50% в 2012 г. [17].
Вредоносность заболевания составляет 64%. При этом отмечается снижение высоты растений на 10%, длины корней на 35%, количество продуктивных стеблей на 45%, клейковины на 2%, а ИДК увеличивается на 10%. Больные растения на 10% интенсивнее поражаются возбудителями корневых гнилей, а всхожесть зерна больных растений снижается на 18% [4].
Разные авторы связывают с этим заболеванием 4 типа проявления болезни: мозаичность листьев (рис. 1А), отставание в росте мозаичных растений, бледно-зеленую карликовость, стерильность колосьев и одновременное про- явление второго и третьего типов болезни [26], все эти типы встречаются в Самарской области.
Рисунок 1. Симптомы вирозов: А — русская мозаика озимой пшеницы, Б — полосатая мозаика пшеницы, В — штриховатая мозаика ячменя, Г — крапчатость, вызванная вирусом мозаки костра, Д — желтая карликовость ячменя, Е-З — симптомы болезни, вызываемой вирусом, передающимся почвой.
По результатам наших исследований, признаки кустистой карликовости определяются фитоплазмой группы желтухи астр (16SrI-C) [3].
Эпифитотиология определяется резерваторами в пределах семейства злаковых, включая культурные растения, сорняки и дикорастущие растения. Переносчиками являются: цикадка полосатая ( Psammotettix striatus L.) и шеститочечная ( Macrosteles laevis Rib.). Передача вируса персистентная. Установлена передача вируса через яйца переносчиков.
Полосатая мозаика пшеницы
Симптомы трудно отличимы от признаков вируса русской мозаики озимой пшеницы и характеризуются образованием светло-зелёных, жёлтых и белых полос вдоль жилок листьев (рис. 1Б). При раннем заражении, растения отстают в росте, а при засухе могут отмирать. В качестве переносчика вируса зарубежные авторы указывали клеща Aceria tulipae Keif., однако Г.М. Развязкина с соавторами показали, что таким переносчиком является специализированный клещ, обитающий на пшенице — Aceria tritici Schev. [19], [25]. Эпифитотиология определяется широким кругом злаковых растений-резерваторов и клещами переносчиками: Aceria tritici Shevtch. и Aceria tosichella Kiefer., последний имеет повсеместное распространение в Европе, в Северной и Южной Америке, а также в Австралии. Передача вируса полуперсистентная. В отдельных регионах важным хозяином вируса может быть кукуруза, создающая условия увеличения запасов вируса и переносчиков в севообороте. В последние годы увеличение распространенности ВПМП наблюдается в южно-европейских странах [27], [35]. Установлено, что вирус может сохраняться в оболочке семян (0,5-1,5%) и способен заражать проростки при прорастании [30]. В теле переносчика ВПМП синергически может взаимодействовать с другими вирусами ( Triticum mosaic virus, High plains virus ), увеличивая вредоносность заболевания на пшенице и кукурузе. В Европе клещами также передаются и другие 10 вирусов злаков [24].
Штриховатая мозаика ячменя
Симптомы включают желтые и белые штрихи, прерывистые полосы или пятна и обесцвечивание листьев, нередко — кровеподобные выделения, некрозы и замедление роста. В отдельных случаях некротические полоски зигзагообразные или в виде перевёрнутой буквы V (рис. 1В). Растения, выращенные из зараженных семян, низкорослы или могут погибнуть до выхода на поверхность почвы. Симптомы вируса схожи с проявлением полосатой пятнистости (гельминтоспориозом), вызванной грибом Pyrenophora graminea Ito & Kuribayashi. Вирус главным образом поражает ячмень и пшеницу. Переносится механически и семенами. Основным средством распространения являются семена больного ячменя (до 90%), реже — пыльца; в семенах вирус может сохраняться в течение многих лет. В советское время распространённость вируса на ячмене в Кинельском районе составляла 10% (1-34%). Урожай снижается на 23-40% [10].
Мозаика костра
Возбудитель — вирус мозаики костра — Brome mosic virus (BMV). Род Bromevirus , семейство Bromoviridae . Вирионы сферические — 26 нм. Впервые выявлен в США в 1942 г., в России — в 1964 г. в Воронежской области [5], [6]. Позднее определён в Куйбышевской, Саратовской областях, а также на Ставрополье, Кубани, в Нечерноземье, Сибири, Дальнем Востоке, Беларуси, Молдове, Узбекистане и Украине. В советское время распространение вируса в Кинельском районе составляло 1,2% (1–7%). Поражает более 160 видов растений из семи семейств, в том числе 50 видов злаков: пшеницу, ячмень, кукурузу и др. Через 7–9 дней после заражения появляется крапчатость от бледно-зелёного до ярко-жёлтого цвета, затем — прерывистые короткие полосы вдоль жилок, охватывающие все листья (рис. 1Г). Верхний лист может становится нитевидным.
Эпифитотиология : ВМК имеет круг растений-хозяев, сходный с ВШМЯ, оба вируса могут встречаться в растениях совместно. Специализированного переносчика вируса мозаики костра в России не выявлено; за рубежом указывается на неперсистентную передачу вируса двумя видами кукурузных жуков рода Diabrotica , пьявицей, полосатой блошкой, тлями, клещами и нематодами родов Longoidorus и Xiphinema . Связь заболевания с почвой проявляется очаговым характером распространения больных растений в поле, очаги охватывают площадь 0,25-25 м² [10].
Мозаика пшеницы, передающаяся почвой
Подобные симптомы может вызвать и другой почвообитающий вирус веретеновидной полосчатой мозаики пшеницы — Wheat streak mosaic bymovirus (WSSMV), выявленный в Брянской, Владимировской, Воронежской, Тверской областях и в Мордовии, Марий Эл и Татарстане [8]. Эпифитотиология заболевания связана с почвенным грибоподобным организмом Polymyxa graminis Ledingham из супер-группы одноклеточных эукариот SAR – Rhizaria , типа Cercozoa , порядка Plasmodiophorida . К настоящему времени установлено, что P. graminis переносит 14 вирусов злаковых, относящихся к 5 родам. Грибоподобный организм является главным резерватором вируса и может сохраняться в почве до 30 лет в виде покоящихся спор.
Жёлтая карликовость вызывается двумя вирусами
Вирус жёлтой карликовости ячменя (ВЖКЯ) — Barley yellow dwarf virus (BYDV). Род Luteovirus, семейство Luteoviridae. Имеет 4 штамма MAV, PAV, SGV и RMV. Вирионы сферические — 22-24 нм.
Вирус жёлтой карликовости злаков (ВЖКЗ) — Cereal Yellow Dwarf Virus (CYDV). Род Polerovirus , семейство Luteoviridae . Один штамм — RPV. Имеет сателлитную РНК (322 bp).
В СССР впервые обнаружена в 1964 г, Ю. И. Власовым, Н. Н. Артемьевой и Э. И. Лариной в Воронежской области на пырее ползучем. В настоящее время распространена и Воронежской, Саратовской, Куйбышевской областях, в Краснодарском и Ставропольском краях Киргизии и Украине.
Поражает пшеницу, овес, ячмень, рожь, кукурузу, сорго, костер безостый, пырей ползучий, житняк, виды райграса, тимофеевку, мятлик луговой и различные виды овсяницы.
Листья больных растений пшеницы приобретают светло-зеленую окраску, а на листьях ячменя появляются мозаичная крапчатость и пятнистость, которые часто сливаются, образуя прерывистые удлиненные хлоротичные полосы.
Специфическим признаком проявления мозаики костра у злаковых растений является деформация (нитевидность) центрального листа (Артемьева Н. Н., Родина К. И., 1968).
Возбудитель болезни — вирус мозаики костра (Brome mosaic virus). Его вирионы — округлые изометрические частицы диаметром до 25 нм, содержат однонитевую РНК. Поражает растения 162 видов из 7 семейств, особенно сильно озимую пшеницу и ячмень, кукурузу, сорго и многие злаковые травы. Часто встречается совместно с вирусом озимой мозаики пшеницы и вирусом карликовой мозаики кукурузы на кукурузе и сорго. Есть сведения, что вирус передается жуками рода Diabrotica и некоторыми нематодами, однако это не всегда подтверждается. Легко передается механическим путем.
Болезнь может быть причиной отставания растений в росте, мужской стерильности цветков колоса и щуплости зерна.
Бледно-зеленая карликовость злаков. Выявлена в Украине, Поволжье на Северном Кавказе. Пораженные растения отстают в росте, образуют плотные розетки и, как правило, не выколашиваются. Только у отдельных растений наблюдается выколашивание, но колос их невыполненный и в нем образуется щуплое зерно. Корневая система больных растений слабо развита.
Болезнь вызывают микоплазменные тела, а переносчиками их являются полосатая и шеститочечная цикадки.
Больные растения в среднем дают лишь 4—5% потенциального урожая.
Вирусные и микоплазменные заболевания значительно меньше развиваются при севе пшеницы в оптимальные сроки, тщательном уничтожении всходов падалицы озимых и яровых злаков, уничтожении сорняков на посевах, у лесополос, на обочинах полей и дорог, при планомерном осуществлении мер борьбы с насекомыми-переносчиками. Важное значение имеет также соблюдение пространственной изоляции не менее 500 м между посевами озимых и яровых зерновых культур.
Семейство Bromoviridae – таксон объединяет онРНК(+) – содержащие фитовирусы пяти родов [2] .
Роды - представители семейства Bromoviridae
Морфология
Вирионы видов семейства Bromoviridae могут иметь сферическую, квазисферическую или бацилловидную форму. Диаметр 18–35 нм, длина 30–57 нм [3] [1] [2] .
Биология
Вирусы семейства Bromoviridae передаются тлями, нематодами, семенами, пыльцой, инокуляцией сока. Носителями вирусов являются зараженные многолетние растения [3] [1] [2] .
Характеристика родов семейства Bromoviridae
Род Alfamovirus
Типовой вид – вирус мозаики люцерны. Вирионы альфамовирусов квазисфирические или бацилловидные. Диаметр 18 нм, длина 30–57 нм. Передаются инокуляцией сока, тлями, семенами, пыльцой [2] .
Род Ilarvirus
Род Bromovirus
Типовой вид – вирус мозаики костра. Вирионы сферической формы, диаметром 26–35 нм. Передаются инокуляцией сока, возможно жуками. Вирус мозаики костра передается тлями неперсистентно [2] .
Род Cucumovirus
Типовой вид – вирус огуречной мозаики. Вирионы кукумовирусов сферической формы, диаметром 26–35 нм. Передаются тлями неперсистентным способом, семенами, пыльцой, инокуляцией сока [2] .
Род Oleavirus
Типовой вид – латентный вирус маслины 2. Вирусный частицы могут быть различной формы от квазисферической до бацилловидной. Длина вирионов 37–55 нм, диаметр 18 нм. Передаются инокуляцией сока. Тлями не передаются [2] .
Распространение
Семейство Bromoviridae – широко распространено в мире [1] [2] .
Вредоносность
Семейство Bromoviridae – таксон объединяет фитовирусы, заражающие множество важных культурных растений [2] .
Род Alfamovirus – включает только один вид фитовируса, известный как вирус мозаики люцерны или вирус Калико картофеля. Вид имеет широкий круг растений хозяев [2] .
Род Ilarvirus – объединяет виды фитовирусов, поражающих в основном древесные породы. Род делится на 10 под групп [2] .
Род Bromovirus – включает виды фитовирусов: вирус мозаики костра, вирус крапчаточти бобов, вирус желтой пятнистости кассии, вирус желтой пятнистости дремы, вирус хлоротической крапчатости вигны, латентный вирус клеотонии [2] .
Род Cucumovirus – включает виды фитовирусов: вирус огуречной мозаики, вирус карликовости арахиса, вирус аспермии томатов. Виды рода имеют широкий круг растений хозяев [2] .
Род Oleavirus – включает только один вид – латентный вирус маслины 2, поражающий оливковые деревья [2] .
Многообразие сортов, последствия изменения климата, интенсификация существующих систем земледелия все чаще способствует поражению пшеницы, а также злаковых культур вирусными заболеваниями. В настоящее время известно более 20 вирусов, способных паразитировать на культурных злаках, в том числе и на пшенице
штриховая мозаика ячменя (Barley stripe mosaic virus (BSMV))
вирус полосатой мозаики пшеницы (Wheat streak mosaic virus (WSMV))
вирус мозаики костра (Brome mosaik virus(BMV))
вирус карликовости пшеницы (Wheat dwarf virus(WDV))
вирус слабой мозаики ячменя (Barley mild mosaic Bymovirus (BaMMV))
вирус полосатой мозаики костра (Brome Streak Mosaic Tritimovirus(BStV))
вирус веретеновидной полосатой мозаики пшеницы (Wheat Spindle Streak Mosaic Bymovirus (WSSMV))
вирус желтой карликовости ячменя (Barley yellow dwarf virus (BYDV))
вирус желтой мозаики ячменя (Barley Yellow Mosaic Bymovirus (BaYMV))
вирус карликовой мозаики кукурузы (Maiz Dwarf Mosaic Potyvirus (MDMV)
вирус хлоротической крапчатости кукурузы (Maize Chlorotic Mottle Machlovirus (MCMV)).
Распространенным и встречающимся на территории Ростовской области и Краснодарского края является вирус полосатой мозаики пшеницы (Wheat streak mosaic virus (WSMV)).
Возбудитель инфекции – Wheat streak mosaik virus, поражает главным образом пшеницу, но встречается также на растениях ячменя, овса, кукурузы, сорго, риса, проса, однолетних и многолетних злаковых травах.
От растения к растению вирус передается при механических повреждениях, инокуляции соком больных растений, а также клещами, который передает инфекцию уже через 30 мин после начала питания на пораженном растении.
Клещи легко распространяются ветром и на теле злаковых тлей при их миграции. Возбудитель заболевания и его переносчики сохраняются в посевах озимых, на всходах падалицы, сорняках.
Развитию болезни способствуют нарушение севооборота и несоблюдение пространственной изоляции полей озимых от яровых культур и злаковых трав, поздние сроки посева яровых и сверхранние посевы озимых культур, наличие сорняков и переносчиков.
Таким образом, для исключения распространения вирусных заболеваний необходимо подбирать оптимальный срок сева, максимально достигать исключение контакта растений с переносчиками в наиболее уязвимой фазе развития растений, а также проводить идентификацию инфекций на ранних стадиях развития.
Читайте также: