Біологія Х-вірусу картоплі (стр. 1 из 4)
Зміст
Вступ
Розділ 1. Поширеність вірусів рослин та боротьба з ними
Розділ 2. Х-вірус картоплі: характеристика, особливості
2.1 Характеристика вірусу
2.2 Способи передачі вірусу
Розділ 3. Використання Х-вірусу в сучасних дослідженнях
3.1 Метод отримання препаратів Х-вірусу картоплі для виробництва діагностичної сироватки
3.2 Електронномікроскопічні дослідження апікальних меристем картоплі та вплив хіміотерапії на процес оздоровлення
Висновок
Список використаної літератури
Віруси не можуть самостійно поширюватись у природі. Допомагають їм у цьому насамперед комахи-переносники (віроформні комахи). Фітопатогенні віруси найчастіше переносять попелиці, трипси, цикади, кліщі й деякі листогризучі комахи. Наприклад, відомо понад 200 видів попелиць — переносників 160 видів вірусів.
Для багатьох вірусів рослин характерний ґрунтовий спосіб поширення, їх поширюють нематоди, які пошкоджують кореневі системи хворих і здорових рослин, а також гриби. Наприклад, гриб ольпідій капустяний може поширювати вірус некрозу тютюну за допомогою своїх зооспор. Чимало вірусів передається насінням, бульбами, коренями, цибулинами тощо. Виявлено також, що біля 50 вірусів можуть переноситись повитицею, коли цей бур'ян-паразит перекидається з хворої рослини на здорову. Слід додати, що сама людина сприяє поширенню багатьох вірусів. Це відбувається під час проведення різноманітних агротехнічних заходів: щепленні та обрізуванні дерев, пікіруванні розсади, пасинкуванні рослин тощо, коли сік з випадково поранених хворих рослин потрапляє на руки, одяг або знаряддя праці робітників і переноситься у такий спосіб на поранені здорові рослини. Нарешті, віруси звичайної мозаїки квасолі та мозаїки в'яза можуть поширюватись разом з пилком.
Вірусні хвороби рослин спричиняють значні втрати врожаю та зниження якості сільськогосподарської продукції. Необхідність вивчення фітовірусів на Україні визначається, в першу чергу, тим, що більша частина території України – це райони інтенсивного землеробства. Розробка високочутливих та специфічних методів діагностики фітовірусів і ефективних заходів боротьби з ними потребує детального вивчення їх біологічних та структурно-функціональних характеристик. Цінну інформацію щодо структури вірусних білків, організації вірусної частки, деяких функціональних характеристик вірусів рослин можна одержати шляхом вивчення їх антигенної структури. Одним з критеріїв оцінки ступеню спорідненості вірусів рослин є їх антигенні властивості.
Мета роботи полягала в аналізі біології Х-вірусу картоплі та сучасних досліджень, які проводяться з використанням цього вірусу.
Завдання роботи були наступними:
1) дати коротку характеристику поширеності вірусів рослин та боротьби з ними;
2) охарактеризувати Х-вірус картоплі та його особливості;
3) проаналізувати перспективи використання Х-вірусу в сучасних дослідженнях.
Розділ 1. Поширеність вірусів рослин та боротьба за ними
У літературі описано близько 700 вірусних захворювань рослин. Серед збудників цих хвороб добре вивчено понад 150. В Україні зареєстровано понад 115 вірусів рослин. Тривалий час віруси вважались високоспецифічними агентами. Тепер уже відомо, що специфічність їх є досить умовною.
Великої шкоди завдають вірусні хвороби злаковим культурам. В Україні відомо їх понад 10, а всього в літературі описано близько 60 вірусних хвороб злаків. Найбільшої шкоди зерновому господарству завдають смугаста мозаїка пшениці, мозаїка озимої пшениці, штрихувата мозаїка ячменю, мозаїка кукурудзи тощо. Щороку вони призводять до значних втрат урожаю, а в окремі роки, коли спостерігаються масові епіфітотії, втрачаються тисячі тонн зерна.
Останнім часом поширилась і завдає значної шкоди картоплярству України готика картоплі. Характерною ознакою цієї хвороби є розміщення листків під більш гострим кутом до стебла, що надає рослинам готичного вигляду. Вірус готики передається при різанні бульб ножем, під час щеплень, через бульби, комахами тощо. Найбільш уражується готикою картопля в Сумській, Чернівецькій, Полтавській та південних областях України. Зниження урожайності від цієї хвороби сягає подекуди понад 60 %.
Вибір та застосування різних заходів боротьби з вірусними хворобами залежить насамперед від виду хвороби і видів рослин, на які вона поширюється. Загальними для боротьби з вірусними хворобами рослин є такі заходи: 1) виведення і впровадження у виробництво стійких проти вірусів сортів рослин; 2) знищення комах та інших переносників вірусів; 3) ліквідація джерел поширення вірусів у природі (це передусім своєчасне лущення стерні і зяблева оранка, знищення бур'янів на полях, межах, узбіччях доріг, які є джерелом інфекції; дотримання оптимальних строків сівби і проведення противірусного прополювання насіннєвих посівів); 4) використання для сівби здорового безвірусного насінного матеріалу.
Останніми роками серед профілактичних заходів, які запобігають зараженню рослин вірусами, поширення набуває вакцинація рослин (переважно закритого грунту) ослабленими штамами вірусів. Інтенсивно проводяться також роботи з оздоровлення рослин методами термотерапії (з використанням спеціальних термокамер), щоб отримати безвірусні клони, хіміотерапії, культур верхівкових меристем тощо.
Розділ 2. Х-вірус картоплі: характеристика, особливості
2.1 Характеристика вірусу
Збудник: potato X potexvіrus.
Симптоми: хворі рослини мають пригнічений вигляд і погано цвітуть. Краї листків загнуті донизу, листки мають мозаїчне задарвлення.
Х-вірус картоплі (ХВК), типовий представник групи потексвірусів. Міжклітинний транспорт геномної РНК ХВК через плазмодесми клітин рослини-хазяїна забезпечується трьома вірусними транспортними білками: ТБ1, ТБ2 і ТБ3. Для міжклітинного транспорту ХВК необхідний також білок оболонки (БО); однак роль БО і всіх трьох ТБ у міжклітинному транспорті ХВК залишається нез`ясованою.
Рис. 1. Х-вірус картоплі (ХВК), типовий представник групи потексвірусів
Очевидно, геномна РНК ХВК транспортується через плазмодесми у вигляді віріонів або рибонуклеопротеїдів, що містять як БО, так і ТБ1. Відомо, що РНК потексвірусів у складі вірусних часток нетрансльована іn vіtro. У той же час очевидно, що транспортна форма ХВК повинна бути доступна для рибосом для розвитку інфекції.
Інкубація часток ХВК із транспортним білком ТБ1 переводить РНК у складі виріонів з нетрансльованої іn vіtro форми в трансльовану. Результати імуноелектронної мікроскопії преінкубованих препаратів ХВК-ТБ1 свідчать про те, що транспортний білок вибірково зв'язується з одним з кінців вірусної частки (приблизно відповідним 5′-кінцеві вірусної РНК). Можна припустити, що взаємодія з ТБ1 дестабілізує кінець вірусної частки.
Також були отримані результати, що вказують на існування другого способу трансляційної активації віріонної РНК ХВК. Показано, що фосфорилювання білка оболонки ХВК також створює доступну для рибосом іn vіtro РНК у складі вірусних часток.
Приведені вище дані дозволяють припустити існування двох різних механізмів переходу РНК у складі вірусних часток ХВК у трансльовану форму: перший - фосфорилювання БО вихідних віріонів, що попадають у первинно інфіковані клітини, і другий - взаємодія новосинтезованих вірусних часток, призначених для транспорту через плазмодесми, із транспортним білком ТБ1.
2.2 Способи передачі вірусу
У порівнянні з передачею вірусів у польових умовах за допомогою безхребетних або в результаті вегетативного розмноження передача механічним шляхом звичайно відіграє меншу роль. Однак для деяких вірусів цей спосіб передачі має велике практичне значення. Так, віруси можуть поширюватися на плантаціях, легко забруднюючи інструменти, руки й одяг працюючих там людей. Цей спосіб передачі вірусу має особливо велике практичне значення на ранніх етапах росту польових культур, зокрема при висаджуванні рослин. Рослини, інфіковані в ранній період росту, є джерелом поширення вірусу надалі, що відбувається або під час проведення необхідних для даної культури заходів, наприклад видалення бруньок, або в результаті зіткнення хворих і здорових рослин при вітрі. Х-вирус картоплі також легко може передаватися, забруднюючи знаряддя виробництва й обробні машини; передача здійснюється робітниками або тваринами, що раніше контактували з хворими рослинами, причому в деяких випадках вірус може зберігатися в такий спосіб протягом декількох тижнів.
Х-вірус картоплі може передаватися на здорові рослини як у результаті безпосереднього контакту між листками сусідніх рослин, так і в тому випадку, якщо листки таких рослин не контактують один з одним. Припускають, що передача в цьому випадку здійснюється в результаті контакту між коренями сусідніх рослин, однак не можна виключити і можливості того, що визначену роль при цьому грають деякі переносники, що живуть у ґрунті.
Існує ще багато хвороб, що, як уже відомо або як припускають, викликаються якимсь вірусом, однак самі вірусні частки не виділені і не ідентифіковані як инфицирующего агента. У цих випадках, щоб установити вірусну природу якогось визначеного захворювання за допомогою непрямих методів, необхідно насамперед передати захворювання на здорові рослини (часто це приходиться робити за допомогою щеплення, якщо всі інші способи виявляються безуспішними) і потім показати, що це захворювання по викликане клітинними паразитами або іншими агентами невірусної природи. Деякі умови, що можуть стимулювати вірусну інфекцію. Оскільки токсини також можуть передаватися шляхом щеплення, цю операцію, особливо на першому пасажі інфекційного матеріалу, необхідно здійснювати при повній відсутності клітинних паразитів або комах, що повиннео забезпечити елімінацію токсинів як можливої причини захворювання. Так, вірус великих жилок салату-латуку передавався при шести послідовно проведених щепленнях, і при цьому ступінь виразності симптомів не знижувалася. Цей факт виключає можливість того, що симптоми цього захворювання, викликані токсином, продуцируемым.