biotechnologia


 
 

Wirusy roślinne

oprac. mgr Marta Muszyńska

Zarówno wirusy roślinne jak i wirusy zwierzęce są przenoszone przez wiele różnych grup organizmów żywych. Są to bakterie, grzyby, nicienie, stawonogi (owady, pajęczaki). Ocenia się, że ponad 70% wirusów roślinnych i ponad 40% zwierzęcych jest przenoszonych za ich pośrednictwem. Wektorem może być owad, którego narządy gębowe pozwalają na pobranie i przekazanie wirusa. Najlepiej nadają się do tego narządy gębowe owadów należących do pluskwiaków. Są to gł. mszyce i skoczki.

W pewnych przypadkach przenoszenie wirusów przez stawonogi jest czysto mechaniczne, a stawonóg jest tylko środkiem transportu cząstki wirusowej. Np. w trakcie wysysania soku roślinnego przez owada wirusy mogą się przedostać do jego aparatu ssąco-kłującego i w ten sposób zostać przeniesione do następnej rośliny. Takie przenoszenie jest określane jako przenoszenie bez namnażania wirusa i jako sposób niekrążeniowy. Znamy tez wirusy które nie namnażają się w przenosicielu, ale przechodzą w nim długą drogę od momentu pobrania z jednej rośliny zanim zostaną przeniesione do drugiej. Nie są trawione w przewodzie pokarmowym, a przedostają się przez ścianki jelita do układu krążenia i roznoszone są w hemolimfie do różnych części ciała, min. do gruczołów ślinowych, skąd mogą być wpompowane do komórek roślin w czasie kolejnego żerowania. Ten sposób przenoszenia określamy jako krążeniowy, a wirusy krążeniowymi. W wielu innych przypadkach wirusy przenoszone przez stawonogi namnażają się w organizmie zarówno swojego ostatecznego gospodarza, jak i przenosiciela, przez co owad zachowuje zdolność ich przenoszenia przez całe swoje życie. Mówimy wtedy o przenoszeniu krążeniowym z namnażaniem wirusa, czy też o wirusach krążeniowo-rozmnożeniowych.

Żerowanie owada na roślinie zakażonej, podczas którego owad nabywa zdolności do infekcji, zwane jest żerem nabycia. Okres czasu który upływa od rozpoczęcia żeru nabycia do momentu, gdy owad staje się zdolny do przeniesienia wirusa, nazywa się okresem inkubacji/latencji/utajenia. Trwa on 30-60 godzin i obejmuje wędrówkę wirusa przez układ pokarmowy i krążeniowy do gruczołów ślinowych. Żer inokulacyjny ma miejsce na roślinie którą chcemy zakazić wirusem.


Wirusy roślinne - podział na grupy


Na podstawie sposobu przenoszenia się przez wektory wydzielono trzy grupy wirusów:

- wirusy nietrwałe, np. wirus mozaiki ogórka, wirus Y ziemniaka;
wywołują zwykle objawy mozaiki;
dla pobrania takiego wirusa przez mszyce wystarcza krótki okres żeru ponieważ wirusy te osiągają najwyższe stężenia w powierzchniowych warstwach komórek liścia więc sztylety mszyc nie muszą wnikać głęboko do tkanek rośliny (przedłużony okres pobierania może nawet zmniejszyć efektywność przenoszenia wirusa);
wirusy przenoszone są na kłujkach, adsorbowane są do powierzchni nabłonka w kanale pokarmowym, albo, co jest mniej prawdopodobne, na powierzchni sztyletów mszyc i oddawane w czasie kolejnego nakłucia;
wektor szybko, po każdym kolejnym nakłuciu traci zdolność przenoszenia wirusa, stąd nazywane jest to przenoszeniem nietrwałym;
może się zdarzyć, że mszyca pozbędzie się wirusa z kłujki przy kolejnym nakłuciu tego samego liścia będącego źródłem wirusa jeśli trafi na komórkę w której nie ma wirusa;

- wirusy trwałe, wywołują zwykle objawy typu żółtaczki;
wektorami są gł. skoczki (wirus żółtaczki astra) a czasem mszyce (wirus liściozwoju ziemniaka);
wektor może pobrać wirus tylko gdy żer nabywania trwa stosunkowo długo ze względu na lokalizację tych wirusów w łyku rośliny;
skuteczne ich przenoszenie wymaga okresu inkubacji w owadach po zakończeniu żeru nabycia (przejście z układu pokarmowego do gruczołów ślinowych);

- wirusy półtrwałe, np. wirus żółtaczki buraka;
przenoszenie przebiega bez okresu latencji (w przeciwieństwie do wirusów trwałych);
żer nabycia musi trwać stosunkowo długo (w przeciwieństwie do wirusów nietrwałych);
ich wektory zachowują infekcyjność przez kilka miesięcy a nawet do końca życia;

Najprostszym sposobem inokulacji jest przykrycie wspólnym izolatorem dwóch roślin – rośliny stanowiącej źródło wirusa i rośliny, na którą chcemy wirus przenieść, i wprowadzenie pod izolator wektora. Po odpowiednim czasie roślinę inokulowaną wydobywamy spod izolatora, niszczymy mszyce (przez gazowanie lub opryskiwanie insektycydami) i sprawdzamy obecność wirusa odpowiednim testem (?) lub czekamy na rozwój objawów.

Jeśli przenosimy mszyce z rośliny na której żerują na roślinę którą chcemy inokulować należy przed przystąpieniem do zdejmowania mszycy z rośliny zaniepokoić ją np. przez dotykanie miękkim pędzelkiem o niedużej ilości włosia (np. z sierści wielbłąda) odwłoku aby przerwała żerowanie. Próba przeniesienia żerującego owada może zakończyć się oderwaniem kłujki wbitej w tkankę roślinną. Warto pamiętać, że czas przebywania owada na roślinie nie pokrywa się z czasem żerowania, dlatego należy bezpośrednio obserwować owady aby określić czas żeru.

Efektywność określonego gatunku, czy klonu mszyc jako wektora określonego wirusa wyraża się np. liczbą osobników wektora niezbędną do przeniesienia wirusa, liczbą pomyślnych przeniesień w określonych warunkach albo długością czasu żeru nabycia i żeru inokulacyjnego konieczną do przeniesienia wirusa.

Np. przenoszenie trwałego wirusa liściozwoju ziemniaka za pomocą mszyc:
Liście ziemniaka, porażone wirusem wkłada się do szalek Petriego i umieszcza się na nich 10-15 osobników mszyc (Myzus persicae) pochodzących z bezwirusowej hodowli macierzystej. Po trzech dniach żeru nabycia można mieć pewność, że mszyce pobrały już wirusa. Przenosi się je wówczas na liście inokulowanej rośliny (Physalis floridana) umieszczając po dwie mszyce na każdej roślinie. Żer inokulujący trwa trzy dni. Po tym okresie inokulowane rośliny gazuje się insektycydami, a następnie przesadza do drewnianych skrzynek. Dla kontroli tak samo postępuje się z mszycami wolnymi od wirusa oceniając w ten sposób wpływ samego żerowania mszyc na wzrost roślin. Dodatkową kontrolę stanowią uprawiane w oddzielnych skrzynkach rośliny na których w ogóle nie żerowały mszyce. Blaszki liściowe roślin porażonych wirusem są mniejsze, a ich międzywęźla krótsze. Natomiast rośliny na których żerowały mszyce nie niosące wirusa wykazują tylko zahamowanie wzrostu.

Badania nad możliwością przenoszenia wiroidów przez mszyce wykazują, że same wiroidy nie mogą być przenoszone przez wektory. Natomiast wiroid może być przeniesiony przez mszyce, kiedy ukryje się w kapsydzie białkowym przenoszonego przez nie wirusa.

Sposoby obchodzenia się ze skoczkami są nieco odmienne od stosowanych w przypadku mszyc, gł. dlatego, że skoczki poruszają się szybciej i są w stanie przelatywać dość duże odległości.


Piśmiennictwo:
1. Selim Kryczyński „Zasady identyfikacji i klasyfikacji wirusów roślin” Fundacja ‘Rozwój SGGW’ Warszawa 2005
2. Kiraly Z., Klement Z., Solymosy F., Vŏrŏs „Fitopatologia wybór metod badawczych” Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne Warszawa 1977
3. „Wirusologia molekularna” pod redakcją Anny Goździckiej-Józefiak; Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza; Poznań 2004
4. Andrzej Piekarowicz „Podstawy wirusologii molekularnej” Wydawnictwo Naukowe PWN; Warszawa 2004
5. Selim Kryczyński „Podstawy fitopatologii” Fundacja ‘Rozwój SGGW’ Warszawa 2002


Komentarze

Widok Uszereguj
Tylko zarejestrowani mogą dodawać komentarze. Zarejestruj się/Zaloguj

Podręcznik biotechnologii

Kto jest online

80 gości oraz 0 użytkowników online.

Jesteś niezarejestrowanym lub niezalogowanym użytkownikiem.


 
 
 
Partnerzy:

laboratoria.net Nauka w Polsce Academio Fundacja NanoNet BioCen - BioCentrum Edukacji Naukowej Notatek.pl cebioforum.com materialyinzynierskie.pl Wspieram.to - POLSKI KICKSTARTER - Polska platforma finansowania społecznoœciowego.Tu zrealizujš się Twoje pomysły. VitaInSilica Portal popularnonaukowy

Portal: Redakcja . Współpraca . Kontakt . Polecamy



Wszystkie prawa zastrzeżone 2006-2016 e-biotechnologia.pl
stat4u