Beet curly top virus
|
|
| Beet curly top virus | |
|---|---|
| Beet plant infekterad med BCTV | |
| Virus klassificering | |
| (orankad): | Virus |
| Rike : | Monodnaviria |
| Rike: | Shotokuvirae |
| Provins: | Cressdnaviricota |
| Klass: | Repensiviricetes |
| Beställa: | Geplafuvirales |
| Familj: | Geminiviridae |
| Släkte: | Curtovirus |
| Arter: |
Beet curly top virus
|
| Synonymer | |
|
|
Beet curly top virus ( BCTV ) är ett patogent växtvirus från familjen Geminiviridae , som innehåller ett enkelsträngat DNA. Familjen Geminiviridae består av nio släkten ( Becurtovirus , Begomovirus , Capulavirus , Curtovirus , Eragrovirus , Grablovirus , Mastrevirus , Topocuvirus , Turncurtovirus ) baserat på deras värdområde, virusgenomstruktur och typ av insektsvektor . BCTV är ett Curtovirus som påverkar hundratals växter. Den enda kända vektorn är betbladhopparen , som är infödd i västra USA.
Historia
Beet curly top virus upptäcktes först 1888 i de västra delarna av USA. Viruset kändes inte helt igen förrän 1907 när folk började inse att viruset påverkade deras grödor vilket ledde till ökande avkastningsförlust . När BCTV började dyka upp och föröka sig inom USA, påverkade det många stater (Kalifornien, Idaho, Utah och Washington) som ligger i det västra området. Enligt Environmental Protection Agency (EPA) förstördes många grödor av sjukdomen och ledde till en betydande ekonomisk förlust. BCTV har också varit känt för att påverka andra länder inklusive Mexiko, Sydamerika och Gamla världen (Medelhavsområdet och Mellanöstern).
Strukturera
BCTV innehåller ett enkelsträngat cirkulärt DNA som är inkapslat i en tvinnad ikosaedrisk kapsid . Virus-DNA innehåller ett monopartit genom som är uppbyggt av tre viral sense och fyra komplementära öppna läsramar (ORF). ORF Complementary 1 (Cl) innehåller koden för replikationsinitiatorproteinet (Rep) som är ansvarigt för att initiera replikation med en värdcell . C3 spelar också en viktig roll i replikeringsprocessen. C2 är involverad i att orsaka sjukdomen ( patogenicitet ) medan C4 spelar en viktig roll för att utveckla de viktigaste symptomen som kommer med viruset, såsom hyperplasi , krullning av bladen och deformation.
Överföring
BCTV överförs till nymfer av betbladhoppare när de livnär sig på floem från växter som är infekterade med viruset. Även om bladhopparen är infekterad med viruset replikerar viruset inte inuti bladhopparen och skadar dem inte. BCTV kan inte föras vidare till deras avkomma. Det enda sättet för avkommor att bli infekterade med viruset är om de livnär sig på växter som är infekterade med BCTV. När betbladhopparna väl fått i sig viruset, flyttar det från deras matsmältningskanal till spottkörtlarna. När de infekterade lövhopparna migrerar och livnär sig på friska växter, överför de viruset genom att äta floemet. De infekterade betbladhopparna kan infektera olika växter under resten av sin livstid.
Värdar
BCTV har varit känt för att påverka mer än 300 växtarter från 44 olika familjer . Sockerbetor är kända för att vara huvudvärden för detta virus men det påverkar också många växter inklusive bönor , selleri , spenat , meloner, paprika , squash , gurka och tomater . Yngre växter verkar vara mer mottagliga för skador och utvecklade fler symtom från viruset jämfört med vuxna växter. Det har visats att BCTV tenderar att infektera fler tvåhjärtbladiga värdar medan inga enhjärtbladiga växter har erkänts som en värd för detta virus.
Symtom
Växter som är infekterade tenderar att visa tidiga symtom inom 5 dagar. BCTV orsakar många symtom inklusive:
- Vensvullnad (det tidigaste och vanligaste symtomet)
- Blad curling
- Gulning av blad med lila ådror
- Nekros och hyperplasi av floem
- Fruktdeformation
- För tidig fruktmognad
- Minskad fruktkvalitet och avkastning
- Stunting
- Död av unga plantor
Miljö
Betlövhopparen finns vanligen i tropiska och subtropiska länder som har varmt klimat. De har visat sig vara bosatta i den västra delen av USA, Mexiko, Sydamerika och Gamla världen (Medelhavsområdet och Mellanöstern). Under vintern i Kalifornien vandrade betbladhopparen till foten av kustområdet som ligger på västra sidan av Central Valley och lägger ägg i de fleråriga ogräsen och bockhornsplantainerna. När nymfer av betlövhoppare föds, skulle de konsumera de infekterade ogräsen och växterna som får dem att förvärva viruset. Under mitten till slutet av våren skulle de vuxna lövhopparna resa till jordbruksområdet i Central Valley för att infektera andra friska växter och ogräs. När hösten närmar sig vandrar de vuxna lövhopparna tillbaka till foten och börjar processen igen.
Miljöpåverkan
BCTV orsakade många problem för bönderna. När viruset först upptäcktes 1907, drabbades bönderna i Kalifornien skadligt och hade en stor avkastningsförlust i grödor. Andra stater, inklusive Idaho, drabbades också kraftigt av viruset. BCTV utplånade nästan Idahos sockerbetsindustri tills de effektivt utvecklade sockerbetor som var resistenta mot viruset 1935. Från början av 1900-talet och fram till nu har bönderna fortfarande svårt att hålla tillbaka detta virus. 2001 hade Central Valley i Kalifornien en enorm förlust av skördar till ett värde av upp till miljoner dollar. År 2002 drabbades också bönproduktionen i den colombianska bassängen i delstaten Washington av viruset och drabbades av många förluster.
Behandling och förvaltning
När BCTV blev svårare att hantera, utvecklades många metoder för att hjälpa till att begränsa detta virus. Metoderna inkluderade förädling av lockiga toppvirusresistenta grödor, plantering tidigare eller senare på året, användning av insekticider och ogräshantering.
1918 etablerades det första kända projektet för att producera resistenta sockerbetor. Efter att ha utvecklat sina första lockiga toppresistenta sockerbetor 1926, fastställde forskarna att växterna inte helt kunde motstå viruset och fortfarande var mottagliga för infektion.
På grund av det ökande antalet utbrott av locktopvirus i Kalifornien, gick många grupper med i utvecklingen av locktopresistenta sorter . Kalifornien var framgångsrikt med att utveckla lockiga toppresistenta sorter som var lämpliga för odlingsförhållandena i Kalifornien. Denna metod övergavs snart i mitten av 1900-talet på grund av låga skördar. De högavkastande känsliga grödorna antogs snabbt över delar av Kalifornien som inte påverkades av BCTV. Grödodlingen var framgångsrik i flera år tills viruset återuppstod 2001 och 2003 och orsakade stora förluster.
Många stater som drabbades av BCTV började snart använda insekticider för att minska antalet BCTV-utbrott. 1943 antog Kalifornien BCTV management-programmet, som fortfarande körs idag. Detta program fokuserar på användningen av insekticider för att minska mängden betbladhoppare genom att spraya kemikalier i områden utanför grödor där betbladhopparna vistas. Att döda betlövhopparna innan de invaderar känsliga värdgrödor leder till att färre grödor infekteras. Långsamt ifrågasattes användningen av insekticider på grund av dess effekter på miljön, icke-målorganismer och hotade arter . När antalet betbladhoppare fortsatte att öka beordrade EPA användningen av clothianidin för att hjälpa till att kontrollera insekterna 2006, 2007 och 2008.
1949 utvecklades ett annat lockigt toppledningsprogram i södra Idaho. Den fokuserade på användningen av insekticider och specifika planteringstider för att kontrollera viruset. Metoden för specifika planteringsdatum var inkonsekvent och ledde till en misslyckad hantering av viruset. 1969 avskaffades programmet på grund av den ökade urbaniseringen och bristen på tillgängliga medel för att hålla programmet igång.
I Arizona visade fältobservationer att en fördröjning av plantering till slutet av oktober till november kan bidra till att minska förekomsten av BCTV; dock kan det inte alltid vara framgångsrikt att ändra planteringsdatum eftersom betlövhopparnas rörelser är inkonsekventa och oförutsägbara. Många ogräs är också värd för betbladhopparna; därför kan korrekt ogräsbekämpning bidra till att minska förekomsten av BCTV.