Cassava mosaik virus

Artistic rendering of symptoms of a cassava mosaic virus in Guinea-Bissau
Cassava mosaikvirus
Konstnärlig återgivning av symptom på ett kassava mosaikvirus i Guinea-Bissau
Vetenskaplig klassificering
(orankad): Virus
Rike : Monodnaviria
Rike: Shotokuvirae
Provins: Cressdnaviricota
Klass: Repensiviricetes
Beställa: Geplafuvirales
Familj: Geminiviridae
Släkte: Begomovirus
Grupper ingår
Kladistiskt inkluderade men traditionellt uteslutna taxa

Alla de 398 andra arterna av Begomovirus

Cassava mosaikvirus är det vanliga namnet som används för att hänvisa till någon av elva olika arter av växtpatogent virus i släktet Begomovirus . Afrikanskt kassavamosaikvirus (ACMV), östafrikanskt kassavamosaikvirus (EACMV) och Sydafrikanskt kassavamosaikvirus (SACMV) är distinkta arter av cirkulära enkelsträngade DNA-virus som överförs av vitflugor och i första hand infekterar kassavaväxter ; dessa har hittills bara rapporterats från Afrika. Besläktade arter av virus ( Indisk kassava mosaikvirus , ICMV) finns i Indien och närliggande öar ( Sri Lankas kassava mosaikvirus , SLCMV), även om kassava odlas i Latinamerika såväl som Sydostasien. Nio arter av kassava-infekterande geminivirus har identifierats mellan Afrika och Indien baserat på genomisk sekvensering och fylogenetisk analys. Detta antal kommer sannolikt att växa på grund av en hög grad av naturlig omvandling associerad med CMV.

Virusen är medlemmar av familjen Geminiviridae och släktet Begomovirus . Den första rapporten om kassavamosaiksjukdom (CMD) kom från Östafrika 1894. Sedan dess har epidemier inträffat över hela den afrikanska kontinenten, vilket resulterat i stora ekonomiska förluster och förödande svält . 1971 etablerades en resistent linje av kassava, den dominerande värden för patogenen, och användes av International Institute of Tropical Agriculture i Nigeria . Detta motstånd fungerade som en effektiv kontroll i många år. Men i slutet av 1900-talet bröt ett mer virulent virus ut i Uganda och spred sig snabbt till Öst- och Centralafrika. Denna mycket virulenta stam upptäcktes senare vara en chimär av två distinkta Begomovirus- arter.

CMD hanteras främst genom fytosanitära metoder såväl som genom användning av konventionell resistensuppfödning. Dessutom hjälper vektorhantering och korsskydd till att minimera överföring och symtomutveckling. Även om hanteringsmetoder är användbara, har virusens höga hastighet av rekombination och saminfektionsförmåga gjort att CMD är en av de mest skadliga sjukdomarna som påverkar livsmedelsförsörjningen i Afrika.

Värdar och symtom

Blomställningen av kassava ( Manihot esculenta , familjen Euphorbiaceae), en tropisk knölgröda. Muruwere, Manica-provinsen i Moçambique. Bladen visar symptom på kassavamosaiksjukdom, orsakad av ett virus.

Cassava har sitt ursprung i Sydamerika och introducerades till Afrika på relativt senare tid. Den är känd för att vara en mycket torktolerant gröda med förmåga att ge avkastning även när den planteras i dålig jord. När kassava först odlades i Afrika användes den i andra syften även om den nu anses vara en av de viktigaste matvarugrödorna på kontinenten. Dess produktion går mot ett industrialiserat system där växtmaterial används för en mängd olika produkter inklusive stärkelse , mjöl och djurfoder.

Eftersom kassava förökas vegetativt är den särskilt känslig för virus och därför leder Cassava geminivirus till stora ekonomiska förluster varje år. När dessa infekterar en värdväxt utlöses växtens försvarssystem. Växter använder gentystnad för att undertrycka viral replikation, även om begomovirus har utvecklat ett motverkande suppressorprotein mot detta naturliga värdförsvar. Eftersom olika arter av Begomovirus producerar olika varianter av detta suppressorprotein, leder saminfektion av flera arter vanligtvis till allvarligare sjukdomssymtom.

Initialt efter infektion av ett kassava geminivirus i kassava utvecklas systemiska symtom. Dessa symtom inkluderar klorotisk mosaik av bladen, bladförvrängning och hämmad tillväxt. Bladstjälkarna har en karakteristisk S-form. Infektion kan övervinnas av växten, särskilt när ett snabbt debut av symtom uppstår. En långsam sjukdomsutveckling korrelerar vanligtvis med växtens död. Förutom de konventionella effekterna av värd- och patogenegenskaper, visades markens bördighet först påverka symptomologi av Mollard 1987.

Även om de kassava-infekterande geminivirusen orsakar det mesta av sin ekonomiska skada i kassava, kan de infektera andra växter. Värdområdet beror på arten av virus och de flesta kan överföras och orsaka sjukdomar på växter av släktena Nicotiana och Datura .

Cassava Mosaic Disease sprider sig för närvarande över Sydostasien.

Orsaksmedel och sjukdomscykel

Cassava geminivirus överförs på ett ihållande sätt av vitflugan Bemisia tabaci , genom vegetativ förökning med sticklingar från infekterade växter, och ibland på mekanisk väg. Cassava producerar sina första blad inom 2–3 veckor efter plantering; dessa unga blad koloniseras sedan av de viruliferious vitflugorna. Detta är den viktigaste infektionsperioden för CMD-geminivirus, eftersom de inte kan infektera äldre växter. Eftersom virusens genom har två komponenter, DNA A och B, som är inkapslade i separata geminatpartiklar, kräver det en dubbel inokulering för att orsaka infektion.

I allmänhet kräver vitfluga 3 timmars matningstid för att få viruset, en latent period på 8 timmar, varefter den behöver 10 minuter för att infektera de unga bladen. Det finns variation i litteraturen om denna poäng, dock med andra källor som hänvisar till en 4-timmars insamlingstid och 4-timmars latent period. Symtom uppträder efter 3-5 veckors latent period. Vuxna vitflugor kan fortsätta att infektera friska växter 48 timmar efter det första förvärvet av viruset. En enda vitfluga är tillräckligt för att infektera värden; framgångsrik överföring ökar dock när flera infekterade vitflugor livnär sig på växten.

Efter att ha kommit in i växten genom bladen förblir viruset i bladcellerna i 8 dagar. Eftersom det är ett enkelsträngat DNA-virus måste det komma in i bladcellernas kärna för att replikera. Efter denna första period kommer viruset in i floemet och reser till basen av stammen och ut i grenarna. Resan till växtens grenar är mycket långsammare än att resa genom stammen, så sticklingar av grenar från infekterade stjälkar kan vara fria från sjukdomar. Viss litteratur har indikerat att infektion är begränsad till ovanjordisk vävnad, men det är inte klart varför så skulle vara fallet.

Miljö

Allvarligheten av kassavamosaiksjukdom påverkas av miljöfaktorer som ljusintensitet, vind, nederbörd, växttäthet och temperatur. Med tanke på att virusen överförs av vitfluga, kommer spridningen av viruset till stor del att bero på vektorn. Temperaturen är den viktigaste miljöfaktorn som styr storleken på vektorpopulationen. I litteraturen varierar vektorföredragna temperaturuppskattningar från 20 °C till 30 °C till 27 °C till 32 °C men generellt höga temperaturer förknippade med hög fruktsamhet , snabb utveckling och längre livslängd hos vitfluga. Ökad ljusintensitet har visat sig öka aktiviteten hos vitflugvektorn.

Vita flugor kan flyga i hastigheter upp till 0,2 km/h, och under kraftiga vindförhållanden kan de röra sig mycket längre avstånd på kortare tid, vilket ökar hastigheten för virusspridning. Denna vindberoende spridning återspeglas i platsen för vitflugan i kassavafält, med populationer störst i motvindsgränser och lägst inom fältet.

Virusincidensen ökar när kassava växer kraftigt. Sålunda påverkar växttätheten spridningen av viruset, med lågdensitetsfält som uppmuntrar snabbare sjukdomsförökning än högdensitetsfält. I torra områden kan nederbörd vara en begränsande faktor för kassavatillväxt så högre nederbörd kommer att förknippas med högre förekomst av sjukdomar. Bestånden av vitfluga kommer att öka med nederbörden, men kraftiga regn kan hindra spridningen av vitflugan och därmed minska förekomsten av virus.

Tidpunkten för plantering kan spela en viktig roll för sjukdomens svårighetsgrad, med kassava planterad i mars uppvisar en 74% förekomst av CMV, jämfört med 4% i augusti. Säsongsspridning av viruset kommer att variera med klimatet. I av tropisk regnskogstyp , där det är vått och fuktigt större delen av året, skedde snabb virusspridning från november till juni, och långsamma framsteg skedde från juli till september. Denna timing korrelerade med högre och lägre temperaturer. I en studie av sjukdomen i Elfenbenskusten nåddes maximal spridningshastighet två månader efter plantering. Lite eller ingen infektion inträffar efter tre månader, och variationen i spridningen berodde på förändringar i temperatur, strålning och populationsnivåer av vitfluga.

Kontrollstrategier

Kontrollstrategier för kassavamosaiksjukdom inkluderar sanitet och växtresistens. I det här fallet innebär sanitet att använda sticklingar från friska växter för att börja med en hälsosam tomt och bibehålla den friska tomten genom att identifiera ohälsosamma växter och omedelbart ta bort dem. Denna strategi skyddar dem inte från att inokuleras av vitflugor, men forskning visar att viruset är mer aggressivt i växter infekterade från förorenade sticklingar än av insektsvektorer. Det finns också specifika sorter som klarar sig bättre mot vissa virus än andra, så växtresistens är möjlig. Till exempel har hybrider som är ett resultat av korsning av kassava och andra arter, såsom Manihot melanobasis och M. glaziovii, visat sig ha betydande resistens mot CMV.

Förebyggande metoder för CMV-spridning inkluderar att undvika att plantera alternativa värdar av viruset, såsom ricinböna ( Ricinus communis ), intill kassava, undvika att plantera kassava om närliggande fält har virusinfekterad kassava eftersom dessa kan bäras av vitflugor. Förebyggande metoder inkluderar också att inte plantera alternativa värdar av virusvektorn Whitefly, t.ex. tomat.

Det CABI -ledda programmet, Plantwise , föreslår samodling med spannmål och baljväxter, såsom majs eller cowpeas, för att stöta bort vitflugor och rotera kassava med icke-värdgrödor inklusive sorghum.

Tanzanias jordbruksministerium för livsmedelssäkerhet och kooperativ rekommenderar att man rycker upp sjuka växter en gång i veckan genom att dra ut dem för hand. Växter bör föras bort från fältet och utsättas för solljus för torkning och sedan brännas för att döda virus.

Den mesta forskningen har gjorts under orealistiska förhållanden och relaterar därför endast dåligt till tillämpning inom området. Sällsynta studier under realistiska förhållanden inkluderar Mollard 1987 och Otim-Nape et al 1994.

Betydelse

Mestadels odlas som en matkälla i Afrika, kassava är den tredje största källan till kolhydrater i världen. På senare tid har produktionen av kassava förvandlats från försörjning till kommersiell produktion.

CMD beskrevs första gången 1894 och anses nu vara ett av de mest skadliga grödevirusen i världen. De årliga ekonomiska förlusterna i Öst- och Centralafrika uppskattas till mellan 1,9 miljarder USD och 2,7 miljarder USD. Även om kassava också odlas i Latinamerika och Sydostasien, finns de geminivirus som infekterar den bara i Afrika och den indiska subkontinenten. B. tabacis oförmåga att effektivt kolonisera kassava i denna del av världen.

Tanzanias jordbruksministerium för livsmedelssäkerhet och kooperativ rekommenderar att man rycker upp sjuka växter en gång i veckan genom att dra ut dem för hand. Växter bör föras bort från fältet och utsättas för solljus för torkning och sedan brännas för att döda virus.

Källor

Definition of Free Cultural Works logo notext.svg, Plantwise, CABI. Den här artikeln innehåller text från ett gratis innehållsverk. Licensierad under CC-BY-SA ( licensförklaring/tillstånd) . Text hämtad från PMDG Green List: Cassava mosaic disease <a i=6>​, För att lära dig hur du lägger till öppen licenstext till Wikipedia-artiklar, se denna instruktionssida . För information om återanvändning av text från Wikipedia , se användarvillkoren .

Definition of Free Cultural Works logo notext.svg, Jumbe A. Ahmed, CABI. Den här artikeln innehåller text från ett gratis innehållsverk. Licensierad under CC-BY-SA ( licensförklaring/tillstånd) . Text hämtad från Plantwise Factsheets for Farmers: Control of Cassava mosaic disease by uprooting<a i=6>​ , För att lära dig hur du lägger till öppen licenstext till Wikipedia-artiklar, se denna instruktionssida . För information om återanvändning av text från Wikipedia , se användarvillkoren .

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Cassava_mosaic_virus&oldid=1100486955 "