Jordburet vete mosaikvirus

Jordburet vetemosaikvirus
Klassificering av virus
(orankad):	Virus
Rike :	Riboviria
Rike:	Orthornavirae
Provins:	Kitrinoviricota
Klass:	Alsuviricetes
Beställa:	Martellivirales
Familj:	Virgaviridae
Släkte:	Furovirus
Arter:	Jordburet vete mosaikvirus

Jordburet vetemosaikvirus är en stavformad växtpatogen som kan orsaka allvarlig försvagning och mosaik i känsliga vete- , korn- och rågsorter . Sjukdomen har ofta feldiagnostiserats som ett näringsproblem , men detta har faktiskt delvis möjliggjort det slumpmässiga visuella urvalet genom avelsprogram av resistenta genotyper . Jordburet vetemosaikvirus är en del av släktet Furovirus . Medlemmar av detta släkte kännetecknas av stela stavformade partiklar och positiva sense RNA- genom bestående av två molekyler som är packade i separata partiklar som kodar för antingen replikation, mobilitet, struktur eller försvar mot värden . Viruset sprids av en svampliknande protist , Polymyxa graminis , vars asexuella sekundära och sexuella primära cykler hjälper viruset att spridas. Sjukdomen ger sekundära symtom från rotcellsinfektionen . Sjukdomen är en allvarlig orsak till förlust av skörd.

Värdar och symtom

Den primära värden för jordburet vetemosaikvirus är veteväxten, Triticum aestivum , även om viruset också kan påverka råg, korn och triticale . Symtom på sjukdomen finns främst på bladen. Dessa symtom inkluderar klorotiska lövfläckar eller lövmosaik, rosetteringar , hämmande, ränder och fläckar av löv. Mosaik- och fläckiga symtom kan variera från milt grönt till gult, och bladen kan ibland också ha streck, parallella streck, rödaktiga streck och nekros i spetsarna. Symtom uppträder vanligtvis vid samma tidpunkt varje år. Denna tid är vanligtvis tidig vår, även om i varmare klimat är det möjligt att symtom kan uppstå under senhösten eller tidig vinter. Sjuka fält är ofta ojämna i utseende av symtom, särskilt i låga våta områden. Detta beror på att dräneringsmönstret för vatten på fältet används av viruset för att infektera växter.

Sjukdomscykel

Jordburet vetemosaikvirus använder den svampliknande protisten Polymyxa graminis , en endoparasitisk slemmögel som vektor . P. graminis producerar vilosporer som innehåller viralt RNA och rörelseprotein i upp till 30 år. Vilande sporer kan gro och producera en infektion från viruset som innehåller zoosporer . Zoosporerna behöver vatten för att nå värden så mättade markförhållanden maximerar spridningen. När zoosporen når värdväxten, cyster den på ytan av en kortikal rotcell och utvecklar en spjutliknande påse som när den är mogen slår genom den angränsande zoosporen och värdväggarna. Tillsammans med påsen töms såväl zoosporeinnehållet som viruspartiklarna in i värdbarkcellen. Hur viruset fästs till eller bärs av zoosporen och hur viruset överförs från zoosporen till växtroten är inte helt förstått, även om det faktiska viruset och rörelseproteinet men inte kapsidproteinet har hittats inom P. graminis sporosori . Efter den kortikala rotcellspunktionen kan en av två typer av plasmodia av P. graminis bildas inuti. Dessa plasmodier differentierar sig för att ge upphov till antingen sekundära zoosporer (en del av den asexuella sekundära cykeln) eller vilosporer, den sexuella primära cykeln. Infektionen av rotcellerna orsakar betydande hämning och mosaik, vilket betyder en lokal infektion på roten med sekundära symtom på hämning och mosaikbildning. Viruset i sig innehåller två typer av partiklar. Den längre partikeln innehåller RNA 1, som är cirka 7100 nukleotider lång och kodar för tre proteiner. Två av dessa, som mäter 150 kDa och 209 kDa, tillåter virusreplikation. Det andra proteinet är 37 kDa och tillåter cell-till-cell-rörelseprotein. Proteinerna på 150 kDa och 209 kDa översätts direkt från det virala RNA för meddelandeavkänning, medan 37 kDa-proteinet uttrycks via ett subgenomiskt mRNA . Den kortare partikeln innehåller RNA 2 (cirka 3600 nukleotider), som också kodar för tre olika proteiner. Den första är 19 kDa-höljet eller kapsidproteinet (CP). undertrycks höljeproteinets UGA- termineringskodon vilket tillåter translation av ett 84 kDa CP- genomläsningsprotein , vilket antas vara nödvändigt för virusöverföring av dess protistvektor P. graminis . Det tredje proteinet är ett 19 kDa cysteinrikt protein som uttrycks via ett subgenomiskt mRNA och kan fungera som en suppressor av post-transkriptionell gentystnad som motverkar värdens resistens mot viruset. Optimala temperaturer för P. graminis varierar beroende på var de finns: exempel 80–86 °F (27–30 °C) i Indien varierar i jämförelse med Belgien, Kanada, Japan. och Frankrike (59–64 °F (15–18 °C)) och en optimal temperatur för överföring av 59 °F (15 °C) i delstaten New York . Eftersom ingen signifikant överföring sker vid 44 °F (7 °C), tros hösten eller våren i tempererade klimat vara de tider på året som infektionerna inträffar.

Miljö

Sjukdomen behöver en miljö som är gynnsam för infektion av de simmande zoosporerna av virusets vektor, P. graminis . I torrare miljöer förekommer infekterade växter i lägre liggande, våta områden på fältet, och i fuktiga klimat eller klimat med mer fukt kan infektionsfläckar förekomma var som helst i fältet. Även om sjukdomen kan föröka sig i torrare miljöer så länge det finns en del fukt, finns det fortfarande en mer optimal miljö för spridningen av sjukdomen. Sjukdomen gynnar en miljö med kallt väder och temperaturer nära 60 °F (16 °C), och i USA förekommer jordburen vetemosaik mestadels i östra och centrala delar av landet.

Förvaltning

Sortresistens mot viruset är den mest praktiska strategin för att kontrollera sjukdomen. Bevis visar att det är troligt att motståndet förhindrar den systemiska rörelsen till bladverket från rötterna, även om detta motstånd inte kommer att förhindra någon replikering eller rörelse av celler till rötter. Exempel på resistenta vetesorter inkluderar Hawk- och Newtonsorterna. Information om motståndsmekanismen saknas dock fortfarande. Även om det finns två viktiga aspekter av jordburen vetemosaik, viruset och vektorn, är resistensen mer riktad mot viruset snarare än vektorn. Detta beror på att rötter från mottagliga sorter och resistenta sorter fortfarande kan koloniseras av Polymyxa graminis . Resistens i vetelinjen Triticum aestivum kan bildas genom att korsa vete med en vild diploid förfader till vetet, Aegilops tauschii . Andra resistenssorter finns. De flesta sorter är resistenta mot de vanliga stammarna av viruset. Även om sortresistens för närvarande är den mest effektiva formen av resistens, finns det några andra sätt att hjälpa till att hantera sjukdomen. Kemisk kontroll i jordfumiganter ger kontroll mot vektorn P. graminis , men dessa gasningsmedel är inte ekonomiskt genomförbara vid användning av små korn. Rengöring av maskiner är viktigt för att undvika införandet av viruset till nya områden genom marktransport, och sanitet är ett mer ekonomiskt alternativ för att hantera sjukdomar. ELISA och RealTime PCR kan användas för att bekräfta diagnosen av infekterade växter.

Betydelse

Jordburet vetemosaikvirus sprids för närvarande över större delen av östra och centrala USA. Sedan den första europeiska rapporten 1960 har viruset snabbt spridit sig på den europeiska kontinenten och finns rikligt i Frankrike, Tyskland, Italien och Storbritannien. Under den inledande perioden av jordburen vetemosaikvirusforskning var värdgenotyper som var mottagliga för rosetthämning vanliga och skördeförluster registrerades på över 50 %. Idag, även om noggrann övervakning av rosettfenotyp har minskat skördeförlusterna, uppvisar växter fortfarande mosaikfenotypen, vilket leder till en möjlig betydande skördeförlust. På grund av att virussymtomen är kortlivade och efterliknar näringsbrister, förbises ofta virusets ekonomiska betydelse. Viruset bidrar till lägre kärnvikt, rorkultsnummer och testvikt vilket leder till lägre spannmålsutbyte som leder till en vinstförlust.