Potatisbladrullevirus

Potatisbladvirus
	En potatisväxt infekterad med Potatisbladvirus
Virusklassificering
(orankad):	Virus
Rike :	Riboviria
Rike:	Orthornavirae
Provins:	Pisuviricota
Klass:	Pisoniviricetes
Beställa:	Sobelivirales
Familj:	Solemoviridae
Släkte:	Polerovirus
Arter:	Potatisbladrullevirus

Potato leafroll virus (PLRV) är en medlem av släktet Polerovirus och familjen Solemoviridae . Det floembegränsade positiva känsla- RNA-viruset infekterar potatis och andra medlemmar av familjen Solanaceae. PLRV beskrevs först av Quanjer et al. år 1916. PLRV överförs av bladlöss, främst den gröna persikobladlössen, Myzus persicae . PLRV är ett av de viktigaste potatisvirusen i världen men särskilt förödande i länder med begränsade resurser och hantering. Det kan vara ansvarigt för individuella växtavkastningsförluster på över 50 %. En uppskattning tyder på att PLRV är ansvarigt för en årlig global avkastningsförlust på 20 miljoner ton. Symtomen inkluderar kloros , nekros och bladkrusning.

Värdar och symtom

PLRV infekterar medlemmar av familjen Solanaceae . Den ekonomiskt viktigaste värden är Potatisen, Solanum tuberosum spp. Hos potatis förekommer symtom på primär infektion, infektion under växtsäsongen, i de yngsta bladen. Bladkanterna blir nekrotiska, blir bruna och lila och krullar inåt mot mitten av bladet. Sekundär infektion, som börjar från infekterade potatisavlivningar, ger allvarligare symtom. Bladrullning är mer påtaglig och hela bladet kan bli klorotiskt och har ibland också en lila missfärgning. Nekros av floemvävnaden, särskilt i haulm , observeras efter uppkomsten av symtom. Växter infekterade med PLRV upplever hämmad tillväxt och producerar mindre knölar. Infekterade knölar behåller normal form men upplever nekros av kärlvävnaden. Nekros av knölen kanske inte är uppenbar vid skörd och kan utvecklas vid lagring. Detta uppträder vanligtvis som små bruna fläckar utspridda i hela vävnaden. Netto nekros av potatis är resultatet av infektion med potatisbladsrullvirus (PLRV). Detta symptom orsakas av selektiv död och skada på celler i knölens kärlvävnader. Det faktum att endast specifika celler i knölen påverkas av detta problem medan andra förblir normala orsakar det karakteristiska nettosymptomet. Infektion med viruset kan direkt orsaka skada på och död av kärlvävnaderna eller närvaron av viruset kan göra dessa känsliga vävnader mer mottagliga för skador från andra påfrestningar. Det finns en stark likhet mellan PLRV-netnekros och en annan knöldefekt känd som missfärgning av stamänden (SED). Till skillnad från PLRV tros SED vara en fysiologisk störning.

Viruset i sig är en extremt liten, nästan sfärisk partikel med en diameter på 25 nanometer. Den kan spridas av flera bladlössarter som koloniserar potatis, där den gröna persikobladlössen är den mest effektiva. Insektsvektorn är absolut nödvändig för att spridas eftersom mekanisk överföring, som den som sker när bladen på en infekterad växt skaver på en frisk, inte sker med PLRV. Infektionsprocessen är faktiskt ganska komplicerad med detta virus. Först måste bladlössen förvärva viruset genom att äta på en PLRV-infekterad växt. Sedan måste viruset cirkulera från bladlössens tarm, genom cirkulationssystemet tills det slutligen kommer in i spottkörtlarna, från vilka det kan utsöndras när bladlössen livnär sig på friska växter. Först efter att detta har hänt kan bladlössen sprida viruset. Denna händelseförlopp kan kräva 24 timmar. eller mer att inträffa. Tyvärr, när en bladlöss väl blir infekterad förblir den så resten av livet. Spridning av viruset mellan växter inom ett fält och mellan fält kan ske av bladlössens vingade former, men mest spridning inom ett fält, särskilt från infekterade växter till närliggande, friska, åstadkoms av de vinglösa formerna.

Fröcertifieringsprogram tillåter endast en mycket liten nivå av PLRV i certifierat utsäde. I Idaho, till exempel, under den andra fältinspektionen är den tillåtna mängden PLRV endast 0,05 % för G4-frö, 0,01 % för G3 och G2 och ingen alls tillåten i kärnkraft och G1. Mycket små andelar PLRV i utsädespotatis utgör normalt inte någon risk för den kommersiella producenten. Men även mycket små procentandelar virus kan vara ett problem om gröna persikobladlöss dyker upp mycket tidigt och i överflöd. Under år som är mycket gynnsamma för insekter, som säsongen 1996 var, kan bladluspopulationen bli så stor att även en mycket låg andel av PLRV-infekterade utsäde skulle kunna resultera i tillräcklig spridning för att orsaka problem, eftersom bladlösspopulationen ökar, så gör sannolikheten att de kommer att stöta på en infekterad växt. Bekämpning av bladlöss med insekticidapplicering är det enda sättet att hantera detta problem under produktionsår som är mycket gynnsamma för bladlöss.

Fröburen infektion resulterar i allmänhet i små, hämmade, svårt skadade plantor som har minskat skörd både i antal knölar och i knölstorlek. Stora knölar som uppvisar det typiska symtomet på nettonekros kan mycket väl vara resultatet av den aktuella säsongens infektion.

PLRV infekterar andra värdar inklusive månblomma, Datura stramonium som orsakar intervenal nekros och hårig nattskugga, Solanum villosum som orsakar kloros, bladrullning och läderartad struktur på löv. Skala tomat, Physalis floridana symtom inkluderar kloros, rullning av bladen och hämning. PLRV infekterar många andra växter i familjen Solanacea och kan även infektera vissa icke-solanaceous växter.

På grund av det breda utbudet av symtom som förekommer hos olika värdar måste diagnos av PLRV göras baserat på den infekterade arten. I potatis diagnostiseras PLRV genom hämning och bladrullning. Diagnos av andra arter som nämnts tidigare är genom de ovan nämnda symtomen. PLRV kan detekteras på plats med PLRV AgriStrip-magnetisk. Detta laterala flödestest använder mikropärlor belagda med en antikropp som är specifik för PLRV. Viruspartiklar separeras från växtvävnaden med hjälp av en kraftfull magnet. PLRV AgriStrip-magneten kan detektera låga titrar som tidigare ansågs vara för låga för traditionella sidoflödestester.

Sjukdomscykel

PLRV kan introduceras till potatis genom att plantera infekterade frön eller genom insektsvektorer . Den gröna persikabladlössen ( Myzus persicae ) är den primära vektorn för PLRV. Bladlöss förvärvar viruset genom att livnära sig på infekterade växter. Det infekterade floemet tas upp genom bladlössnålen i matsmältningssystemet. Viruset passerar sedan membranet i tarmen och går in i hemocoel där det sedan kan passera membranet in i spottkörtlarna. Denna process tar flera timmar, efter vilken tid bladlössen fortsätter att överföra viruset under sin återstående livstid. Denna process är känd som ihållande överföring. I tempererade områden kan den gröna persikobladlössen hålla i sig genom vintern genom att lägga ägg i vedartade arter av släktet Prunus . Ägg kläcks tidigt på våren, och bladlöss i början av början livnär sig på trädfloem fram till sommaren, då de byter till mer föredragna örtartade värdar, inklusive jordbruksgrödor. Under denna tid kan den gröna persikobladlössen överföra PLRV som finns i ogräs från familjen Solanaceae till potatis och andra grödor. Potatisplantor infekterade med PLRV kommer att producera infekterade knölar. Om infekterade knölar planteras kommer de att ge upphov till infekterade växter. Bladlöss kan också sprida PLRV till knölar i lagring, särskilt efter att de groddar. Bevingade bladlöss kan bäras flera hundra kilometer av vindströmmar, vilket möjliggör en utbredd infektion.

Miljö

Eftersom PLRV överförs av bladlössvektorer är det vanligare i miljöer som främjar bladlössutveckling. Varma fuktiga förhållanden är att föredra, men bladlöss kan frodas i ett antal klimat så länge det inte är för varmt och torrt, eftersom deras mjuka kroppar gör dem benägna att torka . I tropikerna kvarstår bladlöss året runt men effektiviteten för PLRV-överföring minskar vid temperaturer över 26 grader Celsius. De optimala temperaturerna för grön persikobladlöss är mellan 13 och 19 grader Celsius.

Betydelse

PLRV är en ekonomiskt viktig sjukdom på grund av den skördeförlust den kan orsaka. Tillsammans med andra bladlössvektorerade virus orsakar PLRV en årlig potatisförlust i USA på 100 miljoner dollar. Växter som är infekterade med viruset producerar endast små till medelstora knölar som inte är att föredra på marknaden. När växter odlas från infekterade knölar kan avkastningen minskas med 33-50%. Eftersom potatis produceras genom att plantera de knölar som producerats föregående säsong är PLRV särskilt problematiskt vid produktion av utsädespotatis. Plantering från infekterade knölar kommer inte att ge potatis av acceptabel marknadskvalitet och kan orsaka en betydande förlust. Alltså är varje infektionsmängd över den ekonomiska tröskeln. I USA är potatisindustrin en viktig inkomstkälla, med de mest producerande staterna 2009 var Idaho (735 250 000 USD), Washington (627 995 000 USD) och Wisconsin (246 330 000 USD).

Förvaltning

Eftersom PLRV ständigt överförs gör det enklare kontrollmedel. Studier har visat att det krävs minst tolv timmar för att viruset ska kunna överföras av en bladlöss. Därför kan PLRV kontrolleras effektivt genom att minska bladlösspopulationerna. Systemiska insekticider och bladinsekticider kan användas för att förhindra bladlössmatning. Eftersom det tar flera timmar för virus att överföras av bladlöss används systemiska insekticider och bladlössen dör innan den kan överföra viruset. Bladbekämpningsmedel används när koloniserande bladluspopulationer blir för höga och är användbara som en nedbrytningsmetod för att snabbt minska bladlösspopulationerna. Imidakloprid , Methamidophos och Endosulfan används ofta vid bladlössbekämpning. En studie fann att etyl-metyl paration bekämpningsmedel är mindre effektiva för att kontrollera den gröna persika bladlöss vid lägre temperaturer. Vid 25 grader Celsius var bladlössdödligheten 95 %. Vid 17 grader Celsius var dödligheten 90 %, vid 10 grader Celsius var dödligheten 80 % och vid 7 grader Celsius var dödligheten 67 %. Detta tyder på att vissa kemiska kontroller är mer effektiva vid högre temperaturer. Andra förvaltningsstrategier inkluderar sanitet och fröcertifiering. Att rensa eventuella frivilliga knölar från ett fält minskar eventuella reservoarer som kan kvarstå. Utsädescertifieringsprogram testar utsädespartier med hjälp av ELISA för att detektera flera potatisvirus. Fröpartier kan sedan bedömas efter mängden infektion. Mycket infekterade fröpartier kasseras och används inte nästa säsong.

Se även

externa länkar