Спецвозможности
Агрохимия

Распространение и вредоносность вируса оспы слив в Украине

19.01.2017
3160
Распространение и вредоносность вируса оспы слив в Украине фото, иллюстрация

Как правило, вирусные болезни косточковых носят системный характер. Они поражают все ткани растения-хозяина, за исключением меристем (точек роста) корней и побегов. Пораженные болезнью растения остаются инфицированными на всю жизнь.

 

 

 

Уражене вірусом віспи листя сливи Вирус оспы имеет широкий круг растений-хозяев. Кроме культурных и декоративных видов косточковых культур, он поражает еще 37 диких видов Prunus и более 100 видов травянистых растений. Резерваторами вируса могут быть колокольчики репчатовидные, крапива двудомная, крапива глухая, люцерна серповидная, лютик лжебульбовый, клевер ползучий, паслен сладко-горький, бобы и горох.

Высокий уровень вирулентности вируса оспы слив объясняется его разнообразным штаммовым составом. По визуальной классификации по Д. Шутичу, вирус оспы имеет несколько групп штаммов (некротический, желтый и промежуточный), которые отличаются симптомами, индуцированными на травянистых растениях-индикаторах после искусственной инокуляции. По биологическим, серологическим, молекулярным и эпидемиологическим свойствам различают шесть штаммов оспы PPV: D (Dideron), М (Marcus), EA (El-Amar) и вишневый штамм С (Cherry). Следует отметить, что PPV-C встречается только на вишне и черешне, одновременно PPV-D, PPV-M и PPV-EA никогда не были изолированы из этих культур в природе. Другие два штамма оспы — PPV-W (Winona) и PPV-Rec (рекомбинант между D и М) — менее исследованы.

Вирионы оспы BBC обнаруживают во всех тканях и органах растения-хозяина: листьях, корнях, цветах, плодах, зародышах, коре и молодых побегах, мезофилле, ксилеме и цитоплазме.

Вирус оспы легко передается механической инокуляцией, а также во время прививки и с помощью насекомых-переносчиков. О передаче этого вируса оспы семенами являются неоднозначные сообщения: одни авторы свидетельствуют о способности к семенной передаче, другие — наоборот, не подтверждают это. BBC не распространяется растительной пыльцой при контакте между растениями.

Афидными векторами вируса оспы являются около 20 видов тлей, но только четыре-шесть из их числа являются наиболее эффективными. Это такие, как: люцерновая — Aphis craccivora, спирейна — A. spiraecola, чортополоховая — A. cardui, хелихризовая — Brachycaudus helichrysi, татарниковая — B. сardui, сливовая опыленныя — Hyalopterus pruni, персиковая зеленая — Myzus persicae.

Уражені вірусом віспою плоди сливи

Все виды тлей, которые способны передавать вирус оспы слив, относятся к группе видов, мигрирующих весной и в начале лета из косточковых (основных) на травянистые (промежуточные) растения. Передача вируса оспы слив тлями происходит неперсистентным нециркулятивным типом. При таком распространении вирусы не транспортируются через мембраны переносчика и не попадают внутрь насекомого. Период порога вирусопередачи занимает всего 2 мин, а продолжительность апробации, в течение которой переносчик в процессе питания активно захватывает вирусные частицы и передает их здоровым растениям, составляет всего 10-30 с. Следовательно, можно предположить, что насекомое передает вирусы оспы слив непосредственно от одной клетки эпидермиса к другой в процессе питания.

Ротовой аппарат тлей колюще-сосущего типа прекрасно приспособлен для инокуляции растений вирусами. Максимальная способность к переносу вируса зарегистрирована при 20 ... 23 °С. Инфекционность вируса в организме насекомых хранится не более 4 ч. Однако, несмотря на такое довольно короткое время его сохранение на стилет тлей, он может быть перенесен на значительное расстояние, даже при тихой погоде вредители летают со скоростью 1,6-3,2 км / ч.

Эффективность векторов распространения во время передачи BBC оспы слив зависит от чувствительности культур, плотности популяции тлей и периода поступления вируса. Для высокочувствительных растений достаточно нескольких мигрирующих особей вредителя и короткого периода их питания. Для поражения устойчивых культур успешная передача вируса возможна при высокой плотности тлей и увеличении периода их питания. Кроме того, штаммы вируса оспы слив различаются способностью к векторному переносу на различные растения-хозяева, особенно на персик.
Установлено, что распространение вирусной инфекции оспы слив в промышленных садах происходит осенью во время переноса вируса крылатыми тлями-ремигрантами, которые возвращаются с травянистых растений на деревья. Питаясь на пораженных вирусом шарки деревьях, тли становятся вирофорными и, перелетая на здоровые деревья, инфицируют их.

Скорость распространения вируса в садах зависит от расстояния между здоровыми деревьями и источником инфекции. Установлено, что на площади диаметром 100 м вокруг отдельного инфицированного дерева в течение 10 лет стали пораженными 48-100% деревьев. Однако сливовые деревья, растущие на расстоянии 500 м от очага инфекции, оставались здоровыми.

Симптомы, обусловленные определенным вирусом оспы слив, в значительной степени зависят от вида косточковых, штамма вируса оспы слив и факторов окружающей среды (температуры, интенсивности освещения и т.п.). Иногда косточковые, пораженные вирусами, могут вообще не проявлять видимых симптомов. Кроме того, такие факторы, как несбалансированность элементов минерального питания, их нехватка, высокая интенсивность освещения, инвазии насекомыми и клещами, бактериальные и грибные поражения или генетические нарушения в растениях, могут вызывать появление симптомов, сходных с признаками вирусной инфекции. Поэтому диагноз «вирусная инфекция», оспа слив  следует подтверждать специфическими методами диагностики заболеваний и идентификации вирусов.

Сейчас есть много надежных методов выявления вирусных болезней косточковых,

в частности иммуноферментный анализ (ИФА) с использованием коммерческих тест-систем, специфических в отношении вируса оспы слив, и электронно-микроскопическое исследование вирусов.

Так, результаты исследований, проведенных сотрудниками кафедры вирусологии Киевского национального университета имени Тараса Шевченко путем визуального обследования и с помощью ИФА в шести областях Украины, показали, что наибольший процент пораженных болезнями плодовых растений, вирусом оспы слив зафиксирован в Закарпатской области, причем вирус оспы был идентифицирован в шести районах: Береговском, Виноградовском, Иршавском, Мукачевском, Ужгородском и Хустском. Чаще всего ВВС удавалось идентифицировать на сливе и абрикосе в Хустском и Иршавском районах.

Также значительный процент пораженных вирусом оспы слив плодовых растений был выявлен в Одесской области, в частности в Беляевском районе, на сливе и абрикосе в Овидиопольском районе — на сливе и персике. В Киевской области процент пораженных растений был значительно меньше, причем вирус оспы слив обнаружили только в Киево-Святошинском районе на сливе. Кроме того, проявление ВВС наблюдали в Винницкой (Бершадский р-н), Хмельницкой (Теофипольский р-н) и Харьковской (Харьковский р-н) областях на сливах приусадебных участков.

ВВС на косточковых можно обнаружить в течение всего периода вегетации, начиная с марта и до октября, как в ветвях, почках, цветках, листьях, так и в плодах — конечно, в разной концентрации.

Используя имуносорбентну электронную микроскопию (ICEM), в соке больных растений, давали положительный результат ИФА с тест-системой к вирусу оспы слив, мы наблюдали нитевидные вирусные частицы около 700-720 и 20 нм в диаметре, что, по литературным данным, характерно для ВВС.

Полученные в ходе полевых исследований результаты свидетельствуют, что в Украине достаточно остро стоит вопрос распространения и вредоносности вируса оспы слив на косточковых культурах. Таким образом, определение ареала вируса и изучение его биологии (путей передачи, круга растений-хозяев и резерваторами), а также реакции на изменения окружающей среды позволят разработать действенные меры по предотвращению распространения и развития оспы в насаждениях косточковых культур.

Выращивание косточковых является одной из отраслей современного садоводства. Потребность ведения вирусологического контроля во время выращивания, ухода и репродукции косточковых обусловлена ​​прежде всего трудностями, а чаще — невозможностью освобождения растений от вирусной инфекции, развитие которой не удается контролировать обычными физическими и химическими методами. Учитывая это, основным действенным мероприятием является закладка новых плодовых садов не только здоровым посадочным материалом, свободным от вирусов, но и устойчивым к ним.

Для получения безвирусного посадочного материала широко используют различные способы оздоровления пораженных вирусами растений, в частности метод культуры изолированных меристем. В качестве альтернативы ему применяют термотерапию, которая достаточно эффективна в практике получения свободного от вирусов посадочного материала большинства растений (плодовых, ягодных, цветочных и т.п.), способных к вегетативному размножению. Этот метод широко применяют в Дании, Нидерландах, Германии, а также в Латвии и Молдове.

Для плодовых растений, которые не выдерживают условий термотерапии, перспективен метод химиотерапии. Сейчас есть большое количество химических веществ, которые инактивируют фитопатогенные вирусы, но ни одно из них не получила широкого применения для химиопрофилактики и лечения больных растений. Трудности на этом пути обусловлены, прежде всего, тем, что вирусы очень тесно связаны с клеткой растения-хозяина и угнетения вируса в растении ингибитором почти всегда сопровождается угнетением жизненно важных процессов в самом растении. Однако в Институте микробиологии и вирусологии им. Д.К. Заболотного НАНУ (Киев) разрабатывают новые подходы к оздоровлению и защите растений от вирусных инфекций, вирусу оспы слив, в том числе плодовых и винограда. Новые нанобиотехнологии и методы супрамолекулярной химии позволили использовать химические вещества как индукторы природной устойчивости растений против вирусных болезней, а также разработать способы конструирования препаратов и их адресной доставки в соответствующие «мишени» без существенного нарушения нормальных метаболических процессов в растительных тканях и обеспечить стабилизацию урожайности многих полевых и плодовых культур, чувствительных к вирусам.

Современным подходом, который признан перспективным, также является выведение сортов, устойчивых к вирусам косточковых пород деревьев. 

Многие исследователи делали немало попыток по контролю BBC путем классического отбора растений во время размножения, однако они не закончились выводом полезных коммерческих устойчивых сортов. Сейчас идентифицировано только несколько природных источников устойчивости. Для традиционного вывода плодовых деревьев с желаемыми свойствами нужно много времени и затрат труда нескольких поколений селекционеров. Например, для деревьев с минимальным периодом развития, таких как персик, время, затраченное на вывод улучшенного сорта, составляет 20 лет. Кроме того, каждый сорт растений, в том числе и косточковых, является уникальным. Поэтому применение простого отбора, в результате которого гены резистентности получают от одного из родительских организмов вне сорта, приводит к изменению фенотипических характеристик исходного сорта. Горизонтальный перенос генов устойчивости, конечно, пригодный метод целенаправленного получения устойчивых сортов косточковых растений. Итак, стратегией, которой отдали предпочтение по разработке методов контроля BBC, стало использование трансгенных культур растений.
В течение последних двух десятилетий развитие генетической инженерии и биотехнологии способствовал разработке быстрых и эффективных способов получения вирусостойких экономически важных культур. Экспрессия различных вирусных генов в растении, в частности тех, кодирующих капсидный белок, неструктурные белки, антисмислови РНК и другие, — надежная защита от инфекций.
Попытки по выводу деревьев косточковых культур, устойчивых к BBC, с использованием современных методов биотехнологии оказались успешными в Австрии и Франции. Так, в 1992 году сообщали о выводе растений абрикоса, устойчивого к BBC, в Институте прикладной микробиологии в Австрии, был первый случай успешной трансформации в BBC в косточковых культурах.

Совместными усилиями исследователей из Франции (INRA) и США (USDA-ARS) в 1997 году были выведены генетически модифицированные растения сливы, устойчивые к PPV. Путем использования бактерий рода Agrobacterium исследователи ввели гены вирусного белка оболочки (СР) в клетки сливы. Трансгенная линия слив, которой дали название С-5, проявила высокую резистентность к BBC в условиях оранжереи как прививки инфицированных вирусом почек, так и в опытах с тлями — переносчиками вируса. В течение трех лет исследования сливы С-5 оставались безвирусной. Для изучения продолжительности резистентности в различных климатических условиях, при различной нагрузке инфекции и различных штаммов вируса оспы трансгенные С-5-сливы проверяли в полевых исследованиях в Польше, Румынии и Испании. Они подтвердили высокую устойчивость С-5-слив в BBC.

В результате удачных попыток по выводу трансгенных растений, устойчивых к вирусу оспы слив, этой стратегией заинтересовались ученые всего мира. Их исследования направлены на возможность выращивания таких растений в широких масштабах без риска нанести вред здоровью человека.

С развитием новых био- и нанотехнологий открываются все новые и новые перспективы преодоления и предупреждения вредного воздействия вирусных инфекций у растений и, в частности, контроль распространения и негативного влияния ВВС на сливе и других плодовых культурах.  

Г. Снигур, канд. биол. на­ук,

Л. Юсь­ко, канд. биол. на­ук,
О. Ко­ва­лен­ко, д-р биол. на­ук, про­фе­сор,
В. Поліщук, д-р биол. на­ук, про­фе­сор

 

Информация для цитирования

Распространение и вредоносность вируса оспы слив в Украине/ Г. Снигур, Л. Юсько, О. Коваленко, В. Полищук // Пропозиция. — 2016. — № 12. — С. 106-108

Интервью
С каждым годом украинский агробизнес становится более инновационным, высокотехнологичным и сложным. Такие глобальные изменения в некогда привычном и традиционном для Украины секторе требуют от управленца новых подходов к ведению бизнеса и... Подробнее
В Украине все чаще говорят о смерти аграрной науки, и о неэффективности работы НААН. О возможных вариантах выхода науки из кризиса и о перспективных разработках ученых в интервью propozitsiya.com

1
0