Епідеміологія вірусів вищих рослин

Мозаїки картоплі. Велика кількість вірусів зумовлює захворювання цієї цінної культури. До них належать смугаста мозаїка, складчаста мозаїка, крапчаста мозаїка, жовта аукуба-мозаїка, готика картоплі тощо. Подекуди ці хвороби спричиняють виродження високопродуктивних сортів картоплі.

Серед вірусних хвороб, які завдають великих збитків сільському господарству, слід назвати крапчасту мозаїку (її ще називають звичайною мозаїкою) і готику картоплі. Збудником крапчастої мозаїки є Х-вірус картоплі (ХВК) - Solanum virus I (X) Smith. Віріони ХВК ниткоподібні, розмір їх - 500-550 х 10 нм. Часто хвороба проявляється у вигляді ледь помітної світло-зеленої плямистості листків. Збудник легко передається через сік рослин при сумісному зберіганні пророслих уражених і здорових бульб та іншими шляхами. Х-вірус часто бере участь у комплексних захворюваннях картоплі разом з А-, Y-, М- та S-вірусами, посилюючи характерні для них симптоми. В Україні поширена велика кількість штамів ХВК.

Хворобу під назвою веретеноподібність бульб картоплі спричинюють вірусоподібні агенти, названі віріоїдами. За розмірами вони набагато менші відомих нам вірусів і являють собою невеликі молекули РНК; передаються через ґрунт і з пилком. Про реплікацію цих цікавих вірусоподібних агентів досі ще мало відомо. Є дані про те, що РНК віріоїду веретеноподібності бульб картоплі в заражених клітинах має кільцеву структуру.

Останнім часом поширилась і завдає значної шкоди картоплярству України готика картоплі. Характерною ознакою цієї хвороби є розміщення листків під більш гострим кутом до стебла, що надає рослинам готичного вигляду. Вірус готики передається при різанні бульб ножем, під час щеплень, через бульби, комахами тощо. Найбільш уражується готикою картопля в Сумській, Чернівецькій, Полтавській та південних областях України. Зниження урожайності від цієї хвороби сягає подекуди понад 60%.

Жовтяниця цукрових буряків. Збудник цієї хвороби (ВЖБЦ) - Beta virus 4 (Roland et Guonjer, Smith) - вперше виявлено в Україні у 1957 р. При ураженні рослин на листках з'являються жовтуваті або жовтогарячі плями невиразних контурів. Пожовтіння починається з верхньої частини листка. На пожовтілому листку утворюються некротичні плями. Пластинка листка потовщується, іноді стає хвилястою. Віріони ВЖЦБ мають ниткоподібну форму. Розміри їх - 250 х х 10 нм. Віруси зимують у коренеплодах маточних буряків. Основним переносником їх є чорна бурякова та зелена персикова попелиці. При ураженні цукрових буряків жовтяницею рослини відстають у розвитку, коренеплоди виростають меншими за масою, значно нижчої цукристості.

Вірус тютюнової мозаїки (ВТМ) Tobacco mosaic virus (TMV). Вирус тютюнової мозаїки належить до роду Tobamovirus. За морфологією жорсткі палички 300 нм довжиною та 18 нм діаметром. Мають спіральну симетрію з кроком біля 2,3 нм. Геном представлений однією одноланцюговою молекулою +РНК з мол. м. близько 2 х 10⁶ D. Один поліпептид оболонки, мол. м. близько 17 - 18 х10³ D. Ефективні імуногени. Більшість членів групи мають помірне коло господарів. Легко передаються механічно, деякі - насінням.

Основним джерелом первинного ураження рослин ВТМ є післяжнивні рослини та їх залишки (стебла, листя, корені). В полі вірус передається соком хворих рослин під час культивації, пасинкування, вершкування, збирання листя та плодів. ВТМ може також переноситись різними комахами з гризучим апаратом гусінню, кониками, слимаками тощо. Нагромаджується і зимує ВТМ в айстрах, капусті, конваліях, подорожнику, маку, хризантемах і багатьох інших багаторічних рослинах, звідки він може переноситись на однорічні рослини.

Крім мозаїки, ВТМ спричиняє на помідорах стрик, внутрішній некроз плодів, нитковидність, папоротевість листя. За деяких екологічних умов (недостатність освітлення, зниження температури, висока вологість) на помідорах з'являються більш тяжкі ураження, які призводять до відмирання ділянок тканин на стеблах та листі. Стрик поширений як в закритому, так і відкритому ґрунті. Втрати врожаю від хвороби досягають 40-60%. В умовах надмірного азотного живлення стрик проявляється у найбільш шкідливій формі. В останні роки у південних районах країни поширюється внутрішній некроз помідорів, що знижує врожайність до 8-20%. При ранньому ураженні рослини відстають у рості, втрати врожаю перевищують 30-40%. При більш пізньому ураженні мозаїка може бути різко вираженою, але рослини розвиваються, цвітуть і плодоносять. На стиглому листі тютюну ознаки хвороби можуть зникати, хоча рослина буде інфікована вірусом. Втрати врожаю в цих випадках становлять 10-15%. Стійкий сорт тютюну «Імунний- 580.

Рослини - індикатори: N. tabacum (тютюн звичайний), N. sylvestris - системна реакція, Ch. amaranticolor (лобода), N. glutinosa, Phaseolus vulgaris (квасоля звичайна) сорт Пінто, Datura stramonium (дурман звичайний) - локальні некрози.

Циркуляція ВТМ: взимку - зберігання в ґрунті, воді, багаторічних рослинах (подорожник, мак), рослинних залишках, однорічних бур'янах (лобода, дурман), незбираному гарбузинні, коренеплодах буряків, навесні - механічна передача при обробці ґрунту, неспецифічна механічна передача комахами з гризучим апаратом передача між рослинами. Влітку - період найбільшого розмноження, пов'язаний з температурою, вологістю та збільшенням біомаси рослин (картопля, томати, тютюн, перець), співіснування сільськогосподарських рослин та бур'янів, восени - розповсюдження переважно серед бур'янів.

У таблиці 2.1. наведені види рослин, чутливі до вірусу тютюнової мозаїки.

Таблиця 2.1

Рослини, чутливі до вірусу тютюнової мозаїки

2.2 Боротьба із вірусними хворобами рослин

Вибір та застосування різних заходів боротьби з вірусними хворобами залежить насамперед від виду хвороби і видів рослин, на які вона поширюється. Загальними для боротьби з вірусними хворобами рослин є такі заходи:

1) виведення і впровадження у виробництво стійких проти вірусів сортів рослин;

2) знищення комах та інших переносників вірусів;

3) ліквідація джерел поширення вірусів у природі (це передусім своєчасне лущення стерні і зяблева оранка, знищення бур'янів на полях, межах, узбіччях доріг, які є джерелом інфекції; дотримання оптимальних строків сівби і проведення противірусного прополювання насіннєвих посівів);

4) використання для сівби здорового безвірусного насінного матеріалу.

Останніми роками серед профілактичних заходів, які запобігають зараженню рослин вірусами, поширення набуває вакцинація рослин (переважно закритого ґрунту) ослабленими штамами вірусів.

Інтенсивно проводяться також роботи з оздоровлення рослин методами термотерапії (з використанням спеціальних термокамер), щоб отримати безвірусні клони, хіміотерапії, культур верхівкових меристем тощо.

ВИСНОВКИ

Існуючі на сьогоднішній час підходи, як правило, спираються на дослідження та прогнозування розповсюдження збудників вірусних інфекцій рослин, які передаються комахами або нематодами. Вивченню ролі ґрунтів та інших резерватів присвячено зовсім мало робіт. Однак не підлягає сумніву, що вектори можуть первинно інфікуватися не лише з культурних рослин, але і з дикоростучих рослин та ґрунту. При цьому можуть виникати епідемії (епіфітотії)) які фактично викликають повну загибель урожаю на великих площах.

Віруси рослин можуть зберігатися від сезону до сезону в дво- та багаторічних рослинах та в ґрунті, попадаючи туди як прямим (з рослинних залишків або кореневих волосків), так і опосередкованим шляхом (вірусовмісні екскременти); в зв'язку з цим існує загроза зараження нових рослин вірусними інфекціями. Тому необхідно виявляти резервуари вірусних інфекцій в агроценозах, а також досліджувати можливі шляхи розповсюдження вірусів через ґрунт. Ґрунт як акумулятор радіонуклідів та важких металів є основною ланкою екосистеми, в якій необхідно вже на ранніх етапах техногенного забруднення оцінювати віддалені наслідки такої дії на біологічну активність ґрунту. Мікроорганізми та віруси, які знаходяться в ґрунті, достатньо швидко реагують на зміну умов оточуючого середовища. З другого боку, дія антропогенного навантаження на ріст та розвиток рослин опосередковано або безпосередньо впливає на фітовіруси. Значною мірою рослинні середовища підвержені руйнівній дії техногенних абіотичних та біозабруднюючих факторів. В екологічно несприятливих регіонах в біоценозах накопичуються в великій кількості фітопатогени, в тому числі і віруси. Коли патоген інтродукується, він може викликати серйозні проблеми для виживання природних членів біоценозу, посилюючи пресинг несприятливих факторів середовища.

Вірусні хвороби рослин поділяють на дві великі групи - мозаїки і жовтяниці. Мозаїки - хлоротичноплямисті захворювання рослин; концентрація вірусів у їхньому соці досить висока. Віруси мозаїки репродукуються переважно в паренхімних клітинах, передаються механічним способом і комахами. Жовтяниці - вірусні хвороби з характерною великозональною, а інколи загальною некротизацією листків. Концентрація вірусів у соці незначна, локалізація й репродукція вірусів пов'язана з клітинами флоеми.

Найпоширенішим симптомом вірусних хвороб є зміна забарвлення листків та інших зелених органів рослин. На ураженій тканині листка чергуються темно-зелені, світло-зелені або жовті плями. Часто спостерігається хлороз, некротизація і деформація листків та інших органів. Серед мозаїчних хвороб найкраще вивчені звичайна мозаїка тютюну, мозаїки картоплі, буряків, капусти, томатів, злакових і бобових культур.

Загальними для боротьби з вірусними хворобами рослин є такі заходи:

1) виведення і впровадження у виробництво стійких проти вірусів сортів рослин;

2) знищення комах та інших переносників вірусів;

3) ліквідація джерел поширення вірусів у природі;

4) використання для сівби здорового безвірусного насінного матеріалу.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

Артемьева Н.Н. Методические указания по выявлению и учету вирусных болезней злаков. - М.: Колос, 1971. - 21 с.

Атабеков И.Г. Практикум по общей вирусологии. - М.: Из-во Московского университета, 1981. - 191 с.

Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. - М.: Изд-во Московского университета, 1983. - 248 с.

Білявський Г.О., Падун М.М., Фурдуй Р.С. Основи загальної екології. - К: Либідь, 1993. - 303 с.

Бойко А.Л. Влияние факторов внешней среды на вирусы, инфицируючие растения // Сельскохоз.биология. - 1989. - №5. - С.120-125.

Бойко А.Л. Екология вирусов растений. - К.: Вища школа, 1990. - 167.

Борьба с вирусными болезнями растений. / Под ред. Х. Кеглер. М.: Агропромиздат. - 1986. - 326 с.

Будзанівська І.Г., Поліщук В.П., Тивончук Т.П., Бойко А.Л. Зв'язок між наявністю антигенів фітовірусів в ґрунті, структурою ґрунтів та екологічним станом зовнішнього середовища // Вісник аграрної науки. - 1998. - №9. - С.61-63.

Вавилов Н.И. Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям. - М: Наука, 1986. - 520 с.

Вирощування екологічно чистої продукції рослинництва. / Под ред. Дегодюка Е.Г. - К.: Урожай, 1992. - 318 с.

Віруси і вірусні хвороби бобових культур на Україні. / Московець С.М., Краев В.Г., Порембська Н.Б. та ін. - К.: Наукова думка 1971. - 136 с.

Вірусні та мікоплазмові хвороби польових культур. / Під ред. Ж.П. Шевченко. - К.: Урожай, 1995. - 304 с.

Вірусні хвороби сільськогосподарських культур / Московець С.Н., Бобирь А.Д., Глушак Л.Е. / Під ред. Бобиря А.Д. - К.: Урожай, 1975. - С.72-80.

Власов Ю.И., Рядко Т.А., Лытаева Г.К. Вирусные болезни овощных культур. - Л.: Колос,1973. - 73 с.

Власов Ю.И. Вирусные и микоплазменые болезни растений. - М.: Колос, 1992. - 207 с.

Власов Ю.И., Ларина Э.И. Сельскохозяйственная вирусология. - М.: Колос, 1982. - С.150-156.

Гиббс А., Харрисон Б. Основы вирусологии растений: Пер. с англ. - М.: Мир, 1978. - 430 с.

Гнутова Р.В. Серология и иммунохимия вирусов растений. - М.: Наука, 1993. - 300 с.

Груздева Л.П., Яекин А.А. Почвоведение с основами геоботаники. - М.: Агропромиздат, 1991. - 448 с.

Гулий В.В., Памужак Н.Г. Справочник по защите растений для фермеров. - Кишинев: Universitas, М.: Росагросервис, 1992. - 464 с.

Гуральчук Ж.З. Еколого-физиологические аспекты действия цинка на растения // Регуляция минерального питания и продуктивность растений. - К.: Наук, думка, 1991. - С.102-127.

Максимов Н.А. Краткий курс физиологии растений, 1958.

Мусиенко Н.Н., Терневский А.И. Корневое питание растений: Учебное пособие. - К.: Высшая школа, 1989. - 203 с.

Мусієнко М.М. Фізіологія рослин. - К.: Либідь, 2005. - 808 с.

Нобел П. Физиология растительной клетки. - Л.: Изд-во ленингр. Ун-та, 1983. - 232 с.

Размещено на Allbest.ru