Вироид веретеновидности клубней картофеля
Вироид веретеновидности клубней картофеля | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
![]() Вторичная структура | ||||||||
Научная классификация | ||||||||
Семейство: Род: Вид: Вироид веретеновидности клубней картофеля |
||||||||
Международное научное название | ||||||||
Potato spindle tuber viroid | ||||||||
|
Вироид веретеновидности клубней картофеля[3] (англ. Potato spindle tuber viroid, PSTVd) — первый обнаруженный вироид[4][5][6][7]. PSTVd представляет собой маленькую, кольцевую РНК молекулу. В природе поражает картофель (Solanum tuberosum) и томаты (Solanum lycopersicum), все виды которых подвержены PSTVd и не имеют никакой формы естественного иммунитета. В природе также обнаружено инфицирование авокадо, а возможное инфицирование других пасленовых было вызвано в лабораторных условиях.
Штаммы и вызываемые ими изменения
Существуют различные штаммы PSTVd и вызываемые ими изменения варьируются от лёгких до тяжелых. Легкие штаммы не вызывают видимых изменений. Изменения, вызванные тяжелыми штаммами, зависят от условий окружающей среды и наиболее тяжело проявляются при повышенной температуре. Изменения обычно лёгкие при первичном заражении, но становятся прогрессивно тяжелее в последующих поколениях растений. Общие симптомы тяжелого протекания инфекции включают в себя: изменение цвета листьев, уменьшение размера клубней и их веретеновидное удлинение. Проращивание также происходит медленнее, чем у незараженного картофеля. Медленные изменения проявляются у инфицированных томатов и включают чахлый рост и кустистость верхушки, вызванные укороченными междоузлиями. Листья становятся жёлтыми или фиолетовыми и часто — скрученными. В конечном счёте происходит некроз сосудов нижних и средних листьев, но верхние листья не умирают, а уменьшаются. Процесс созревания плодов также страдает, приводя к маленьким, твёрдым, тёмно-зелёным плодам.
Распространение PSTVd на большие расстояния обычно происходит через заражённые семена, хотя случается перенос через оранжерейную тлю (Myzus persicae), но только в присутствии вируса скручивания листьев картофеля (PLRV). Механический перенос также возможен, как только на определенной территория заражения.
Первичная и вторичная структура PSTVd
PSTVd состоит из 359 нуклеотидов.
Выделенные нуклеотиды также найдены в большинстве других вироидов.
История изучения
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/42/Theodor_O_Diener.jpg/200px-Theodor_O_Diener.jpg)
В 1920-х годах фермеры Нью-Йорка и Нью-Джерси заметили у картофеля симптомы неизвестного заболевания. Клубни поражённых растений утрачивали привычную форму и становились веретеновидными, из-за чего эта болезнь была названа веретеновидностью клубней картофеля[8]. Симптомы заболевания появлялись у растений, контактировавших с фрагментами заражённых экземпляров, следовательно, болезнь вызывалась агентом, который мог передаваться от одного растения к другому. Однако у поражённых растений не обнаруживалось необычного грибка или бактерии, поэтому был сделан вывод, что болезнь вызывается вирусом. Несмотря на многочисленные попытки изолировать и очистить этот вирус из экстракта веретеновидного картофеля с использованием всё более усложняющихся методов, выделить его так и не удалось[9].
В 1971 году Теодор О. Динер показал, что этот инфекционный агент был не вирусом, а патогеном совершенно нового типа, размер которого составлял одну восьмидесятую от размера типичного вируса, и предложил для него термин «вироид»[10] (то есть «вирусоподобный»). Параллельно велись и сельскохозяйственные исследования особенностей вироидов, и фундаментальные научные исследования, направленные на изучение их физических, химических и макромолекулярных свойств. В 1976 году Зенгер[нем.] и коллеги доказали, что патоген, вызывающий веретеновидность клубней картофеля, представляет собой «одноцепочечную, ковалентно замкнутую, кольцевую молекулу РНК, из-за спаривания оснований приобретающую плотную палочковидную структуру». Это было первое описание природы вироидов[11].
Кольцевая форма и одноцепочечная структура молекулы РНК вироидов была подтверждена электронной микроскопией[12], а полная последовательность генома вироида веретеновидности клубней картофеля (PSTVd) была определена в 1978 году Хансом Гроссом[нем.] (нем. Gross) и коллегами[13]. Этот вироид стал первым патогеном эукариот, для которого была определена полная молекулярная структура.
Примечания
- ↑ С 1998 года Viroids не является допустимым таксоном согласно ICTV, но используется им для общего названия группы субвирусных частиц [пункты 3.26 и 3.27 Международного кодекса классификации и номенклатуры вирусов (англ.)].
- ↑ Таксономия вирусов (англ.) на сайте Международного комитета по таксономии вирусов (ICTV).
- ↑ Пиневич А. В., Сироткин А. К., Гаврилова О. В., Потехин А. А. Вирусология : учебник. — СПб. : Издательство Санкт-Петербургского университета, 2012. — С. 265. — ISBN 978-5-288-05328-3.
- ↑ Diener T.O. Potato spindle tuber "virus". IV. A replicating, low molecular weight RNA (англ.) // Virology : journal. — 1971. — August (vol. 45, no. 2). — P. 411—428. — doi:10.1016/0042-6822(71)90342-4. — PMID 5095900.
- ↑ ARS Research Timeline - Tracking the Elusive Viroid (2 марта 2006). Дата обращения: 18 июля 2007.
- ↑ Discovery of Viroids Архивировано 3 марта 2016 года.
- ↑ Zimmer, Carl (2014-09-25). "A Tiny Emissary From the Ancient Past". New York Times. Дата обращения: 26 сентября 2014.
- ↑ Potato Spindle Tuber // Plant Health Instructor. — 2009. — ISSN 1935-9411. — doi:10.1094/PHI-I-2009-0804-01.
- ↑ ARS Research Timeline – Tracking the Elusive Viroid (2 марта 2006). Дата обращения: 18 июля 2007.
- ↑ Diener T. O. Potato spindle tuber "virus". IV. A replicating, low molecular weight RNA. (англ.) // Virology. — 1971. — Vol. 45, no. 2. — P. 411—428. — PMID 5095900.
- ↑ Sanger H. L., Klotz G., Riesner D., Gross H. J., Kleinschmidt A. K. Viroids are single-stranded covalently closed circular RNA molecules existing as highly base-paired rod-like structures. (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. — 1976. — Vol. 73, no. 11. — P. 3852—3856. — PMID 1069269.
- ↑ Sogo J. M., Koller T., Diener T. O. Potato spindle tuber viroid. X. Visualization and size determination by electron microscopy. (англ.) // Virology. — 1973. — Vol. 55, no. 1. — P. 70—80. — PMID 4728831.
- ↑ Gross H. J., Domdey H., Lossow C., Jank P., Raba M., Alberty H., Sänger H. L. Nucleotide sequence and secondary structure of potato spindle tuber viroid. (англ.) // Nature. — 1978. — Vol. 273, no. 5659. — P. 203—208. — PMID 643081.
Библиография
- Международные стандарты по фитосанитарным мерам МСФМ 27 Диагностические протоколы ДП 7: Вироид веретеновидности клубней картофеля. — Принят в 2016 году, опубликован в 2016 году.
- Вироид веретеновидности клубней картофеля : Диагностика, сохранение инфекционности и особенности передачи патогена. Тема диссертации и автореферата по ВАК 06.01.11, кандидат биологических наук Гирсова, Наталья Викторовна.
- Agrois, George N., 1936. Plant pathology (3rd edition) San Diego: Academic Press, 1988.
- Singh R. P., Fletcher J. D. 2007. Background of disease (potato spindle tuber) and method of control. Agriculture and Agri food Canada, Crop & Food Research New Zealand Retrieved November 15, 2007.
- DEFRA Plant Health.
- Pathogen and plant damage (potato spindle tuber). Retrieved November 15, 2007, from George N. Agrois, Plant Pathology (3rd Ed) San Diego: Academic Press, (1988).