Введение

Вид вируса

Вирус мозаики брома (BMV) – это небольшой (28 нм, 86S), одноцепочечный положительный икосаэдрический РНК-вирус растений, принадлежащий к роду Bromovirus, семейству Bromoviridae и входящий в суперсемейство Alphavirus. BMV был впервые выделен в 1942 году из бромеграсса (Bromus inermis), его геномная организация была установлена к 1970-м годам, а полное секвенирование с использованием коммерчески доступных клонов было выполнено к 1980-м годам. Суперсемейство Alphavirus включает более 250 растительных и животных вирусов, в том числе вирус табачной мозаики, вирус леса Семилик, вирус гепатита E, вирус Синдиса и арбовирусы (вызывающие определенные типы энцефалита). Многие из одноцепочечных положительных РНК-вирусов, принадлежащих к семейству Alphavirus, демонстрируют высокую степень сходства в белках, участвующих в репликации и синтезе генома. Показано, что сходство последовательностей генов репликации РНК и стратегий, характерных для BMV, распространяется на широкий спектр растительных и животных вирусов, выходящих за рамки альфавирусов, включая многие другие одноцепочечные положительные РНК-вирусы из других семейств. Понимание механизмов репликации этих вирусов и выявление ключевых точек их жизненного цикла может способствовать развитию противовирусной терапии во всем мире.

Геном

БМВ имеет геном, разделенный на три РНК с 5'-кэпом. РНК1 (3,2 кб) кодирует белок 1a (109 кДа), который содержит N-проксимальный метилтрансферазный домен и C-проксимальный геликазоподобный домен. Метилтрансферазный домен проявляет сходство последовательности с другими m7G метилтрансферазами и гуанилтрансферазами альфавирусов, называемыми белками nsP1, участвующими в образовании кэпа РНК. РНК2 (2,9 кб) кодирует белок 2a (94 кДа), РНК-зависимую РНК-полимеразу, ответственную за репликацию вирусного генома.

Присутствие и симптомы

БМВ обычно заражает Bromus inermis (см. Bromus) и другие злаки, может быть обнаружен практически везде, где выращивают пшеницу. Это также один из немногих вирусных заболеваний злаков, который способен заражать двудольные растения, такие как соя; однако, в основном он поражает однодольные растения, такие как ячмень и другие представители семейства Gramineae. Кукуруза является диагностическим растением для этого заболевания, на саженцах которого проявляется широкий спектр симптомов (dpvweb.net). Ячмень служит растением для размножения вируса, проявляя при этом легкую мозаичность. Chenopodium Hybridum используется в качестве индикаторного растения для выявления этого заболевания (dpvweb.net). Симптомы БМВ схожи с симптомами большинства мозаичных вирусов. Они включают замедленный рост, пятнистость, мозаичное окрашивание листьев и гибель растений (researchgate.net). Обычно эти симптомы проявляются примерно через 10 дней после прорастания растения-хозяина. Наиболее сильно симптомы этого заболевания выражены на кукурузе и ячмене. В 2015 году было установлено, что БМВ вызвал соинфекцию тритикале с вирусом мозаики полосатой пшеницы. Это был первый зарегистрированный случай соинфекции этими двумя вирусами, а также первый случай заражения тритикале вирусом БМВ. Это ставит вопрос о том, имеют ли эти два вируса общего переносчика и как они взаимодействуют друг с другом. В настоящее время проводятся дальнейшие исследования этого явления (K. Trzmiel, 2015).

Управление

На данный момент не существует лечения этого вируса, если растение уже заражено. Существуют только меры профилактики этого заболевания. Один из вариантов – использование сорта растения, устойчивого к этому вирусу. Поскольку это вирус, фунгициды не повлияют на распространение или заражение этой болезнью. Необходимо удалить все многолетние сорняки в данной области и использовать инсектицид для уничтожения переносчиков этой болезни (plantnatural.com). Обязательно очищайте оборудование и руки перед контактом с растениями. Наконец, удаление зараженных растений критически важно для здоровья окружающих растений и является ключевым фактором в остановке распространения этой болезни (Wheat Streak Mosaic Virus on Wheat: Biology and Management). В настоящее время не существует методов биологической борьбы с этим вирусом. Установлено, что наиболее эффективным способом борьбы с этим вирусом является использование устойчивых к нему сортов сельскохозяйственных культур и применение пестицидов для уничтожения переносчиков, способных распространять эту болезнь, поскольку одной из основных причин ее возникновения является перенос вирусов переносчиками на множество растений после заражения.

Окружающая среда и ее значение

Окружающая среда, наиболее благоприятная для развития этого заболевания, как правило, влажная, поскольку вирусы легче распространяются, когда растения находятся во влажном состоянии. Заболевание также встречается в районах с высокой концентрацией растений пшеницы и при интенсивном контакте с человеком, который является одним из основных переносчиков вируса. Наиболее эффективный диапазон температур для заражения составляет от 20°C до 36°C, согласно "Вирусам растений" на странице 417. Существует множество переносчиков этого вируса, однако наиболее тесно с заболеванием связан жук Oulema melanopus L. (agroatlas. ru). Этот жук широко распространен в Среднезападном регионе и является одним из главных распространителей этого патогена. Значимость этого заболевания заключается в его способности существенно снижать урожайность растений-хозяев, а также в широком спектре поражаемых им культур. В исследовании, проведенном в штате Огайо, было установлено, что вирус мозаики брома может снижать урожайность мягкой красной озимой пшеницы до 61%. Результаты исследования в Огайо позволяют предположить, что влияние вируса мозаики брома на производство пшеницы может быть более значительным, чем считалось ранее (Hodge, 2018). Фермерам необходимо принимать серьезные меры для профилактики и локализации этого вируса, чтобы обеспечить получение качественного урожая с максимальной урожайностью (Stabilization of Brome Mosaic Virus, страницы 99-101).