Tobacco mosaic virus (TMV) je způsoben virem tabákové mozaiky (=Nicotiana virus I Smith). Aktivita patogenu vede ke změně zelené barvy listů na mozaikovou barvu. Infekce je rozšířená ve všech regionech, kde se pěstují odrůdy tabáku, které nejsou vůči viru odolné. (Peresypkin V.F., 1989) (Vlasov Yu. I., 1982)
Tabáková mozaika
Postižené plodiny
Morfologie
Tabák je ovlivněn během vegetačního období. Nejprve se změní na světlou barvu žilek na mladých plotnách. Později se objeví mozaiková charakteristika onemocnění: nepravidelně tvarované světle zelené skvrny se střídají s plochami normální barvy. Jak se patogen vyvíjí, parenchym umístěný podél žil se zvrásní a získá tmavě zelenou barvu. Oblasti mezi žilami jsou světle zelené. Někdy se vrcholové listy deformují, jejich čepele se zužují nebo se hrot prodlužuje. Mladé listy, které již dokončily vývoj, a staré čepele se pokrývají nekrotickými hnědými, později bílými skvrnami. Skvrny se liší tvarem a velikostí. (Dobrozrakova T.L., 1974) V některých případech je listová čepel redukována na nitkovitou. (Peresypkin V.F., 1990)
Na shag stromech postižených TMV mladé listy zaostávají v růstu a vývoji, zvrásňují se a žloutnou. Žíly jsou nekrotické. Pozoruje se, že nejmladší listy odumírají. Byla prokázána přítomnost čtyř kmenů tohoto viru. Tři z nich jsou nejškodlivější: mozaika obecná, kmen aucuba a skvrnitost prstenců. Čtvrtým kmenem je jitrocel, méně škodlivý.
Příčinou onemocnění je virus Virus tabákové mozaiky (=nicotiana virus I Smith), ve formě tyčovitých částic o velikosti 280,0 – 300,0 x 15,0 – 18,0 nm. (Peresypkin V.F., 1990) V buňkách infikovaných rostlin se tvoří dva typy inkluzí: parakrystaly (krystalické struktury) a amorfní X-tělesa. (Vlasov Yu. I., 1982)
Biologie
TMV postihuje nejen tabák a soulož. Způsobuje nevratné změny ve fyziologii brambor, rebarbory, rajčat, jahod, kapií, sasanky, quinoi, lilek černé a mnoha dalších rostlin z čeledí Solanaceae a Asteraceae.V některých oblastech, např. ve střední Asii, se virus udržel spojení s přírodními ohnisky. Virus tabákové mozaiky je kontaktní virus. K přenosu infekčního principu obvykle dochází během procesu péče o tabák. Předpokládá se, že původce onemocnění mohou přenášet různé druhy mšic. Role hmyzu v šíření viru však zůstává kontroverzní. (Vlasov Yu. I., 1982)
Virus se mezi rostlinami přenáší naočkováním mízy. Může být konzervován v suchém tabáku a jeho zbytcích a dostat se na sazenice s tabákovým prachem. V polních podmínkách se TMV přenáší mízou uvolněnou polámanými rostlinami v důsledku různého mechanického poškození. Charakteristickým rysem patogenu je jeho vysoká odolnost proti vysychání. Inaktivace je pozorována pouze při teplotách +90°C – + 92°C au suchých listů při +150°C. (Peresypkin V.F., 1990)
Zeměpisné rozložení
Virus tabákové mozaiky (TMV) je rozšířený patogen. Nemoc byla registrována v Austrálii, Brazílii, Japonsku, Jugoslávii, Bulharsku, USA, Rusku a mnoha afrických zemích. Ovlivňuje náchylné odrůdy. (Vlasov Yu. I., 1982)
Škodlivost
Virus tabákové mozaiky je jedním z nejvíce patogenních. Rozsah a intenzita poškození závisí na věku, kdy se rostlina nakazí. V důsledku expozice patogenu se produktivita snižuje a chemické složení listů se zhoršuje. (Peresypkin V.F., 1990)
Kontrolní opatření
- dodržování střídání plodin;
- fytosanitární odplevelení;
- pěstování tabáku pomocí předchůdců odolných vůči viru.
- dodržování hygienických opatření při péči o rostliny. (Dobrozraková T.L., 1974)
Autoři: Grigorovskaya P.I., Zaitseva T.V.
- Vlasov Yu. I., Larina E. I. Agricultural virology. – M.: Kolos, 1982. – 239 s.,
- Státní katalog pesticidů a agrochemikálií povolených pro použití na území Ruské federace, 2016. Ministerstvo zemědělství Ruské federace (Ministerstvo zemědělství Ruska)
- Dobrozráková T.L. Zemědělská fytopatologie, 2. vyd., rev. a doplňkové Editoval M.K. Chochryakova, Leningrad: ed. “Spike”, 1974 – 382
- Peresypkin V.F. Zemědělská fytopatologie, 4. vyd., revidováno. a doplňkové – Moskva: Agropromizdat, 1989. – 480 s.
- Peresypkin V.F. Choroby zemědělských plodin. Svazek 2. Choroby technických plodin a brambor, Kyjev: Sklizeň, 1990. – 248 s.
TMV je jednoduchý virus, který opakovaně našel využití v mikrobiologickém výzkumu. Je vědě již dlouho znám a dobře zvládnutý.Objev viru tabákové mozaiky vedl ke vzniku virologie. V roce 1892 začal výzkum rostlin infikovaných TMV. Pomocí předem upravené šťávy z nemocných rostlinných orgánů ruský biolog D.I. Ivanovský infikoval zdravé rostliny. A byli vystaveni působení nějakého mikrobiologického předmětu, který se ukázal být několikanásobně menší než tehdy známé bakterie.
Virus má tyčinkovité viriony a patří do skupiny tobamovirů. Tepelně stabilní, bod tepelné inaktivace 95°C, extrémně stabilní ve vnějším prostředí.
S TMV se na listech a plodech nacházejí skvrny, v důsledku čehož první získají mozaikový vzhled, odkud pochází tento název. V infikovaných oblastech se kůže ztenčuje a stává se snadno propustnou.
Tento experiment, který začal jako identifikace bakterií, které infikují kulturní rostliny, a vyvrcholil objevem nového typu patogenního agens, se ukázal být důležitý nejen pro zemědělství (studium infekce patogenem z čeledi Solanaceae), ale také pro základní vědu (účinek virů na lidi a zvířata).
Před objevením struktury viru nebylo jasné, jak přesně žije a rozmnožuje se. Poté, co vyšlo najevo, že se tento patogen skládá z proteinů a nukleové kyseliny (některé mají i lipidovou membránu), vyšlo najevo, že není schopen syntetizovat samotný protein a mimo buňku je podobný konglomerátu makromolekul. Jakmile je však v kleci, začne reprodukovat svůj vlastní druh.
Další vzestup ve fytovirologii nastal s objevem role nukleových kyselin a genetického kódu při implementaci genetické informace těla. Pro koncept schématu translace RNA se jako nejjasnější typ modelu ukázaly viry. Výzkum provedený molekulárními buněčnými biology vedl k pochopení mechanismu, kterým buňky produkují proteiny menší velikosti.
V současné době znatelně opadl zájem o virové choroby rostlin. Zároveň ale vzrostl jejich praktický význam v biotechnologii, pro výrobu farmaceutických produktů a produkci monoklonálních protilátek. V posledních letech byly publikovány projekty, ve kterých se k výrobě nanovodičů používají rostlinné viry zesíťované kovovými ionty.
Kapsida viru vypadá jako spirála tvořená 130 závity. Skládá se z 2130 monomerů obsahujících 158 aminokyselinových zbytků. Genetický materiál TMV je jednovláknová RNA. Ten je uzavřen v proteinové kapsidě, představované 2130 identickými polypeptidovými podjednotkami. V roce 1955 bylo v cross-dressingové studii prokázáno, že nejen DNA může fungovat jako nosič genetického materiálu. Frenkel-Conrad odebral dva kmeny patogenu, lišící se rozsahem a typem poškození listů tabáku. Poté, co izoloval proteinovou kapsidu z ribonukleové kyseliny, rekonstruoval patogenní agens tak, že RNA z jednoho kmene byla pokryta proteinovým obalem jiného. To prokázalo, že onemocnění odrážející se na listech nebylo určeno proteinovým kmenem, ale záviselo na dědičném materiálu. Ke kopírování TMV ribonukleové kyseliny dochází prostřednictvím RNA-dependentní RNA polymerázy, kódované v genomu tohoto typu patogenu. Tento enzym na začátku dokončuje řetězec podle principu komplementarity (mínusový řetězec), který na rozdíl od plusového řetězce nekóduje proteiny a poté podél něj syntetizuje obrovské množství patogenní RNA.
TMV infikuje buňky chloroplastů a v důsledku toho je zničen chlorofyl, což narušuje fotosyntézu, narušuje dýchání a další procesy nezbytné pro normální fungování rostliny. Virus tabákové mozaiky se přenáší semeny, šťávou z nemocných rostlin například při trhání sazenic, při zaštipování, kontaktu nemocných a zdravých rostlin a lehkém vzájemném poranění. ve větru. Přenašeči tohoto patogenu jsou mšice, štěnice, roztoči a půdní háďátka. Mozaika proniká poškozenými částmi rostliny.
Kombinace viru tabákové mozaiky s jinými viry (X, Y-bramborový virus, virus mozaiky okurky) způsobuje komplexní pruhování a výskyt hnědohnědých pruhů, širokých a úzkých pruhů na plodech, listech, stoncích a řapících, které odumírají přesčas.
Můžeme tedy konstatovat, že TMV sehrála důležitou roli nejen při objevu nového patogenu a takového směru moderní vědy, jako je virologie, ale také při dalším studiu chování patogenních agens, jejich rozmnožování a pomohla také pochopit mechanismus tvorby bílkovin v buňce. Jeho studium, zejména pomocí moderních metod, je aktuální i dnes.
