Поширення та біологічні особливості вірусних хвороб томатів у агроценозах України

Автор(и)

  • Вікторія Олександрівна Цвігун Інститут агроекології і природокористування НААН, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-9517-9810
  • Назарій Петрович Cус Інститут агроекології і природокористування НААН, Ukraine https://orcid.org/0000-0001-6919-0920
  • Світлана Олександрівна Мазур Інститут агроекології і природокористування НААН, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-5577-9600
  • Олександер Петрович Мельничук Інститут агроекології і природокористування НААН, Ukraine
  • Анатолій Леонідович Бойко Інститут агроекології і природокористування НААН, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.33730/2077-4893.4.2021.252959

Ключові слова:

вірус плямистого в'янення томатів, вірус огіркової мозаїки, вірус тютюнової мозаїки, Х-вірус картоплі, вірус мозаїки томату, сільськогосподарські культури, ІФА, моніторинг, діагностика

Анотація

У статті авторами проаналізувано сучасний стан поширення вірусів, що уражують томат, із визначенням їх видового складу в умовах відкритого ґрунту на території України, а також перевірено комерційне насіння різних сортів томатів на можливість вірусної контамінації. У роботі використаний спектр методів, який включав візуальну діагностику, імуноферментний аналіз непрямий і сендвіч модифікації, метод електронної мікроскопії та метод статистичної обробки даних. Візуальна діагностика виявила низку симптомів вірусної етіології. Симптоми вірусної етіології проявлялися на рослинах у вигляді некрозів, хлорозів, жовто-зеленої мозаїки, темно-зеленої прижилкової мозаїки, а на плодах — кільцеподібні плями та різні деформації плодів. Морфологічні властивості досліджуваних вірусів було вивчено методом електронної мікроскопії. Як результат, два типи віріонів було виявлено. Віріони першого типу були сферичними з діаметром у середньому 29 нм. За літературними даними, така форма і діаметр віріонів характерні для представників роду Cucumovirus, зокрема для вірусу огіркової мозаїки. Другий тип віріонів був паличкоподібним із середньою довжиною 300 нм і середнім діаметром 15 нм. За даними інших дослідників, такі морфологічні ознаки характерні для вірусу тютюнової мозаїки. У результаті п'ятирічного моніторингу агроценозів України встановлено, що на культурі томату останнім часом циркулює 5 видів вірусів, а саме: вірус плямистого в'янення томатів, вірус огіркової мозаїки, вірус тютюнової мозаїки, Х-вірус картоплі та вірус мозаїки томатів. Авторами також перевірено імуноферментний аналіз насіння 25 сортів томатів на наявність вірусної контамінації. Тестування показало, що 37% перевіреного насіння томатів було контамінованим вірусними антигенами. Останні, виявлені в дослідженому насінні томатів, були антигенами трьох видів вірусів, зокрема вірусу тютюнової мозаїки, вірусу огіркової мозаїки, вірусу мозаїки томатів. Загалом насіння томатів було контаміновано моноінфекціями, за винятком змішаної інфекції вірусу огіркової мозаїки та вірусу мозаїки томатів, яку було виявлено одноразово.

Біографії авторів

Вікторія Олександрівна Цвігун, Інститут агроекології і природокористування НААН

кандидат біологічних наук

Світлана Олександрівна Мазур, Інститут агроекології і природокористування НААН

кандидат сільськогосподарських наук

Посилання

Boiko, A.L. & Patyka, V.P. (2002). Fitovirusy: ekolohiia, diahnostyka, profilaktyka [Phytoviruses: ecology, diagnosis, prevention]. Ahroekolohichnyi zhurnal — Agroecological journal, 3, 23–26 [in Ukrainian].

Holmes, F.O. (1929). Local Lesions in Tobacco Mosaic. Botanical Gazette, 87 (1), 39–55. DOI: https://doi.org/10.1086/333923 [in English].

Holmes, F.O. (1939). Handbook of phytopathogenic viruses. Minneapolis: Burgess Publishing Company [in English].

Garcia-Arenal, F., Fraile, A. & Malpica, J.M. (2003). Variation and evolution of plant virus populations. International Microbiology, 6 (4), 225–232. DOI: https://doi.org/10.1007/s10123-003-0142-z [in English].

Siegel, A., Hari, V. & Kolacz, K. (1978). The effect of tobacco mosaic virus infection on host and virusspecific protein synthesis in protoplasts. Virology, 85 (2), 494–503. DOI: https://doi.org/10.1016/00426822(78)90456-7 [in English].

Roossinck, M.J. (Ed.). (2008). Plant Virus Evolution. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-75763-4 [in English].

Gilbert, G.S. (2002). Evolutionary ecology of plant diseases in natural ecosystems. Annual Review of Phytopathology, 40 (1), 13–43. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev.phyto.40.021202.110417 [in English].

Osman, T.A. & Buck, K.W. (1996). Complete replication in vitro of tobacco mosaic virus RNA by a template-dependent, membrane-bound RNA polymerase. Journal of Virology, 70 (9), 6227–6234. DOI: https://doi.org/10.1128/jvi.70.9.6227-6234.1996 [in English].

Pozhylov, I. et al. (2019). Phylogenetic analysis of coat protein gene of tomato mosaic virus isolates circulating in Ukraine. Bulletin of Taras Shevchenko National University of Kyiv. Series: Biology, 77 (1), 44–50. DOI: https://doi.org/10.17721/1728_2748.2019.77.44-50 [in English].

Furdychko, O., Bojko, A., Dem’ianiuk, O. & Tsvigun, V. (2020). Virus diseases of plants in agrocenosis and forest ecosystems: diagnostics and prevention. Visnyk Agrarnoi Nauky, 98 (2), 5–11. DOI: https://doi.org/10.31073/agrovisnyk202002-01 [in English].

Tsvigun, V., Sus, N., Shevchenko, T. & Bojko, A. (2020). Biological properties of cucumber mosaic virus of vegetables. Visnyk Agrarnoi Nauky, 98 (12), 26–31. DOI: https://doi.org/10.31073/agrovisnyk202012-04 [in English].

Rudneva, T.O. et al. (2006). Virus diseases of Cucurbitaceae plants on the territory of Ukraine. Rastenievadni nauki, 43 (6), 508–510 [in English].

Fauquet, C.M. (Eds.). (2005). Virus Taxonomy: VIIIth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. London: Academic Press. URL: https://books.google.com.ua/books?id=9Wy7Jgy5RWYC [in English].

Dijkstra, J. & de Jager, C.P. (1998). Practical Plant Virology. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-64272030-7 [in English].

Wiedbrauk, D.L. & Farkas, D.H. (Eds.). (1995). Molecular Methods for Virus Detection. Elsevier. DOI: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-748920-9.x5000-6 [in English].

Polishchuk, V.P., Budzanivska, I.G. & Shevchenko, T.P. (2005). Posibnyk z praktychnykh zaniat do kursu «Zahalna virusolohiia» [Handbook on practical training for the course «General virology»]. Kyiv [in Ukrainian].

Boyko, A.L. (Ed.). (2000). Praktykum z zahalnoi virusolohii [General Virology Practicum]. Kyiv [in Ukrainian].

Crowther, J.R. (1995). ELISA. Theory and practice. DOI: https://doi.org/10.1385/0896032795 [in English].

Caglayan, K., Ulubas Serçe, C., Gazel, M. & Jelkmann, W. (2006). Detection of Four Apple Viruses by ELISA and RT-PCR Assays in Turkey. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 30 (2), 241–246. URL: https://journals.tubitak.gov.tr/agriculture/issues/tar-06-30-4/tar-30-4-1-0507-13.pdf [in English].

Gibbs, A. & Harrison, B. (Eds.). (1978). Osnovy virusologii rastenij [Plant Virology: The Principles]. Moscow [in Russian].

Curry, A., Appleton, H. & Dowsett, B. (2006). Application of transmission electron microscopy to the clinical study of viral and bacterial infections: Present and future. Micron, 37 (2), 91–106. DOI: https://doi.org/10.1016/j.micron.2005.10.001 [in English].

Finetti Sialer, M.M., Cillo, F., Barbarossa, L. & Gallitelli, D. (1999). Differentiation of Cucumber mosaic virus subgroups by RT-PCR. Journal of Plant Pathology, 81 (2), 145–148. DOI: http://dx.doi.org/10.4454/jpp.v81i2.1059 [in English].

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-10-28

Номер

Розділ

Статті