Вірусні захворювання рослин та заходи їх профілактики

Більш всього переносників серед тлей (понад 30 видів). Для тлі характерна широка спеціалізація  в перенесенні вірусів. Персикова  тля, наприклад, переносить більше 20 різних вірусів. Для цикадок характерна набагато вужча специфічність. Так, темна цикада переносить тільки вірус заляльковування.

Механізм  перенесення комахами різних вірусів  неоднаковий. За способом передачі комахами віруси ділять на дві групи: стилетні і циркулятивні. Перший спосіб перенесення характеризується тим, що після живлення на зараженій рослині комаха відразу стає вірофорною, але швидко втрачає цю властивість. До цієї групи відносяться мозаїчні віруси, які переносяться тлею (вірус Y картоплі, вірус огіркової мозаїки, віруси мозаїк гороху і буряка). Усередині переносників віруси цієї групи не розмножуються, а лише механічно забруднюють стилет, прилипаючи до його поверхні.

Циркулятивні віруси характеризуються тим, що комаха набуває здатність переносити вірус не відразу після живлення на хворій рослині, але довго, іноді все життя залишається вірофорною. Більшість цих вірусів відноситься до жовтяничної групи і передаються цикадками, рідше тлями, тріпсами, білокрилками. Всі віруси цієї групи проходять прихований період розвитку в тілі комахи. Цей період необхідний для переходу вірусу із стравоходу в слинні залози комахи, а також для розмноження вірусу в ньому. Прихований, або інкубаційний період різний для різних вірусів і коливається від 30 хвилин для вірусу жовтяниці буряка до місяця для вірусу мозаїки пшениці. Після проходження інкубаційного періоду комаха стає здатною передавати вірус при живленні.

^{Для вірусів, що розповсюджуються через ґрунт швидкість розповсюдження залежить від:}

^{- типу переносника;}

^{- структури, вологості,  щільності і т.п.  ґрунту;}

^{- густини рослин-господарів;}

^{- кліматичних умов;}

^{- інших факторів.}

^{Окрему  групу феноменів  складає перенесення  вірусів на великі відстані. Більшість  з таких явищ спонтанні  і здебільшого  не підлягають передбаченню. Вони порушують усталену рівновагу в ценозі, і тому довгострокові  прогнози можливі  лише на відносно стабільних системах, оскільки охоплюють коло тільки відомих характеристик.}

^{На  ураженість деякої культури захворюванням вірусної етіології значний  вплив мають методи її вирощування та заходи обробки, що застосовують протягом багатьох сезонів. Тому будь-який прогноз має містити рекомендації щодо вдалого сівообігу, засобів обробки, термінів висіву та збору рослин. Вплив різного роду факторів, що мають значення у данному випадку, можна розглянути на таких прикладах.}

^{Якщо  поряд із полем  озимини знаходиться  поле ярої пшениці, ураженної вірусом смугастої мозаїки, то висів озимини до збору ярової пшениці призводить до великого ступеня її ураження ВСМП, який переноситься кліщами.}

^{Тип сівообігу має деякий вплив на розповсюдженість вірусів, що здатні зимувати в бур'янах або у падалиці попередньої культури. В деяких культурах велика кількість спонтанно ростучих рослин, що містять вірус, може вегетувати довгий термін. Донкастер та Грегорі довели, що для того, щоб позбавитись від таких рослин картоплі, необхідно 5-6 років. А у випадку багаторічних культур кількість хворих рослин збільшується із віком культури.}

^{На  розповсюдженість та зберігання вірусів  в ґрунті або рослинних залишках можуть мати вплив методи обробки ґрунту. Нематоди, а також гриби, що є переносниками вірусів, можуть розповсюджуватись при переміщенні ґрунту під час обробки. На зберігання ВТМ в рослинних залишках впливає ступінь аерації ґрунту, його вологість. Якщо попередньою культурою була картопля, то обробка ґрунту у холодну погоду може суттєво знизити виживання невикопаних бульб.}

^{Щільність насадження та розмір рослин впливають  на ймовірність їх зараження. Так випадки  ураження вірусом  жовтяниці буряку, вірусом мозаїки  буряку та вірусом  мозаїки кольорової капусти відмічались  рідше, коли відстань між рядками рослин була менша. Також  низькі рослини мають  менше шансів бути відвіданими переносником, ніж високі.}

^{Останнім  часом все більшу увагу привертають  бур'яни та дикоростучі  рослини, роль яких в  минулому недооцінювалась.}

^{Існує три групи вірусів, що передаються через  ґрунт:}

^{1. віруси, що передаються  грибами;}

^{2. віруси, що передаються  нематодами;}

^{3. віруси, переносник  яких невідомий.}

^{Крім  вірусів, що переносяться або нематодами з  родів Longidorus, Xiphinema і Trichodorus, або зооспорами ґрунтових грибів з родів Polymixa і Olpidium, існує група ґрунтових вірусів, представники якої «вільними» віріонами зустрічаються в ґрунті і воді та можуть переходити без допомоги переносчиків від хворих до здорових рослин (non-vectored viruses), хоча деякі з них можуть переноситися грибами.}

^{Незважаючи  на свою різноманітність, ґрунтові віруси мають ряд спільних ознак (за винятком ВОМ):}

^{- не розповсюджуються  літаючими переносниками;}

^{- накопчуються в  рослинах-господарях  у високих концентраціях  і виділяються  через корені інфікованих  рослин в ґрунт;}

^{- надзвичайно стійкі  поза живою клітиною;}

^{- можуть інфікувати  здорові рослини  через корені без  допомоги переносників;}

^{- мають, як правило,  широке коло рослин-господарів;}

^{- більшість з них  мають простий  однокомпонентний  геном;}

^{- деякі з них  можуть розповсюджуватись  за допомогою безпосереднього  контакту.}

^{В ґрунт віруси рослин можуть потрапити як прямим (з листових, стеблових і кореневих залишків уражених рослин, та при віддачі вірусів коренями інфікованих рослин), так і непрямим шляхом (вірусовмісні екскременти та вимивання вірусів з контамінованих ґрунтів дощовими водами). Так, вірус огіркової мозаїки може проходити через травний канал людини або тварин, а потім зі стічними водами потрапляти в ґрунт і вражати рослини.}

^{Численні  віруси рослин містяться  в ґрунті і в  поверхневій воді, особливо в сільськогосподарських  областях. Ступінь  адсорбції і тривалість періоду, на протязі  якого інфекційність зберігається і який може тривати тижні, а іноді і місяці, залежить від захисту вірусу і факторів зовнішнього середовища. Серед останніх це тип ґрунту, рівень вологості, рН, температура, вміст органічних субстанцій і звичайно зв'язана з цим біологічна активність середовища. Передача вірусу з ґрунту та води ймовірно можлива через непошкоджені корені рослин. Віруси, які є в струмках, можуть переноситись на великі відстані. Іноді нові віруси, не знайдені у рослинах-господарях, були ізольовані з води та ґрунту.}

^{Останнім  часом увага дослідників  була привернута до вірусних систем збереження. Для деяких вірусів  добре розвинена  здатність до збереження на полі (дільниці) компенсується  обмеженою здатністю  до поширення на нові дільниці. Навпаки, інші віруси, особливо деякі  з тих, що передаються  персистентим способом повітряними векторами, широко передаються на нові дільниці, але не здатні до довгого збереження на даній дільниці (якщо мова йде виключно про агроценоз). Володіння ефективними способами як передачі, так і збереження, є характерною рисою деяких з більшості постійно циркулюючих вірусів.}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розділ 2

2.1 Симптоми вірусних хвороб рослин

 

Вірусні хвороби рослин по симптомах, що викликаються, можна розділити на дві основні  групи: мозаїки і жовтяниці.

Мозаїки характеризуються мозаїчним забарвленням листя. При зараженні мозаїчними вірусами спостерігається посвітлішання листя, чергування світло- і темно-зелених, жовтих і зелених ділянок листу, поява некротичних плям, штрихів, кілець і ін. (рис. 1.3). Такі симптоми виникають в результаті руйнування хлорофілу в уражених ділянках листу, використовування азоту і фосфору рослини для побудови вірусних частинок, а також посилення активності дихальних ферментів рослини. Деякі рослини реагують на вірусну інфекцію так різко, що в місці зараження з'являються дрібні ділянки відмерлої тканини, з яких вірусні частинки не можуть розповсюджуватися, тобто замість характерного для вірусів загального зараження спостерігається місцеве. Порушення форми уражених рослин при мозаїчних хворобах виявляється, як правило, тільки в межах ураженого листя (зморшкуватість листя в результаті нерівномірного зростання мезофілла і жилок).

Жовтяниці. Віруси жовтяничного типу далеко не завжди викликають пожовтіння листя. Основна  особливість жовтяниць полягає  у тому, що вони надають глибшу дію  на рослину. При цьому спостерігаються  різні деформації рослини або  окремих його органів. Багато жовтяничних  вірусів поселяються у флоемі, що порушує нормальне транспортування  вуглеводів з листя до інших органів  рослини. У листі накопичується  багато крохмалю, перенавантажуючого паренхимні клітини. Листя стає товстим, крихким, з характерним блиском і скручуються уздовж центральної жилки (скручування листя).

Для жовтяничних  вірусів дуже характерне порушення  обміну речовин, регулюючих ростові процеси рослин (ауксинов). Це приводить до карликовості, надмірної кустистості, раковим наростам, проліферації окремих органів, перетворенню генеративних органів (квіток) у вегетативні (листя) і ін..

Також виділяють таке ураження як курчявість листя. Курчавість листя — вірусне захворювання, при якому на листках з'являються численні дрібні плями розміром 1-2 мм, які потім висихають. Листи стають зморшкуватими, кучерявим, квітки деформуються. Хвороба може супроводжуватися появою сіро-білих або світло-жовтих плям і ліній. Найчастіше вражаються гідрангеі, примули, пеларгонії, пуансеттії.

^{2.2 Віруси, які уражують широке коло рослин господарів}

 

^{Вірус тютюнової  мозаїки (ВТМ). Вірус 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, пасинкуваня, 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.}

^{2.3 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:}

         попередження виникнення та знищення вірусних резервуарів фітовірусів та їх резерваторів (інфіковане насіння, живці, прищепи, підщепи, боротьба з бур'янами, діагностика ґрунту тощо);

             запобігання розповсюдження вірусів серед рослин, за рахунок знищення вірусних переносників — комах і грибів;

             селекція, виведення, створення та масове вирощування насіневого матеріалу чи іn vitrо клонування вірус резистентних культур.

Насамперед  необхідно зрозуміти, що саме використання вільного від вірусів насіння, садивного  матеріалу та знищення інфікованих  рослин-резервантів унеможливлює використання інфікованого матеріалу ще до формування промислових плантацій, полів, садків, хмільників тощо. Слід уяснити, що мати справу з вірусною рослиною з першого дня культивування не можна гарантувати отримання високоякісної продукції рослинництва і високих врожаїв у цілому. Більшість фітопатологічних методів діагностики досить дорого коштують, проте від них не треба відмовлятися з урахуванням можливих збитків від вірусних та інших патогенів. Традиційні хімічні засоби контролю наявності вірусів, які застосовують переважно під час вегетації рослин, переважають по затратам у сотні тисяч разів, при цьому останні можуть негативно впливати на оточуюче середовище, якість зібраного врожаю і, як наслідок, на здоров'я людства у цілому.

Тому  попит на культивування вірус  резистентних культур було підвищено  за останні роки, особливо під публічним  тиском щодо зменшення використання пестицидів у сільському господарстві. Законодавчо-регулююча і правова  база України має чітко відповідати  та вчасно реагувати на вимоги щодо поліпшення життя в Україні, на процеси  екологізації виробництва та відновлення первісності довкілля у зв'язку із прагненням вступу України до СОТ та Європейського союзу.