Табачная мозаика вирус

Главная / Вредители и болезни

Назад

Опубликовано: 16.05.2019

Время на чтение: 8 мин

5 / 5 ( 1 голос )

5 / 5 ( 1 голос )

Вирусные болезни овощей приводят к серьезным потерям урожая. Среди таких инфекций – табачная мозаика томатов, считающаяся одной из самых заразных и опасных. Лечение ее неэффективно, поэтому основные мероприятия связаны с профилактикой, предупреждением заболевания и соблюдением агротехники культуры.

• 1 Описание и особенности болезни
• 2 Пути распространения инфекции
• 3 Признаки болезни
• 4 Причины ВТМ на томатах
• 5 Профилактика: основные мероприятия
• 6 Лечение

Что это за болезнь?

Мозаика томатов представляет собой вирусное заболевание. Оно является очень устойчивым к внешнему воздействию. Источниками и распространителями заболевания могут стать свыше трех сотен разнообразных растений. К ним относятся:

• картофель;
• свекла;
• баклажаны;
• перец;
• шпинат;
• томаты и т.д.

В большинстве случаев мозаика поражает сорта, выращенные из рассады. Это обусловлено тем, что они подвергаются большому количеству агротехнических мероприятий, что способствует распространению заболевания.

Возбудителем мозаики у томатов является вирус под названием Tobacco mosaic tobamovirus. Источником данного патогена могут стать зараженные семена и даже почва.

Заболевание способно распространяться путем попадания на здоровый куст сока зараженного растения и переноса инфекции насекомыми, такими как:

• цикады;
• тля;
• трипсы.

Меры защиты против вируса мозаики томата

Для обеззараживания семян проводят прогревание или обработку тринатрийфосфатом. Важными элементами является удаление растительных остатков (они, могут, являться источником инфекции), стерилизация грунта перед началом нового культурооборота. Если болезнь мозаики томата проявляется слабо, рекомендовано обрабатывать растения 10% раствором молочной сыворотки, молочным обратом с добавлением микроэлементов или 0,05% раствором препарата Фармайод-3. Очень важно соблюдать оптимальный температурный режим, который сам по себе сдерживает развитие заболевания и не даёт развиться эпифитотии при наличии скрытой формы инфекции. Выращивание устойчивых гибридов томата является наджёжной защитой от заболевания, пока не появятся сопутствующие вирозы, резко снижающие устойчивость растений.

Признаки

Симптомы мозаики у томатов могут быть разными. Это зависит от степени заражения, типа болезни, условий выращивания.

Основные признаки заболевания мозаика у томатов следующие:

1. Увядание. Этот процесс наблюдается в первые семь дней после заражения.
2. Потеря упругости. Такой симптом наблюдается, когда интенсивный рост растения приходится на период значительной солнечной радиации. После похолодания растение восстанавливается.
3. Смена окраски. Она может варьироваться от бледной или же бесцветной до ярко-желтой и зеленой. При этом на овощах можно заметить хорошо очерченные участки пораженных тканей.
4. Складчатость. Пластинки листьев разрастаются неравномерно. Этот процесс более интенсивно проявляется в верхней части растения.

К другим распространенным симптомам мозаики можно отнести деформацию листьев. Нередко их пластинки уменьшаются до такого размера, что куст может стать похожим на папоротник. Некоторые его участки напоминают длинные нити.

Внутри плодов появляется потемнение. Как правило, оно возникает возле чашечки плода в виде серо-зеленых участков. Впоследствии эти участки разрастаются, захватывая и верхушку плода. Вслед за этим происходит отмирание тканей. Данный процесс приводит к появлению коричневой сеточки на плодах. Она хорошо просматривается через кожицу томатов.

Методы лечения различных культур

ВТМ может распространяться где угодно. Если он уже попал на участок, то полностью уничтожить его практически невозможно. Самое основное — это вовремя воспрепятствовать его распространению. Для этого следует соблюдать профилактические меры, что особенно актуально в период вегетации растения.

Табачная мозаика не погибает даже в зимний период, нападая на корневую систему некоторых сорных растений. Может также поражать огурцы, проявляясь в различных видах:

1. Обыкновенная мозаика, как правило, поражает огурцы в открытом грунте. Первым этапом вирус поражает ткани и листья растения, которые впоследствии приобретают желто-зеленый окрас в форме мозаики. Рост растения при этом заметно замедляется, цветение становится слабым. На самом овоще образуются темные участки, он приобретает выпуклую пупырчатую форму. Главным разносчиком инфекции выступает тля. Уже спустя десять дней после инфицирования начинают проявляться первые признаки заболевания.

2. Зеленая крапчатка поражает огурцы, посаженные в закрытый грунт. Даже молодые листики уже покрыты морщинами и пятнами, заметно чередование светлых и очень ярких участков. Рост и развитие таких растений очень замедлены, лепестки на венчике также становятся пятнистыми, а завязи плодов опадают, не успев даже созреть.
3. Белая мозаика может поражать листья при температуре +25 °C, образовывая между прожилками желтовато-белые вкрапления в форме звезд. Самая основная задача — это не дать вирусу распространиться дальше, иначе избавить растения от него впоследствии будет уже невозможно.

Процедура лечения состоит в своевременном изъятии зараженных растений с участка и внесении повышенных доз удобрений. Перед тем как посадить семена, рекомендуется проверить их сорта и гибриды на сопротивляемость ВТМ. Также необходимо после посадки вовремя удалять сорняки (люцерну и осот), а также бороться с тлей.

Болезни комнатных растений: виды и лечение домашних цветов

Лечить это заболевание крайне тяжело, следовательно, необходимо предпринять все необходимые меры для предотвращения его появления. С этой целью необходимо высевать семена, срок давности которых не превышает двух лет, а также опрыскивать всходы молочной сывороткой с добавлением нескольких капель йода.

Весьма полезно осуществлять прогрев семян при температуре +60 °C в течение трёх суток. Также можно держать их несколько дней вблизи батареи. Зачастую ВТМ прекрасно живет в табаке, в связи с чем необходимо держать семена других растений как можно дальше от него, не допуская их соприкосновения.

Когда перец заражается этим заболеванием, его пораженные листья обретают пестрый окрас: желтый, салатовый и черный цвета чередуются между прожилками. Незадолго после этого такие листья деформируются и довольно быстро опадают.

Табачная мозаика препятствует росту растений, а их плоды становятся пятнистыми, приобретают уродливую форму и маленький размер. Кроме того, вирус нападает и на корневища перца.

Причины

Основные источники вируса, вызывающего мозаику у томатов:

• зараженные семена;
• почва со спорами патогена;
• остатки больных растений.

Распространение инфекции происходит таким образом:

1. Во время ухода за растениями. Передаваться патоген может через инструменты или одежду садовода.
2. Посредством механического повреждения. Нарушение внешней защитной оболочки растения приводит к тому, что вирус может попасть внутрь.
3. При помощи насекомых-вредителей. Они в большом количестве присутствуют на огородах, распространяя инфекцию довольно быстро.
4. Из-за нарушений правил проведения агротехнических мероприятий.

Благоприятной средой для распространения инфекции является недостаточное освещение томатов. Патоген жизнеспособен на огороде в течение 22 месяцев.

Биология вируса мозаики томата

Вирус имеет высокую устойчивость во внешней среде. Точка термической инактивации 95°С, устойчив к высушиванию, поэтому может сохраняться на инвентаре, в сигаретах, и даже в трубочном табаке. Заражение происходит через повреждённые волоски и другие клетки эпидермиса.

Широкое внедрение в производство гибридов, в которых есть ген устойчивости к вирусу томатной мозаики, дает возможность сдерживать распространенность и вредоносность данного патогена на томатах, однако появляются новые аномальные штаммы и новые широкоспециализированные вирусы.

Наиболее активно занимают свободную нишу вирус огуречной мозаики (CMV) и Х-вирус картофеля (PXV), которые в смешанных инфекциях нередко дестабилизируют устойчивость, определяемую геном к ToMV, что приводит к развитию сложного стрика.

Устойчивость томатов к ToMV определяется тремя генами-Тm-1

(ген толерантности, полученный от
Lycopersicon hirsutum
и локализованный в 5 хромосоме), а также аллельными генами
Тm-2
и
Тm-22
, определяющими реакцию сверхчувствительности к вирусу (выделены из 9 хромосомы
L. peruvianum
). На практике чаще всего используют ген
Тm-22
. В гомозиготном состоянии можно получить иммунные гибриды. Однако в Голландии и Дании уже известны случаи преодоления их иммунитета.

Большинство устойчивых гибридов гетерозиготны по этому гену. На таких растениях могут появляться симптомы системного некроза, жёлтой мозаики на верхней трети растения и стрик плодов. Такие симптомы могут проявиться только при сочетании ряда условий: температура выше 28°С в течение нескольких дней, большая инфекционная нагрузка и высокая инсоляция.

Разновидности, фото

На сегодняшний день выделяют два основных вида мозаики у томатов — табачная и пепино. Они несущественно отличаются друг от друга.

Табачная

На долю этого заболевания приходится до 20% случаев потери томатов во всем мире. Основные признаки болезни:

• пятнистость плодов;
• появление желтых пятен на листьях;
• некроз тканей (отмирание);
• деформация различных частей растений.

Нередко во время заражения табачной мозаикой томаты подвергаются воздействию и других инфекций. В итоге они начинают отставать в развитии. Плоды теряют товарный вид и уменьшаются в объеме.

Пепино

Этот вид мозаики является наиболее опасным. Он вызывает мраморность плодов и некоторые другие патологические изменения, такие как

• хлороз;
• крапивовидность верхушек;
• желтая пятнистость листьев;
• мозаичность листьев;
• появление коричневых чашечек.

Мозаика Пепино вызывает неравномерное созревание плодов, их растрескивание, пузырчатость листьев. Посмотрите фото помидоров с признаками болезни:

Краткая историческая справка

Впервые эту болезнь зафиксировали в конце XIX века в процессе выращивания табака. На зараженном кусте появлялись яркие отметины. Со временем он начинал терять форму и в итоге погибал. После этого болезнь постепенно перекидывалась на соседние растения и спустя непродолжительное время целые плантации становились непригодными для дальнейшего возделывания.

Единственным доступным в то время способом борьбы считалось полное уничтожение инфицированной рассады. Подобные меры позволяли сохранить остальные растения. Спустя много лет с момента обнаружения данного заболевания доктору Ивановскому удалось выявить его причину. Ею оказался вирус табачной мозаики.

Как развивается вирусное заболевание и чем оно опасно?

Распространяться мозаика может как в теплицах, так и на открытой местности. Увидеть первые признаки заболевания можно в середине июня. В этот период времени рост кустов частично или же в полной мере прекращается.

Процесс развития болезни следующий:

1. Первоначально верхушки кустов истончаются и закручиваются.
2. Окраска листьев меняется с зеленой на желто-зеленую.
3. Постепенно листья начинают напоминать кружево. На черешках и стеблях могут появляться пятна или некротические участки.
4. Плоды начинают неравномерно созревать и осыпаться.
5. На некоторых томатах, растущих ближе к земле, можно заметить бурые или желтые участки.
6. Побурение нередко распространяется и на внутреннюю часть помидоров, которая становится похожей на сеточку.

Опасность мозаики обусловлена тем, что это заболевание способно легко распространяться. Болезнь приводит к существенному снижению объема собранного урожая. Те плоды, которые все же удается сберечь, не имеют товарного вида. Они могут быть небольшого размера. На их поверхности, как правило, четко выражены желтые или бурые пятна.

Как бороться?

Растения, которые были инфицированы мозаикой, невозможно спасти. В настоящее время нет средств, которые бы полностью позволяли избавиться от данного заболевания. Задача огородника заключается в укреплении защитных функций томатов.

Для борьбы с мозаикой используются такие химические и биологические средства, как:

1. Новосил. Это средство представляет собой природный иммуностимулятор. Его основные функции — стимуляция прорастания семян и укрепление корневой системы. Кроме того, препарат уничтожает некоторые вирусные заболевания. В Новосиле необходимо осуществлять замачивание семян. Для этого достаточно всего лишь 3 капель препарата на 3 литра воды. Семена выдерживают в растворе с вечера до утра, потом воду сливают.
   При опрыскивании растений во время их интенсивного роста понадобится 5-15 капель средства на 3 литра воды. Опрыскивать нужно 1 раз в 2-3 дня на протяжении недели.

2. Иммуноцитофит. Это средство повышает устойчивость к заболеваниям. Кроме того, оно стимулирует рост томатов. При обработке семян нужно приготовить раствор, используя 1 таблетку на 1 столовую ложку воды. Данного объема хватает на замачивание 5 грамм семян.
   Для обработки растений нужно размочить таблетку в 1 столовой ложке воды, после чего добавить полученный раствор к 2 литрам воды. Раствором обрабатывают растения в период активного роста с 1 по 5 неделю после высадки.

3. Борная кислота. Для обработки семян нужно использовать 0,5 грамма этого средства на 1 литр воды. Для опрыскивания растений следует использовать 1 грамм препарата на 1 литр воды. Опрыскивание производится не чаще двух раз в неделю (в вечернее время).

• Упаковка Новосила стоит около 1500 рублей.
• Иммуноцитофит можно приобрести за 68 рублей.
• Борная кислота отличается низкой ценой – всего 8 рублей за упаковку.

Меры профилактики

Основные методы профилактики мозаики у томатов:

1. После появления первых признаков заболевания зараженные растения необходимо уничтожать.
2. Семена больных томатов собирать запрещается.
3. Обязательно нужно соблюдать севооборот.
4. При проведении агротехнических мероприятий нужно обрабатывать инструмент спиртом или марганцовкой.
5. После окончания сезона сбора урожая нужно проводить дезинфекцию стенок теплицы.
6. Ежегодно в теплице необходимо менять верхний слой почвы толщиной 10-15 сантиметров.
7. Запрещается курить в теплице.
8. Растение должны получать сбалансированное питание.
9. Постоянно следует бороться с сорняками и вредителями.

Вышеперечисленные меры профилактики не позволяют полностью избавиться от заболевания, но существенно снижают возможность его появления и распространения.

Сферы поражения

Следует помнить, что вирус табачной мозаики поражает здоровые растения путем проникновения в них через сок зараженных культур. Это может произойти при:

• высеве семян, зараженных этим вирусом;
• присутствии в грунте различных сосущих вредителей: нематод, клещей, которые передают вирус вместе со своей зараженной слюной другим растениям;
• пикировании, прищипывании, пасынковании и пересадке культур (заражению подвергаются ранки корней и побегов);
• попадании сока растений на инвентарь, с помощью которого их обрабатывают, повреждая волоски и нанося раны поверхностям стеблей и листьев.

Как бороться с паршой на яблоне осенью и весной

Как можно убедиться, существует множество способов заражения этим коварным вирусом.

Есть ли сорта помидоров, устойчивые к этому вирусу?

Полную или частичную устойчивость к мозаике проявляют такие сорта томатов, как:

• Харизма Ф1;
• Вологда Ф1;
• Урал Ф1;
• Аляска Ф1;
• Жар-Птица Ф1.

Также существуют и другие сорта, менее подверженные заболеванию.

Мозаика у томатов – это очень распространенное заболевание, которое способно существенно сократить объем получаемого урожая, ухудшая при этом внешний вид плодов. Именно поэтому очень важно не только препятствовать инфицированию, но и вовремя реагировать на первые проявления болезни.

Вирус мозаичной болезни табака в листьях растения находится в виде кристаллического образования. Кристаллическая природа его доказана с помощью рентгеноструктурного анализа. Кристаллические вирусы очень быстро размножаются. За четыре недели количество введенного в растительный организм вируса увеличивается в миллион раз. Какие-то химические процессы синтеза влекут за собой беспрерывную мобилизацию аминокислот, нуклеиновых кислот, углеводов и липоидов из протоплазмы живой клетки на образование кристаллического вируса. Этот процесс напоминает кристаллизацию из насыщенных растворов, но в листьях растения отсутствуют даже ощутимые для анализа количества этих веществ. Такой тип воспроизводства кристаллической структуры возможен только в живой клетке. Искусственная питательная среда или же растертые свежие ткани растения-хозяина неспособны поддерживать воспроизводство кристаллического вируса.

Геном вирусов мозаичной болезни табака, полиомиелита и некоторых бактериальных вирусов представлен одноцепочечной РНК, тогда как геномом peo вируса служит двухцепочечная РНК.

Темно-зеленые участки мозаичных листьев обычно содержат очень мало вируса по сравнению с желтыми или желто-зелеными участками. Этот список охватывает вирусы, резко различающиеся по структуре и заражающие как однодольные, так и двудольные растения. Поэтому описанное явление может быть достаточно общим для болезней мозаичного типа.

В 1892 г. Д. И. Ивановский, изучая мозаичную болезнь табака, установил, что она вызывается фильтрующимися вирусами. Свое название вирусы получили из-за легкости прохождения через биологические фильтры, задерживающие обычные микробы.

Хотя около семидесяти лет назад вирусные болезни растений еще не выделялись в самостоятельную группу, отличную от других инфекционных заболеваний, имеются гораздо более ранние сообщения, которые в настоящее время можно рассматривать как указания на существование вирусных инфекций. Например, на цветной вклейке 1, А изображены цветки тюльпана с симптомами нестролепестности, характерными для вирусной инфекции. В то время пестролепестпые тюльпаны высоко ценились как особые разновидности. В конце XIX в. утвердилась мысль о том, что инфекционные болезни вызываются микроорганизмами, и появились фильтры, задерживающие возбудителей известных бактериальных заболеваний. Майер описал заболевание табака, названное им мозаичной болезнью. Он показал, что эта болезнь может быть передана здоровым растениям путем инокуляции их соком больных растений. Ивановский установил, что сок растений табака, пораженных описанной Майером болезнью, оставался инфекционным после того, как был профильтрован через бактериальный фильтр, хотя и не содержал бактерий. Это сообщение Ивановского не привлекло большого внимания, пока те же опыты не были повторены Бейеринком . Баур показал, что инфекционный хлороз абутилона может передаваться путем прививки, но не передается механической инокуляцией. При описании возбудителей, вызывающих эти болезни, Бейеринк и Баур использовали термин «вирус», чтобы противопоставить этих возбудителей бактериям. В старых работах исследователи часто применяли этот термин как синоним термина «бактерии». По мере обнаружения все большего числа болезней такого рода неизвестных возбудителей стали называть фильтрующимися вирусами. В период между 1900 и 1935 гг. были описаны многие болезни растений, возбудителями которых считались фильтрующиеся вирусы, но поскольку в то время еще не существовало адекватных методов, позволяющих дифференцировать различные вирусы, положение оказалось очень запутанным.

Табачная мозаика — Nicotinia virus i. Вирусное заболевание табака. Листья больных растений имеют мозаичную расцветку: нормально зеленые участки листа чередуются со светло-зелеными. Основными источниками заражения растений служат послеуборочные остатки. В поле болезнь передается при соприкосновении здоровых растений с больными.

Бронзовость томата — распространенное вирусное заболевание табака и махорки. На махорке его часто называют верхушечным хлорозом. Пораженные растения перестают расти, верхушка их светлеет, на молодых листьях появляются хлоротичпые узоры в виде сеточки или мозаичной расцветки. У основания листовой пластинки образуется масса мелких некротических пятен разнообразной формы, при слиянии которых вся пластинка листа часто отмирает. При более слабом развитии болезни пораженные листья не отмирают, но принимают уродливую форму — ярко выраженную вспученность с некротическими пятнами по жилкам.

Вирусы растений также широко распространены в природе, вызывая болезни растений разной видовой принадлежности. Как уже отмечено, первым открытым вирусом оказался МБТ-вирус мозаичной болезни табака (рис. 41), повреждающий листья растений этого вида. Помимо вируса мозаичной болезни табака широко известны вирусы некроза табака, желтой карликовости картофеля, желтой мозаики репы, а также вирусы, поражающие многие другие культурные и дикие растения.

Открытие вирусов принадлежит Д. И. Ивановскому, который в 1892 г. обнаружил возбудителя мозаичной болезни табака и его способность проходить через фильтры, не пропускающие бактерий. По этой причине вирусы первоначально получили название фильтрующихся ядовитых жидкостей. Повторив опыты Д. И. Ивановского и получив аналогичные результаты, голландский микробиолог М. Бейеринк в 1898 г. дал для возбудителя мозаичной болезни табака название «фильтрующаяся вирусная жидкость». Тогда же был описан вирусный возбудитель ящура крупного рогатого скота (Ф. Лефлер и П. Фрош, 1898), а в 1901 г. У. Рид, используя существовавшую со времен А. Пастера традицию называть инфекционное начало вирусом, назвал открытого им возбудителя желтой лихорадки просто вирусом (от лат. virus — яд). Начиная с 1931 г., когда был открыт способ культивирования вирусов в клетках эмбрионов цыплят, вирусы стали широко культивировать в лабораторных условиях, что значительно расширило возможности экспериментального изучения этих структур.

Большинство сортов стручкового перца реагирует на инфицирование вирусом гравировки табака развитием мозаичной болезни. Перец сорта Табаско (Capsicum frutescens) реагирует на заражение увяданием. Реакция увядания контролируется одним доминантным геном, отсутствующим у сортов перца, не поражаемых увядапием .

Один из наиболее часто наблюдаемых симптомов вирусного заболевания — это появление на инфицированных листьях чередующихся светло-и темно-зеленых участков, образующих мозаичный узор. Характер этого узора в деталях широко варьирует при различных сочетаниях растений-хозяев и вирусов. У двудольных растений участки листа, образующие мозаичный узор, обычно имеют неправилыше контуры и для них характерны только два оттенка одного цвета (например, темно-зеленый и бледно-зеленый или желто-зеленый). Именно так часто обстоит дело при заражении растений табака ВТМ. В других случаях, например при заражении китайской капусты ВЖМТ, мозаичный узор может быть образован несколькими различными оттенками зеленого или желтого цвета. Границы между участками различного цвета могут быть в этом случае резкими, и такого рода вирусные болезни напоминают мозаику, развивающуюся в результате генетически обусловленной аномалии хлоропластов (фото 65). Хорошим примером заболевания такого типа может служить инфекционный хлороз абутилона. При заражении китайской капусты ВЖМТ развивается мозаичное заболевание, которое по характеру четко очерченных границ между участками также напоминает генетически обусловленную пестролистиость (фото 37).

Выходом из тупика, в котором очутилась микробиологическая наука, послужило открытие, сделанное русским ученым Д. И. Ивановским. В 1887 г. он, будучи еще студентом Петербургского университета, поехал на Украину и в Молдавию, где изучал причины мозаичной болезни табака, которая причиняла большой ущерб табачным плантациям южных районов. Свои исследования он проводил в течение нескольких лет и после окончания университета. В результате тщательного изучения этого заболевания Д. И. Ивановский показал, что оно вызывается специфическим возбудителем, состоящим из мельчайших частиц, или корпускул, которые по своим размерам значительно меньше бактерий.

Микроорганизмы, невидимые под микроскопом, называются ультрамикробами. Из этой группы ультра-микроскопических форм наиболее важное значение в практической деятельности человека имеют бактериофаги — фильтрующиеся вирусы и невидимые формы бактерий. Наблюдать ультрамикробы удалось только в электронный микроскоп, дающий увеличение до 45 000 раз. Вирусы (рис. 85) представляют собой частицы, состоящие из белковых веществ и нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК ). Они не обладают обычной клеточной структурой. К неклеточной форме жизни относятся также бактериофаги (рис. 86), представляющие собой удлиненные образования с утолщенным концом .

В разгар пандемии коронавируса SARS-CoV-2, вызывающего болезнь COVID-19, стало известно, что в МГУ готовы предложить быстрое решение на основе тобамовируса.

Во всём мире идёт активная работа по исследованию возможности создания вакцины от нового типа коронавируса, который стал причиной глобальной пандемии. ЕС декларирует вероятность создания вакцины не ранее осени 2020 года, Соединённые Штаты начали тестировать экспериментальные препараты на людях, полагая, что риск оправдан ситуацией, а российские учёные, как оказалось, обладают наработками, которые позволят создать вакцину сразу, гарантирующую как безопасность, так и высокую эффективность. Сотрудники кафедры вирусологии пояснили Известиям, в чём секрет возможного успеха.

Уникальность предлагаемой МГУ вакцины от коронавируса заключается в технологии специальной обработки вируса табачной мозаики

Вирус тобачной мозаики, как известно, является серъёзным вызовом для аграриев, но все его исследования показали его абсолютную безвредность для человека.

В процессе работы с «палочками» вируса табачной мозаики учёные получают идеальные по форме сферические частицы любого размера, пояснила Известиям завкафедрой вирусологии МГУ Ольга Карпова. После получения сфер на них можно поместить любые белки, в том числе и белки вируса, вызвавшего панику во всём мире.

Организм человека воспримет «поддельный вирус» за настоящий и даст на него необходимый, сильный иммунный ответ. В отличие от настоящего вируса SARS-CoV-2, который теоретически мог бы быть использован для создания вакцины в ослабленном виде, разработка российских учёных гарантирует полную безопасность для вакцинируемого. Причиной тому будет факт, что организм будет попросту «обманут» абсолютным подобием вируса.

Разработка «шариков» из вируса табачной мозаики проводилась с 2010 года и процессы досконально изучены

Также развеяны сомнения относительно того, как поведут себя «приклеенные» короны в крови.

«Мы провели эксперимент и показали стабильность антигенов на поверхности при высоком NaCL, то есть в тех же условиях, которые есть у нас в крови»

– заявила Ольга Карпова журналистам.

Декан биологического факультета МГУ Михаил Кирпичников отметил и другие плюсы возможной вакцины. По его словам, самым главным из них можно считать высокую универсальность сфер, полученных из вируса табачной мозаики. Так, на их поверхность можно прикреплять белки от других коронавирусов SARS и MERS.

Кроме того, существенным преимуществом вероятной вакцины является возможность хранить её без холодильника. По словам учёных, она сможет сохранять все свои свойства при комнатной температуре. При хранении не происходит изменения формы и слипания частиц. А это принципиально упрощает хранение и транспортировку на большие расстояния, расширяет возможности применения вакцины как в России, так и в других странах, куда вакцину можно отправлять, не опасаясь за условия хранения. Следовательно, это потенциально повышает и доступность вакцины.

Также учёные обращают внимание, что предлагаемая ими вакцина может иметь низкую конечную стоимость из-за того, что разработанный метод не требует применения в вакцине мёртвого или ослабленного вируса, а также дорогостоящих культурных сред. Затраты на получение сфер из табачной мозаики также является невысокой, так как вирус накапливается в растениях в значительных количествах, а на процесс их выделения нужно не более двух-трёх дней.

Однако, как отмечают в МГУ, для скорейшего создания перспективной универсальной вакцины нужен соответствующий заказ и финансирование.

Ранее учёные из МГУ разработали и успешно испытали другую вакцину на основе сферических вирусов, полученных из растений. Полученная таким методом вакцина от краснухи явилась полностью безопасной даже для людей с иммунодефицитом.

Илья Болгов

Из Википедии, бесплатной энциклопедии

Вирус табачной мозаики
Просвечивающая электронная микрофотография частиц ВТМ, негативно окрашенных для улучшения видимости при 160000-кратном увеличении
Классификация вирусов
(без рейтинга):	Вирус
Царство :	Рибовирия
Царство:	Орторнавиры
Тип:	Kitrinoviricota
Учебный класс:	Alsuviricetes
Порядок:	Мартелливиралес
Семья:	Virgaviridae
Род:	Тобамовирус
Виды:	Вирус табачной мозаики

Вирус табачной мозаики ( TMV ) — это вид вируса с одноцепочечной РНК с положительным смыслом из рода Tobamovirus, который поражает широкий спектр растений, особенно табак и других членов семейства Solanaceae . Инфекция вызывает характерные модели, такие как » мозаика » -подобная пятнистость и обесцвечивание на листах (отсюда название). TMV был первымобнаруженным вирусом . Хотя с конца 19 века было известно, что небактериальное инфекционное заболевание повреждает посевы табака, только в 1930 году инфекционным агентом было установлено, что это вирус. Это первый патоген, идентифицированный как вирус.

История

В 1886 году Адольф Майер впервые описал болезнь табачной мозаики, которая может передаваться между растениями, подобно бактериальным инфекциям. В 1892 году Дмитрий Ивановский представил первые конкретные доказательства существования небактериального инфекционного агента, показав, что инфицированный сок остается заразным даже после фильтрации через самые тонкие фильтры Чемберленда . Позже, в 1903 году, Ивановский опубликовал статью, в которой описывал аномальные кристаллические внутриклеточные включения в клетках-хозяевах пораженных растений табака и доказывал связь между этими включениями и инфекционным агентом. Тем не менее, Ивановский оставался довольно убежденным, несмотря на неоднократные попытки представить доказательства, что возбудитель был некультивируемой бактерией, слишком мелкой, чтобы удерживаться на используемых фильтрах Чемберленда и быть обнаруженным в световой микроскоп. В 1898 году Мартинус Бейеринк независимо повторил эксперименты Ивановского по фильтрации и затем показал, что инфекционный агент способен воспроизводиться и размножаться в клетках-хозяевах табака. Бейеринк ввел термин » вирус «, чтобы указать, что возбудитель болезни, вызывающей табачную мозаику, имел небактериальную природу. Вирус табачной мозаики был первым кристаллизованным вирусом . Это было достигнуто Венделлом Мередитом Стэнли в 1935 году, который также показал, что TMV остается активным даже после кристаллизации. За свою работу он был удостоен 1/4 Нобелевской премии по химии в 1946 году, хотя позже было показано, что некоторые из его выводов (в частности, что кристаллы были чистым белком и были собраны автокатализом ) были неверными. Первые электронные микроскопические изображения ВТМ были сделаны в 1939 году Густавом Кауше , Эдгаром Пфанкухом и Гельмутом Руска — братом лауреата Нобелевской премии Эрнста Руска . В 1955 году Хайнц Френкель-Конрат и Робли Уильямс показали, что очищенная РНК TMV и ее белок капсида (оболочки) собираются сами по себе в функциональные вирусы, указывая на то, что это наиболее стабильная структура (структура с самой низкой свободной энергией). Кристаллографии Розалинд Франклин работал Стэнли около месяца в Беркли , а затем спроектировал и построил модель ВТМА для 1958 года Всемирной выставки в Брюсселе . В 1958 году она предположила, что вирус был полым, а не твердым, и выдвинула гипотезу о том, что РНК ВТМ одноцепочечная. Это предположение оказалось верным после ее смерти, и теперь известно, что это отрицательная ветвь. Исследования табачной мозаики и последующее открытие ее вирусной природы сыграли важную роль в установлении общих концепций вирусологии .

Структура

Швейцарская модель

ИнтерПро

Белок оболочки вируса табачной мозаики
Мономерная единица белка оболочки вируса табачной мозаики .
Идентификаторы
Организм	Вирус мягкой зеленой мозаики табака (TMGMV) (штамм U2 TMV)
Символ	CP
Entrez	1494073
UniProt	P03579
		Искать		Структуры	Домены

Схематическая модель TMV: 1. нуклеиновая кислота ( РНК ), 2. капсомерный белок ( протомер ), 3. капсид.

Вирус табачной мозаики имеет палочковидный вид. Его капсид состоит из 2130 молекул белка оболочки (см. Изображение слева) и одной молекулы геномной однонитевой РНК, длиной 6400 оснований. Белок оболочки самособирается в стержнеобразную спиральную структуру (16,3 белка на виток спирали) вокруг РНК, которая образует структуру петли шпильки (см. Электронную микрофотографию выше). Белковый мономер состоит из 158 аминокислот, которые собраны в четыре основных альфа-спирали, которые соединены заметной петлей, проксимальной к оси вириона. Вирионы имеют длину ~ 300 нм и диаметр ~ 18 нм. На отрицательно окрашенных электронных микрофотографиях виден отчетливый внутренний канал радиусом ~ 2 нм. РНК расположена в радиусе ~ 4 нм и защищена от действия клеточных ферментов белком оболочки. Структура интактного вируса методом дифракции рентгеновских лучей изучалась на основе карты электронной плотности с разрешением 3,6 Å. Внутри спирали капсида, рядом с ядром, находится скрученная молекула РНК, состоящая из 6395 ± 10 нуклеотидов.

Геном

Физико-химические свойства

TMV — термостабильный вирус. На высушенном листе он может выдерживать температуру до 50 ° C (120 градусов по Фаренгейту) в течение 30 минут.

ВТМ имеет показатель преломления около 1,57.

Цикл болезни

TMV не имеет четко выраженной перезимовочной структуры. Скорее, он будет перезимовать в инфицированных стеблях и листьях табака в почве, на поверхности зараженных семян (TMV может выжить даже в зараженных табачных изделиях в течение многих лет). При прямом контакте с растениями-хозяевами через его векторы (обычно это насекомые, такие как тля и цикадка ), TMV проходит через процесс заражения, а затем через процесс репликации.

Инфекция и передача

После своего размножения через плазмодесмы проникает в соседние клетки . Инфекция распространяется путем прямого контакта с соседними клетками. Для беспрепятственного проникновения ВТМ производит белок движения 30 кДа, называемый P30, который увеличивает плазмодесмы. TMV, скорее всего, перемещается от клетки к клетке в виде комплекса РНК, P30 и реплицирующихся белков.

Он также может распространяться через флоэму, перемещаясь по растению на большие расстояния. Более того, TMV может передаваться от одного растения к другому при прямом контакте. Хотя TMV не имеет определенных векторов передачи, вирус может легко передаваться от инфицированных хозяев к здоровым растениям при контакте с людьми.

Репликация

После проникновения в организм хозяина посредством механической инокуляции TMV расщепляется для высвобождения своей вирусной цепи РНК. Когда происходит снятие покрытия, ген MetHel: Pol транслируется с образованием кэпирующего фермента MetHel и РНК-полимеразы. Затем вирусный геном будет далее реплицироваться с образованием множества мРНК через промежуточную РНК, примированную тРНК HIS на РНК 3 ‘конце. Полученные мРНК кодируют несколько белков, включая белок оболочки и РНК-зависимую РНК-полимеразу (RdRp), а также белок движения. Таким образом, TMV может реплицировать собственный геном.

После того, как белок оболочки и геном РНК TMV были синтезированы, они спонтанно собираются в полные вирионы TMV в высокоорганизованном процессе. Протомеры собираются вместе, чтобы сформировать диски или «стопорные шайбы», состоящие из двух слоев протомеров, расположенных по спирали. Спиральный капсид растет за счет добавления протомеров к концу стержня. По мере того как стержень удлиняется, РНК проходит через канал в его центре и образует петлю на растущем конце. Таким образом, РНК может легко вписаться в спираль внутри спирального капсида.

Хозяин и симптомы

Симптомы вируса табачной мозаики на табакеСимптомы вируса табачной мозаики на орхидее

Как и другие патогенные вирусы растений, TMV имеет очень широкий круг хозяев и оказывает различное действие в зависимости от инфицированного хозяина. Известно, что вирус табачной мозаики приводит к снижению производства табака дымовой сушки в Северной Каролине до двух процентов . Известно, что он заражает представителей девяти семейств растений и по крайней мере 125 отдельных видов, включая табак, помидоры , перец (все представители полезных пасленовых ), огурцы и ряд декоративных цветов . Есть много разных сортов. Первый симптом этого вирусного заболевания — светло-зеленая окраска между жилками молодых листьев . Это быстро сопровождается появлением «мозаичного» или пятнистого рисунка из светло- и темно-зеленых участков на листьях. Морщинистость также может быть замечена там, где на листьях инфицированного растения появляются небольшие локализованные случайные морщинки. Эти симптомы развиваются быстро и более выражены на молодых листьях. Его заражение не приводит к гибели растений, но если заражение происходит в начале сезона, растения отстают. Нижние листья подвергаются «мозаичному ожогу», особенно в периоды жаркой и засушливой погоды. В этих случаях на листьях образуются большие отмершие участки. Это представляет собой одну из самых разрушительных фаз заражения вирусом табачной мозаики . Пораженные листья могут быть сморщенными, морщинистыми или удлиненными. Однако, если TMV заражает такие культуры, как виноград и яблоко , это почти бессимптомно.

Среда

TMV известен как один из самых стабильных вирусов. У него очень широкий диапазон выживания. Пока окружающая температура остается ниже примерно 40 градусов по Цельсию , TMV может поддерживать свою стабильную форму. Все, что ему нужно, — это хозяин, чтобы заразить. В случае необходимости теплицы и ботанические сады обеспечат наиболее благоприятные условия для распространения TMV из-за высокой плотности возможных хозяев и постоянной температуры в течение всего года.

Лечение и ведение

Одним из распространенных методов борьбы с TMV является санитария , которая включает удаление инфицированных растений и мытье рук между посадками. Следует также использовать севооборот , чтобы избежать заражения почвы / семенных гряд в течение как минимум двух лет. Что касается любого заболевания растений, можно также посоветовать поиск устойчивых штаммов против TMV. Кроме того, может применяться метод перекрестной защиты, при котором более сильный штамм инфекции TMV подавляется путем инфицирования растения-хозяина мягким штаммом TMV, аналогично эффекту вакцины .

За последние десять лет было разработано применение генной инженерии к геному растения-хозяина, чтобы позволить растению-хозяину продуцировать белок оболочки TMV в своих клетках. Было высказано предположение, что геном TMV будет быстро повторно покрыт при попадании в клетку-хозяина, таким образом, он предотвращает инициацию репликации TMV. Позже было обнаружено, что механизм, который защищает хозяина от встраивания вирусного генома, заключается в подавлении генов .

Научное и экологическое воздействие

Вирус TMV: световая микроскопия сверхвысокого разрешения

Большое количество литературы о TMV и его выборе для многих новаторских исследований в области структурной биологии (включая дифракцию рентгеновских лучей ), сборки и разборки вирусов и т. Д., В основном, обусловлены большими объемами, которые могут быть получены, а также тем фактом, что он не заражает животных. После выращивания нескольких зараженных растений табака в теплице и нескольких простых лабораторных процедур ученый может легко произвести несколько граммов вируса.

Джеймс Д. Уотсон в своих мемуарах «Двойная спираль» цитирует свое рентгеновское исследование спиральной структуры ВТМ как важный шаг в установлении природы молекулы ДНК .

Приложения

Вирусы растений могут использоваться для создания вирусных векторов , инструментов, обычно используемых молекулярными биологами для доставки генетического материала в клетки растений ; они также являются источниками биоматериалов и нанотехнологических устройств. Вирусные векторы на основе TMV включают векторы технологий экспрессии растений magnICON® и TRBO. Благодаря своей цилиндрической форме, высокому соотношению сторон, самосборной природе и способности включать в свою оболочку металлические покрытия ( никель и кобальт ), TMV является идеальным кандидатом для встраивания в электроды батареи . Добавление TMV к электроду батареи увеличивает площадь реактивной поверхности на порядок, что приводит к увеличению емкости батареи до шести раз по сравнению с плоской геометрией электрода.

дальнейшее чтение

• Creager AN (2002). Жизнь вируса: вирус табачной мозаики как экспериментальная модель, 1930–1965 гг . Чикаго: Издательство Чикагского университета. ISBN 978-0-226-12026-3.
• Руководство по эксплуатации табака дымовой сушки, опубликованное RJReynolds Tobacco Company, Уинстон-Салем, Северная Каролина, 1995 г.

внешняя ссылка

Викискладе есть медиафайлы по теме вируса табачной мозаики .