Вірусні хвороби ягідних культур і винограду - Вірусні та вірусоподібні хвороби полуниці

частина1
ВІРУСНИЙ
І ВІРУСОПОДІБНІ ЗАХВОРЮВАННЯ ПОЛУНИЦІ
ВСТУП
ВІРУСНІ ТА ВІРУСОПОДІБНІ ЗАХВОРЮВАННЯ ПОЛУНИЦІ
Дж. Фултон, Дж. МакГрю
Полуниця культивується вже більше 400 років. Його ягоди — найраніші свіжі фрукти сезону. Полуниця росте у всіх регіонах світу з помірним кліматом. Посадковий матеріал культурних сортів отримують вегетативним шляхом. Внаслідок цього можливе накопичення вірусів у конкретному посадковому матеріалі та поширення їх у процесі розмноження, а також перенесення вірусів з однієї ділянки на іншу разом із зараженими рослинами. Боротьба з вірусними захворюваннями повинна вестися в першу чергу шляхом вирощування здорового посадкового матеріалу.
Історія і значення.Плакідас [223, 224] першим повідомив про вірусне захворювання суниці. Він зазначив, що причиною відсутності попередніх повідомлень є неясність природи вірусного захворювання. Ні він, ні наступні дослідники не дали реальних вказівок на першоджерело вірусної хвороби полуниці. Міллер [197] і Маркус [175] повідомили про наявність вірусів у лісовій суниці, але це лише вказувало на те, що дикі рослини можуть бути резервуарами вірусів у посівах.
Широке розповсюдження вірусу плямистості після 300 років вільного транспортування рослин, пов’язане з очевидною повсюдністю одного або кількох видів попелиць-переносників, легше зрозуміти, ніж дивне географічне розмежування латентного вірусу C або вірусу пожовтіння країв листя.
Згадки про «виродження» або «виродження» сортів полуниці були в ранніх публікаціях, присвячених її культурі. Передбачалося, що принаймні частина цієї проблеми може бути пов'язана з накопиченням вірусів у посадковому матеріалі. Останні дослідження з оцінки впливу вірусів на продуктивність полуниці показали, що віруси знижують силу росту та врожайність полуниці [8, 18, 19, 37, 45, 53, 93, 133, 137, 177, 188, 189, 212, 213, 255, 297]. Фрімен і Меллор [93] повідомили, що вірус обрамлення жилок впливає на якість ягід, підвищуючи кислотність і знижуючи вміст цукру.
Сорти полуниці відрізняються за своєю стійкістю до певного вірусу, і певний сорт може по-різному реагувати на різні віруси. Два або більше вірусів зазвичай мають сильніший вплив на зниження сили та врожайності. Підвищена енергійність рослин полуниці, вільних від відомих вірусів, призвела до негайного та широкого використання таких рослин у розсадниках, як тільки вони стали доступними. У той же час включення індексації вірусів у програму сертифікації полуниці швидко поширилося на великі та дуже маленькі насіннєві плантації по всьому світу.
Запровадження програми сертифікації для контролю вірусів у посадковому матеріалі спонукало до переоцінки управління іншими хворобами та шкідниками. Наприклад, з такими неприємностями, як фітофтороз коренів, листові та ендопаразитарні кореневі нематоди, цикламеновий кліщ, садові та сортові домішки легше впоратися, знищивши джерела цих неприємностей при вирощуванні садивного матеріалу.
Виявлення та індексація вірусів.Багато вірусів полуниці виробляють нечіткі симптоми на комерційних сортах, і їх наявність найкраще визначити шляхом індексації. Він передбачає передачу вірусу від рослини, яка перевіряється на вірус, до рослини, яка може розвинути явні симптоми вірусної інфекції. Харріс [111] підкреслив корисність методу щеплення вусів у вивченні вірусів. Цей спосіб щеплення отримав широке застосування [107, 198]. Bringharst і Voth [24] показали, що віруси полуниці можуть легко передаватися шляхом щеплення відокремлених верхівкових листків досліджуваних рослин до черешків верхівкових листків рослин-індикаторів. Цей спосіб має багато переваг перед щепленням вусиків або вусиків на черешок листа. Кроплі [47] і Фултон [99], оцінюючи метод живцювання відокремленим листком, дійшли висновку, що, незважаючи на досягнення високого ступеня передачі, хороше зрощення листків не завжди забезпечує передачу вірусів полуниці. Дослідження Міллера [202] показують, що спосіб живцювання відокремленим листком був більш надійним, ніж спосіб живцювання вусиком. Йоргенсен [142] описав модифікований метод живцювання відокремленим листом, який не був повсюдно успішним. Хелтон [130] і Добі і Міллер [57] описали методи збору та доставки листків для індексування.
Попелиці можна використовувати для визначення окремих вірусів полуниці, які вони несуть. Через тривалий інкубаційний період стійких вірусів у попелиць, використання останніх доцільно лише для індексації непостійних вірусів [200]. Передача вірусів попелицями є корисним і необхідним критерієм для їх характеристики.
Механічна передача вірусів полуниці, що передаються попелицею, приділяла значну увагу [7], але не була продемонстрована на практиці. Механічна трансмісія підходить для індексації вірусів, що переносяться нематодами.
Рослини-індикатори.Harris і King [118] запропонували використовувати суницю Fragaria vesca L. як рослину-індикатор вірусів. Загалом, найчастіше використовувані індикатори є клонами цього типу. Було запропоновано включити дикі види F. virginiana Duchesne [132, 147] і F. vesca L. var. californica (Cham, and Schlecht.) Staudt [69]. Нижче наведено опис найбільш широко використовуваних клонів індикаторів.
East Malling клон Fragaria vesca (EMC). Цей клон, зібраний на станції East Malling в Англії [118], є найбільш широко використовуваним індикатором. Це чудовий індикатор для вірусу плямистості листя, вірусу країв жилок і латентного вірусу С. Для вірусу слабкого пожовтіння листя цей клон є поганим індикатором, а у випадку вірусу зморшкуватості листя він виявляє лише сильні штами. Клон EMC заражений латентним вірусом А, і його чутливість до плямистих і венозних вірусів є результатом цього зараження [70].
Клон Fragaria vesca, вільний від латентного вірусу (LVF). Цей клон був отриманий з рослини EMC, звільненої від латентного вірусу A шляхом термічної обробки [100]. Він служить хорошим індикатором для плямистого, венозного, морщинистого та латентного вірусу С. Якщо цей клон заражений відомим ізолятом вірусу, що межує з венами, він підходить для виявлення латентного вірусу А.
Саджанці альпійського виду Fragaria vesca L. var. semperflorens (Duchesne) Seringe. Ця інбредна форма ремонтантної суниці F. vesca зазвичай розмножується насінням, оскільки рослини не утворюють вусиків. Існує певна мінливість між саджанцями у реакції на віруси. Ця форма є особливо корисною як індикатор слабкого пожовтіння листя та вірусів некротичного шоку, і реагує на віруси плямистості листя та краю жилок певною мірою подібно до клонів UC-1 та EMC. Серед саджанців суниці альпійської не виявлено форм, чутливих до латентного вірусу С.
UC-1 (РАС, гібрид суниці альпійської розсади). Цей клон отримано з насіння альпійської суниці, яка вільно запилюється, і здатний утворювати вусики. Ймовірно, це гібрид від схрещування суниці альпійської з клоном EMC [84]. Хоча це хороший індикатор для вірусу зморшкуватості та легкого пожовтіння країв листя, він не чутливий до латентного вірусу С і слабо реагує на віруси плямистості та країв листя.
ЕМ-1 (С-л, ВС-1). Клон був відібраний в Іст-Маллінгу як саджанець із самозаплідненого клону EMC [84]. Його реакція на віруси схожа на реакцію клону EMC. Відмінності у відповідях проростків F. vesca вказують на те, що покращені показники можна отримати шляхом селективної гібридизації F. vesca [183].
М-1 (Третя річка; Міннесота 1). Клон F. virginiana, зібраний у Міннесоті, сильно реагує на латентний вірус А та вірус кордону вен [145, 146]. Однак кілька дослідників відзначили подібну реакцію у нещеплених М-1. Клон заражений псевдовірусом легкого пожовтіння країв листя, і його реакція з двома вищевказаними вірусами може бути синергічної [77].
ФВ-72. Дика форма F. vesca з Молдови, більш чутлива до вірусу ругози, ніж UC-1, і демонструє симптоми шоку латентного штаму вірусу А [187]. Індикатор чутливий до кількох інших вірусів полуниці, але не викликає симптомів латентного вірусу C.
Інші клони індикатора. Різні дослідники повідомили про кілька клонів, деякі з яких можуть краще реагувати на конкретний вірус, ніж клони, перелічені вище, або мають інші переваги. Однак небагато клонів широко використовуються, і жоден із щойно перерахованих не є загальновизнаним. Серед них: розсада Міллера (MiV); EMC розсада P. W. Miller; B-9, розсада відкритого запилення EMC, Beltsville, яка виявляє латентний вірус C; UC-2, UC-3, отримані з EMC, що виявляють латентний вірус C; MEM - селекція P. H. Fulton, Michigan - відібрана з EMC, що несе слабкий штам латентного вірусу А.
Заходи боротьби. 1) Отримання безвірусних клонів. Шляхом індексування великої кількості рослин, зібраних у полі, особливо тих, що відібрані на міцність, можна знайти рослини, вільні від відомих вірусів [176]. Якщо локально не виявлено безвірусних рослин, цілком доцільною є термічна обробка деяких видів [96, 199, 201, 230, 236, 239].
Рослини, заражені більшістю штамів вірусу плямистості, можна очистити шляхом тривалої обробки при високих температурах. Різні дослідники повідомили про успішну інактивацію вірусу при температурі близько 37°C протягом від восьми днів до трьох тижнів. Один ізолят вірусу плямистості не був інактивований цією обробкою (Frances Mellor, неопублікований).
Щоб стимулювати ріст сплячих пазушних бруньок, щоб можна було відокремити вільну від вірусів частину рослини від решти, що містить вірус, потрібні два відносно прості кроки. Якщо термічна обробка триває до пошкодження верхівкової меристеми, інколи може початися ріст однієї або кількох пазушних бруньок під час термічної обробки або через кілька днів після повернення оброблених рослин у теплицю. Коли ці нирки досягають від 3 до 20 мм у довжину, їх обережно вирізають і поміщають у пісок в умовах періодичного туману. При правильних умовах вологості виживає досить високий відсоток рослин. Цей метод був найкращим для знищення вірусу зморшкуватості листя та латентного вірусу А [192].
Метод розмноження полуниці, описаний Смітом і Харландом [282], був використаний Познеттом і Джа для знищення вірусу [238]. Якщо рослини взяті з термокамери, поверхню ріжків стерилізують; З них роблять поперечні зрізи у вигляді дисків або інших фрагментів, а шматочки тканини поміщають у пісок або торф. Пагони, що розвиваються з них, походять із пазушних бруньок.
Типова культура (in vitro) — це більш розроблений метод, доступний для отримання вільного від вірусів посадкового матеріалу з інфікованих рослин. Уайт [303] попередив, що для підтримки вірусу в інфікованій тканинній культурі в експлант має бути включена значна кількість старішої тканини, оскільки меристема часто вільна від вірусу. Протилежне цьому було використано із значним успіхом на ряді сільськогосподарських рослин і вперше було застосовано до полуниці Белкенгреном і Міллером [10]. Рослини з уже сформованими вусиками піддають термічній обробці протягом 1-6 тижнів, після чого в стерильних умовах зрізають кінчики вусиків і шматочки тканини довжиною від 0,2 до 10 мм переносять на живильне середовище [186, 206, 207].
Незалежно від використовуваного методу або комбінації методів, для підтвердження успіху лікування необхідне повторне тестування отриманих рослин на вміст вірусу.
При отриманні безвірусних рослин за допомогою термічної обробки відбуваються дві реакції. У випадку з вірусом плямистості тепло інактивує вірус в інфікованій тканині. При роботі з іншими вірусами тепло пригнічує розмноження вірусу в меристематичній тканині. Латентний вірус А був видалений апекс-культурою з використанням невеликих шматочків (2–5 мм) без попередньої термічної обробки, що вказує на погане поширення вірусу в меристематичній області.
Fulton [97] і Frazier et al. [91] показали, що безвірусні рослини можна отримати з інфікованих рослин, якщо останні вирощувати в польових умовах при підвищених температурах. Це більш імовірно стосується вірусів, які були пригнічені в меристематичній тканині теплом, ніж тих, які були знищені з цілих рослин, таких як вірус крапчастості.
2) Хіміотерапія. Вже повідомлялося про ліквідацію вірусів полуниці за допомогою хіміотерапії [103], але результати не були відтворені. Були випробувані різні органічні сполуки, але безуспішно [208, 209].
3) Збереження клонів, вільних від вірусної інфекції. Зараження клонів запобігають захистом рослин від переносників вірусів, особливо від попелиці. Це досягається за допомогою механічних бар'єрів, таких як сітчасті ізолятори або теплиці [58, 101, 105]. У випадку вірусів, що передаються через ґрунт, рекомендується або стерилізація, або фумігація ґрунту.
Неможливо побудувати захищені від комах вольєри чи теплиці. Однак ретельний захист вентиляційних вікон і впровадження ефективної програми боротьби з попелицею надійно запобіжить поширенню вірусу всередині заводу або в діючих теплицях і ізоляторах. Розмноження в таких теплицях і ізоляторах можна проводити з більшою гарантією, якщо вони просторово ізольовані від джерел вірусної інфекції і щорічно замінюють або піддають додатковому огляду посадковий матеріал.
При розмноженні рослин у польових умовах необхідно вжити заходів щодо ізоляції їх від джерел вірусної інфекції. У прохолодному кліматі, де зазвичай зустрічається попелиця, такі плантації слід розташовувати на відстані кількох кілометрів від можливого джерела зараження [184, 205, 233, 234, 266]. У деяких районах [100] поширення вірусів відбувається повільніше, і розмноження вільних від вірусів рослин можна здійснити з набагато меншою ізоляцією.
Дослідження щодо боротьби з переносниками вірусів показали необхідність використання інсектицидів для боротьби з переносниками чи вірусною інфекцією [22, 233, 265, 266]. Поширенню вірусу на вільну від хвороби плантацію не можна запобігти обробкою здорових рослин інсектицидами, якщо сусідні плантації, заражені вірусами, залишаються необробленими. Використання інсектицидів у певному відношенні є заміною ізоляції, якщо остання є економічно невигідною.
Застосування інсектицидів у вільних від вірусів плантаціях запобігає безперешкодному переміщенню переносників, які можуть бути занесені на плантацію різними шляхами, незважаючи на ізоляцію.
Вирощені рослини у відкритому грунті не рекомендується довго зберігати для подальшого розмноження, незалежно від якості використовуваного посадкового матеріалу, який залишився вільним від будь-якої вірусної інфекції. Взятий зразок може не показати наявність у ньому вірусу. У супровідних документах повинні використовуватися терміни «перевірений садивний матеріал», «зареєстрований садивний матеріал», що означає відсутність вірусної інфекції.