БІОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА УКРАЇНСЬКОГО ІЗОЛЯТУ ВІРУСУ МОЗАЇКИ ЛЮЦЕРНИ
doi.org/10.17721/1728.2748.2024.99.5-10
Ключові слова:
вірус, виявлення, імуноферментний аналіз, рослини індикаториАнотація
Вступ. Alfalfa mosaic virus (AMV) є одним із найпоширеніших вірусів, що уражає понад 600 видів рослин, у тому числі економічно важливі культури. Даний збудник постійно еволюціонує, адаптуючись до різних географічних регіонів і хазяїв, що ускладнює розробку ефективних стратегій контролю та підкреслює необхідність постійного моніторингу і дослідження біологічних властивостей AMV. Метою даного дослідження було дослідити біологічні властивості Аlfalfa mosaic virus, виявленого в потенційних рослинах-резерваторах, відібраних у зелених насадженнях загального користування міста Києва.
Методи. Імуноферментний аналіз у модифікації сендвіч (DAS-ELISA) використовували для ідентифікації Аlfalfa mosaic virus та для запобігання змішаної інфекції з іншими вірусами, зокрема, cucumber mosaic virus (CMV), soybean mosaic virus (SMV), tobacco mosaic virus (TMV), tomato mosaic virus (ToMV), tobacco rattle virus (TRV), turnip crinkle virus (TCV), turnip mosaic virus (TuMV), turnip yellow mosaic virus (TYMV), Potato virus Y (PVY), and Potato virus X (PVX). Для ІФА використовували комерційні тест-системи (Loewe Biochemica, Німеччина). Біологічне тестування проводили на різних рослинах-індикаторах шляхом механічної інокуляції.
Результати. Проведено скринінг потенційних рослин-резерваторів Аlfalfa mosaic virus у зелених насадженнях загального користування міста Києва. Із широкого діапазону тестованих рослин AMV виявлено лише на представниках одного виду. Вперше у світі встановили природнє ураження рослин Ph. alkekengi AMV. Визначено, що український ізолят AMV має широкий діапазон рослин-хазяїв. У результаті штучної інокуляції найвища концентрація вірусу виявлена у представниках родина Fabaceae (G. max і Ph. vulgaris), що за літературними даними є хазяями даного збудника в природі.
Висновки. Показано циркуляцію Аlfalfa mosaic virus у зелених насадженнях загального користування міста Києва. Вперше у світі виявлено природнє ураження рослин Ph. alkekengi AMV. За біологічними властивостями ідентифікований український ізолят відрізняється від описаних у літературі за симптомами на деяких рослинах-індикаторах.
Посилання
Abdalla, O.A.; Ali, A. (2012). First Report of Alfalfa mosaic virus Associated with Severe Mosaic and Mottling of Pepper (Capsicum annuum) and White Clover (Trifolium repens) in Oklahoma. Plant Disease, 96(12), 1705. https://doi.org/10.1094/PDIS-07-12-0629-PDN
Min, H.A., Younes, H.A., Shafie, R.M., et al. (2023). Molecular characterization and evolution of the resident population of some alfalfa mosaic virus (AMV) isolates in Egypt. BMC Microbiology, 23, 261. https://doi.org/10.1186/s12866-023-03003-8
Barış, A., Özdemir, I., Yücel, C., & Gök, N. (2017). Harmful Aphididae species (Hemiptera: Aphididae) in the alfalfa areas of Zonguldak. 10th ISA Nevşehir, Cappadocia, Türkiye, Poster presentation
Burba, P., Snihur, H., & Budzanivska, I. (2024). First identification of alfalfa mosaic virus on various host plants in the Vinnytsia region. Abstract Book of the V Scientific Conference of Young Researchers “Youth and Modern Problems of Microbiology and Virology”, November 19–20, Kyiv, Ukraine, 11.
Chen, Y., Liang, Q., Wei, L., & Zhou, X. (2024). Alfalfa Mosaic Virus and White Clover Mosaic Virus Combined Infection Leads to Chloroplast Destruction and Alterations in Photosynthetic Characteristics of Nicotiana benthamiana. Viruses, 16(8), 1255. https://doi.org/10.3390/v16081255
Chen, Z., Wang, L., & Chen, F. (2024). First report of alfalfa mosaic virus infecting Solanum nigrum in Shandong, China. Journal of Plant Pathology. https://doi.org/10.1007/s42161-024-01745-6
Clark, M.F., & Adams, A.N. (1977). Characteristics of the microplate method of enzyme-linked immunosorbent assay for the detection of plant viruses. Journal of General Virology, 34(3), 475–483. https://doi.org/10.1099/0022-1317-34-3-475
Fath-Allah, M.F. (2000). Plant virus and virus-like diseases: mosaic and dwarf diseases of alfalfa. Ph.D. Thesis, Faculty of Agriculture, Alexandria University, Egypt.
Frosheiser, F.I. (1974). Alfalfa mosaic virus Transmission to Seed through Alfalfa Gametes and Longevity in Alfalfa Seed. Phytopathology, 64(2), 102–105.
Gallo, J., & Ciampor, F. (1977). Transmission of alfalfa mosaic virus through Nicandra physaloides seeds and its localization in embryo cotyledons. Acta Virologica, 21(4), 344–346.
García-Arenal, F., & Fraile, A. (2021). Genetic diversity and evolution of Alfalfa mosaic virus in its host plants in Spain. Plant Disease, 106(4), 945–951. https://doi.org/10.1007/s42161-021-00961-8
Han, Y., Hu, H., Yu, Y., Zhang, Z., Fan, Z. (2019). Effects of alfalfa mosaic disease on photosynthetic performance, growth, and forage quality of Medicago sativa. Pratacultural Sci. 36, 2061–2068.
Harveson, R.M., Porter, L.D. (2023). First Report of Alfalfa Mosaic Virus on Cowpea in the United States. Plant Health Progress 24 (4): 519-521. https://doi.org/10.1094/PHP-03-23-0021-BR
Hemmati, K., McLean, D.L. (1977). Gamete-seed Transmission of Alfalfa mosaic virus and its effect on Seed Germination and Yield in Alfalfa Plants. Phytopathology. 67: 576-579.
Horváth, J. (1996). Ornamental Physalis species as perennial virus hosts. Acta Hortic. 432, 204-211. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.1996.432.25
Kasteel, D.T.J., van der Wel, N.N., Jansen, K.A.J., Goldbach, R.W., van Lent, J.W.M. (1997). Tubule-forming capacity of the movement proteins of alfalfa mosaic virus and brome mosaic virus. J. Gen. Virol. 78, 2089–2093 https://doi.org/10.1099/0022-1317-78-8-2089
Kumar, A., Reddy, V.S., Yusibov, V., Chipman, P.R., Hata, Y., Fita, I., Fukuyama, K., Rossmann, M.G., Loesch-Fries, L.S., Baker, T.S., Johnson, J.E. The structure of alfalfa mosaic virus capsid protein assembled as T=1 icosahedral particle at 4.0-Å resolution. J Virol. 1997; https://doi.org/10.1128/jvi.71.10.7911-7916.1997
Li, J., Shang, Q., Luo, Y., Wei, S., Zhao, C., Ban, L. (2024). Transmission from seed to seedling and elimination of alfalfa viruses. Front Plant Sci. 15:1330219. https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1330219
Mallor, C., Luis-Arteaga, M., Cambra, M.A., Fernandez-Cavada, S. (2002). Natural infection of field-grown borage (Borago officinalis) by alfalfa mosaic virus in Spain. Plant Dis. 86 (6), 698. https://doi.org/10.1094/PDIS.2002.86.6.698A
Moed, J.R., Veldstra, H. (1969). Infection of Phaseolus vulgaris with alfalfa mosaic virus: inhibitory effect of pretreatment with turnip yellow mosaic virus. Virology. 37(3):483-5. https://doi.org/10.1016/0042-6822(69)90234-7
Moradi, Z., Mehrvar, M. (2022). Whole-Genome Characterization of Alfalfa Mosaic Virus Obtained from Metagenomic Analysis of Vinca minor and Wisteria sinensis in Iran: with Implications for the Genetic Structure of the Virus. Plant Pathol J. 38(1):52. https://doi.org/10.5423/PPJ.ER.10.2021.0151
Parrella, G., Cavicchi, L., Bellardi, M.G. (2012). First Record of Alfalfa mosaic virus in Teucrium fruticans in Italy. Plant Dis. 96(2):294. https://doi.org/10.1094/PDIS-08-11-0674
Parrella, G., Troiano, E., Faure, C., Marais, A., Candresse, T. (2020). First Report of Alfalfa mosaic virus in Chayote in Italy. Plant Dis. 2020 Nov 2. https://doi.org/10.1094/PDIS-10-20-2117-PDN
Peña, E., Steinfort, U., Concha, B., Rosales, I.M. (2024). First detection of alfalfa mosaic virus in Ficus benjamina in Chile. Plant Dis. https://doi.org/10.1094/PDIS-12-23-2655-PDN
Sherepitko, D., Boyko, A., Sherepitko, V. (2011). Appearance and identification of alfalfa mosaic virus on soybean (Glycine max (L.) Marril) under condition of Vinnytsia region. Visnyk KNU. Seriia Biolohiia. 58:9-12. (Ukrainian).
Stankovic, I., Vrandecic, K., Cosic, J., Milojevic, K., Bulajic, A., Branka, K. (2014). The spreading of alfalfa mosaic virus in lavandin in Croatia. Pestic. Phytomed, Belgrade. https://doi.org/10.2298/PIF1402115S
Sánchez-Navarro, J.A., Bol, J.F. (2001). Role of the alfalfa mosaic virus movement protein and coat protein in virus transport. Mol. Plant Microbe Interact. 14(9), 1051–1062 https://doi.org/10.1094/MPMI.2001.14.9.1051
Sánchez-Navarro, J. A., Herranz, M. C., Pallás, V. (2006). Cell-to-cell movement of alfalfa mosaic virus can be mediated by the movement proteins of ilar-, bromo-, cucumo-, tobamo- and comoviruses and does not require virion formation. Virology 346, 66–73 https://doi.org/10.1016/j.virol.2005.10.024
Sherepitko D., Boyko A., Sherepitko V. 2011. Appearance and identification of аlfalfa mosaic virus on soybean (Glycine max (L.) Marril) under condition of Vinnytsia region. Visnyk KNU. Seriia Biolohiia. 58:9-12. (Ukrainian).
Stankovic I, Vrandecic K, Cosic J, Milojevic K, Bulajic A, Branka K. The spreading of alfalfa mosaic virus in lavandin in Croatia. Pestic. Phytomed, Belgrade. 2014; https://doi.org/10.2298/PIF1402115S.
Thole V, Miglino R, Bol JF. Amino acids of alfalfa mosaic virus coat protein that direct formation of unusually long virus particles. J Gen Virol. 1998; https://doi.org/10.1099/0022-1317-79-12-3139.
Ward E, Foster SJ, Fraaije BA, McCartney HA. Plant pathogen diagnostics: Immunological and nucleic acid‐based approaches. Ann. Appl. Biol. 2004; 145: 1-16. https://doi.org/10.1111/j.1744-7348.2004.tb00354.x
Xu, H., Nie, J. (2006). Identification, characterization, and molecular detection of alfalfa mosaic virus in potato. Virology 96 (11), 1237–1242. https://doi.org/10.1094/PHYTO-96-1237
