ویروس برگ‌قاشقی سیب‌زمینی

ویروس برگ‌قاشقی سیب‌زمینی
یک گیاه سیب‌زمینی آلوده به ویروس برگ‌قاشقی سیب‌زمینی
طبقه‌بندی ویروس‌ها
Group:
Group IV ((+)ssRNA)
تیره:
Solemoviridae
سرده:
Polerovirus
گونه:
Polerovirus PLRV

ویروس برگ‌قاشقی سیب‌زمینی (PLRV) عضوی از سردهٔ Polerovirus و خانوادهٔ Solemoviridae است. این ویروس آران‌ای با سوی مثبت محدود به آوند آبکش[۱]، سیب‌زمینی و سایر اعضای خانوادهٔ بادنجانیان را آلوده می‌کند. PLRV نخستین بار توسط هندریک ماریوس کوانیر و همکاران در سال ۱۹۱۶ توصیف شد.[۲] PLRV توسط شته‌ها، به‌ویژه شتهٔ هلو سبز، Myzus persicae منتقل می‌شود. PLRV یکی از مهم‌ترین ویروس‌های سیب‌زمینی در سراسر جهان است، اما به‌ویژه در کشورهای با منابع و مدیریت محدود ویرانگر است. این ویروس می‌تواند باعث کاهش عملکرد بیش از ۵۰٪ در هر بوته شود. یک تخمین نشان می‌دهد که PLRV مسئول کاهش سالانهٔ ۲۰ میلیون تن محصول در سطح جهانی است.[۳] علائم شامل کلروز، نکروز و پیچیدگی برگ می‌شود.

میزبان‌ها و علائم

PLRV اعضای خانوادهٔ بادنجانیان را آلوده می‌کند. مهم‌ترین میزبان از نظر اقتصادی سیب‌زمینی، Solanum tuberosum spp. است. در سیب‌زمینی، علائم عفونت اولیه (عفونت در فصل رشد) در جوان‌ترین برگ‌ها ظاهر می‌شود. حاشیهٔ برگ‌ها دچار نکروز شده، قهوه‌ای و ارغوانی می‌شوند و به سمت مرکز برگ به داخل پیچ می‌خورند. عفونت ثانویه که از غده‌های بذری آلوده شروع می‌شود، علائم شدیدتری ایجاد می‌کند. پیچیدگی برگ آشکارتر شده و کل برگ ممکن است کلروز شده و گاهی تغییر رنگ ارغوانی نیز داشته باشد.[۴] نکروز بافت آوند آبکش، به‌ویژه در ساقه هوایی، پس از بروز علائم مشاهده می‌شود. گیاهان آلوده به PLRV دچار رشد کوتولگی شده و غده‌های کوچک‌تری تولید می‌کنند. غده‌های آلوده شکل طبیعی خود را حفظ می‌کنند، اما نکروز بافت آوندی را تجربه می‌کنند. نکروز غده ممکن است در زمان برداشت آشکار نباشد و می‌تواند در انبار توسعه یابد. این نکروز معمولاً به صورت لکه‌های قهوه‌ای کوچک پراکنده در سراسر بافت ظاهر می‌شود.

نکروز شبکه‌ای سیب‌زمینی نتیجهٔ عفونت با ویروس برگ‌قاشقی سیب‌زمینی (PLRV) است. این علامت در اثر مرگ انتخابی و آسیب به سلول‌های بافت‌های آوندی غده ایجاد می‌شود. این واقعیت که تنها سلول‌های خاصی درون غده تحت تأثیر این مشکل قرار می‌گیرند در حالی که سایر سلول‌ها طبیعی می‌مانند، باعث ایجاد علامت شبکه‌ای مشخص می‌شود. عفونت ویروسی ممکن است مستقیماً باعث آسیب و مرگ بافت‌های آوندی شود یا حضور ویروس ممکن است این بافت‌های حساس را مستعد آسیب بیشتر ناشی از سایر تنش‌ها کند. شباهت زیادی بین نکروز شبکه‌ای PLRV و نقص دیگر غده به نام تغییر رنگ انتهای ساقه (SED) وجود دارد. برخلاف PLRV، اعتقاد بر این است که SED یک اختلال فیزیولوژیکی است.

ویروس خود ذره‌ای بسیار کوچک و تقریباً کروی با قطری حدود ۲۵ نانومتر است.[۵] این ویروس می‌تواند توسط چندین گونه شته که سیب‌زمینی را کلونی می‌کنند، منتشر شود و شته هلو سبز کارآمدترین آن‌ها است. وجود حشره ناقل برای انتشار کاملاً ضروری است، زیرا انتقال مکانیکی، مانند آنچه هنگام تماس برگ‌های گیاه آلوده با گیاه سالم رخ می‌دهد، با PLRV اتفاق نمی‌افتد. فرآیند عفونت با این ویروس در واقع کاملاً پیچیده است. ابتدا شته باید با تغذیه از گیاه آلوده به PLRV ویروس را به دست آورد. سپس ویروس باید از رودهٔ شته به سیستم گردش خون رفته تا در نهایت به غدد بزاقی برسد و از آنجا هنگام تغذیهٔ شته از گیاهان سالم دفع شود. تنها پس از وقوع این رخداد، شته می‌تواند ویروس را منتشر کند. این توالی رویدادها ممکن است ۲۴ ساعت یا بیشتر زمان نیاز داشته باشد. متأسفانه، هنگامی که شته آلوده می‌شود، تا پایان عمر آلوده باقی می‌ماند. انتشار ویروس بین گیاهان درون یک مزرعه و بین مزارع می‌تواند توسط فرم‌های بالدار شته انجام شود، اما بیشتر انتشار درون مزرعه، به‌ویژه از گیاهان آلوده به گیاهان سالم مجاور، توسط فرم‌های بی‌بال صورت می‌گیرد.

برنامه‌های گواهی بذر تنها سطح بسیار کمی از PLRV را در بذر گواهی‌شده مجاز می‌دانند. برای نمونه، در آیداهو، در دومین بازرسی مزرعه، میزان مجاز PLRV برای بذر G4 تنها ۰٫۰۵٪، برای G3 و G2 حدود ۰٫۰۱٪ و در بذر هسته‌ای و G1 هیچ مقداری مجاز نیست. درصدهای بسیار کوچک PLRV در بذر سیب‌زمینی معمولاً خطری برای تولیدکنندهٔ تجاری ایجاد نمی‌کند. با این حال، حتی درصدهای بسیار کوچک ویروس می‌تواند مشکل‌ساز باشد اگر شته‌های هلو سبز خیلی زود و به فراوانی ظاهر شوند. در سال‌هایی که برای حشرات بسیار مساعد هستند، مانند فصل ۱۹۹۶، جمعیت شته می‌تواند چنان زیاد شود که حتی درصد بسیار پایینی از بذر آلوده به PLRV می‌تواند منجر به انتشار کافی برای ایجاد مشکل گردد، زیرا با افزایش جمعیت شته، احتمال مواجههٔ آن‌ها با یک گیاه آلوده نیز افزایش می‌یابد. کنترل شته‌ها با استفاده از حشره‌کش‌ها تنها راه مدیریت این مشکل در سال‌های تولیدی است که برای شته‌ها بسیار مساعد هستند.

عفونت بذرزاد معمولاً منجر به گیاهان کوچک، کوتوله و به شدت آسیب‌دیده می‌شود که کاهش عملکرد هم در تعداد غده و هم در اندازهٔ غده دارند. غده‌های درشتی که علامت نکروز شبکه‌ای معمول را نشان می‌دهند، ممکن است نتیجهٔ عفونت فصل جاری باشند.

PLRV میزبان‌های دیگری از جمله گل ماه، تاتوره (Datura stramonium) با نکروز میان‌رگبرگی و تاج‌ریزی کرکی، Solanum villosum با کلروز، پیچیدگی برگ و بافت چرمی برگ‌ها را آلوده می‌کند. علائم در عروسک پشت‌پردهٔ فلوریدا، Physalis floridana شامل کلروز، پیچیدگی برگ‌ها و کوتولگی است. PLRV بسیاری از گیاهان دیگر از خانوادهٔ بادنجانیان را آلوده کرده و همچنین می‌تواند برخی گیاهان غیربادنجانی را نیز آلوده کند.[۶]

به دلیل طیف گستردهٔ علائمی که در میزبان‌های مختلف رخ می‌دهد، تشخیص PLRV باید بر اساس گونهٔ آلوده انجام شود. در سیب‌زمینی PLRV با کوتولگی و پیچیدگی برگ تشخیص داده می‌شود. تشخیص سایر گونه‌هایی که پیشتر ذکر شد، با علائم فوق‌الذکر صورت می‌گیرد. PLRV را می‌توان در محل با استفاده از نوار آزمون آگری PLRV-مغناطیسی شناسایی کرد. این آزمون جریان جانبی از ریزدانه‌های پوشیده‌شده با پادتنی اختصاصی برای PLRV استفاده می‌کند. ذرات ویروس با استفاده از یک آهنربای قدرتمند از بافت گیاه جدا می‌شوند. نوار آزمون PLRV-مغناطیسی می‌تواند تیترهای پایینی را که پیشتر تصور می‌شد برای آزمون‌های جریان جانبی سنتی بسیار کم هستند، شناسایی کند.[۷]

چرخهٔ بیماری

PLRV می‌تواند با کاشت بذرهای آلوده یا توسط ناقلین حشره‌ای به سیب‌زمینی وارد شود. شتهٔ هلو سبز (Myzus persicae) ناقل اصلی PLRV است. شته‌ها با تغذیه از گیاهان آلوده ویروس را کسب می‌کنند. آوند آبکش آلوده از طریق استایلت شته وارد دستگاه گوارش می‌شود. سپس ویروس از غشای روده عبور کرده و وارد هموسل می‌شود و از آنجا می‌تواند از غشا به غدد بزاقی عبور کند.[۸] این فرآیند چندین ساعت طول می‌کشد و پس از آن شته تا پایان عمر خود به انتقال ویروس ادامه خواهد داد.[۹] این فرآیند به عنوان انتقال پایا شناخته می‌شود. در مناطق معتدل، شتهٔ هلو سبز قادر است با تخم‌گذاری روی گونه‌های چوبی سردهٔ Prunus در طول زمستان دوام آورد. تخم‌ها در اوایل بهار تفریخ می‌شوند و شته‌های سنین اولیه تا تابستان از آوند آبکش درختان تغذیه می‌کنند و سپس به میزبانان علفی مطلوب‌تر از جمله محصولات کشاورزی روی می‌آورند. در این مدت شتهٔ هلو سبز می‌تواند PLRV موجود در علف‌های هرز خانوادهٔ بادنجانیان را به سیب‌زمینی و سایر محصولات منتقل کند. بوته‌های سیب‌زمینی آلوده به PLRV غده‌های آلوده تولید خواهند کرد. اگر غده‌های آلوده کاشته شوند، گیاهان آلوده به وجود خواهند آورد. شته‌ها همچنین می‌توانند PLRV را به غده‌ها در انبار، به‌ویژه پس از جوانه‌زنی، منتقل کنند. شته‌های بالدار می‌توانند توسط جریان باد صدها کیلومتر حمل شوند و امکان آلودگی گسترده را فراهم آورند.[۱۰]

محیط

از آنجا که PLRV توسط ناقلین شته منتقل می‌شود، در محیط‌هایی که برای رشد شته مساعدتر است شیوع بیشتری دارد. شرایط گرم و مرطوب ترجیح داده می‌شود، اما شته‌ها می‌توانند در تعدادی از اقلیم‌ها رشد کنند به شرطی که خیلی گرم و خشک نباشد، زیرا بدن نرم آن‌ها مستعد خشکیدگی است. در مناطق گرمسیری، شته‌ها در تمام طول سال حضور دارند، اما کارایی انتقال PLRV در دماهای بالاتر از ۲۶ درجهٔ سانتی‌گراد کاهش می‌یابد.[۱۱] دمای مطلوب برای شتهٔ هلو سبز بین ۱۳ تا ۱۹ درجهٔ سانتی‌گراد است.[۱۲]

اهمیت

PLRV به دلیل کاهش محصولی که می‌تواند ایجاد کند، یک بیماری مهم از نظر اقتصادی است. این ویروس همراه با سایر ویروس‌های منتقله توسط شته، سالانه ۱۰۰ میلیون دلار خسارت به سیب‌زمینی در ایالات متحده وارد می‌کند.[۱۳] گیاهانی که به این ویروس آلوده می‌شوند تنها غده‌های کوچک تا متوسطی تولید می‌کنند که در بازار مطلوب نیستند. هنگامی که گیاهان از غده‌های آلوده رشد می‌کنند، عملکرد می‌تواند ۳۳ تا ۵۰ درصد کاهش یابد. از آنجا که سیب‌زمینی با کاشت غده‌های تولیدشده در فصل قبل تکثیر می‌شود، PLRV به‌ویژه در تولید بذر سیب‌زمینی مشکل‌ساز است. کاشت غده‌های آلوده منجر به تولید سیب‌زمینی با کیفیت بازاری قابل قبول نخواهد شد و می‌تواند زیان قابل توجهی به بار آورد.[۱۴] بنابراین، هر میزان آلودگی بالاتر از آستانهٔ اقتصادی است. در ایالات متحده، صنعت سیب‌زمینی منبع درآمد مهمی است، به طوری که ایالت‌های برتر تولیدکننده در سال ۲۰۰۹ آیداهو (۷۳۵٬۲۵۰٬۰۰۰ دلار)، واشینگتن (۶۲۷٬۹۹۵٬۰۰۰ دلار) و ویسکانسین (۲۴۶٬۳۳۰٬۰۰۰ دلار) بودند.[۱۵]

مدیریت

از آنجا که PLRV به صورت پایا منتقل می‌شود، کنترل آن آسان‌تر است. مطالعات نشان داده‌اند که حداقل دوازده ساعت زمان لازم است تا ویروس توسط شته قابل انتقال شود. بنابراین، PLRV را می‌توان با کاهش جمعیت شته‌ها به طور مؤثر کنترل کرد. حشره‌کش‌های سیستمیک و محلول‌پاشی می‌توانند برای جلوگیری از تغذیهٔ شته‌ها استفاده شوند. از آنجا که انتقال ویروس چندین ساعت طول می‌کشد، از حشره‌کش‌های سیستمیک استفاده می‌شود و شته پیش از آنکه بتواند ویروس را منتقل کند، می‌میرد. آفت‌کش‌های محلول‌پاشی زمانی استفاده می‌شوند که جمعیت شته‌های کلونی‌کننده بیش از حد افزایش یابد و به عنوان یک روش سریع‌کش برای کاهش ناگهانی جمعیت شته‌ها مفید هستند.[۱۶] ایمیداکلوپرید، متامیدوفوس و اندوسولفان معمولاً در کنترل شته استفاده می‌شوند.[۱۷] یک مطالعه نشان داد که آفت‌کش‌های اتیل-متیل پاراتیون در کنترل شتهٔ هلو سبز در دماهای پایین‌تر مؤثر نیستند. در دمای ۲۵ درجهٔ سانتی‌گراد مرگ‌ومیر شته ۹۵٪ بود. در ۱۷ درجه ۹۰٪، در ۱۰ درجه ۸۰٪ و در ۷ درجه ۶۷٪ بود. این نشان می‌دهد که برخی از کنترل‌های شیمیایی در دماهای بالاتر مؤثرتر هستند.[۱۸] سایر راهبردهای مدیریتی شامل بهداشت زراعی و گواهی بذر است. پاک‌سازی هرگونه غدهٔ خودرو از مزرعه، هر مخزنی را که ممکن است باقی بماند کاهش می‌دهد. برنامه‌های گواهی بذر، محموله‌های بذری را با استفاده از آزمون الایزا برای تشخیص چندین ویروس سیب‌زمینی آزمایش می‌کنند.[۱۹] سپس محموله‌های بذری را می‌توان بر اساس میزان آلودگی رتبه‌بندی کرد. محموله‌های بذری با آلودگی بالا رد شده و در فصل بعد استفاده نمی‌شوند.

جستارهای وابسته

منابع

  1. ↑ Eid, S., Durrin, J.S., Nikolaeva, O.V. Karasev, A. (2011) “A non-structural, p17 protein of Potato leafroll virus co-localizes in plant phloem tissue with virus capsid protein” Phytopathology 101:6 p. S47.
  2. ↑ Loebenstein, G., Berger, P. H., Brunt, A. A., Lawson, R. H. (2001) Virus and Virus-like Diseases of Potatoes and Production of Seed-Potatoes. Kluwer Academic Publishers, Netherlands, p. 69-72.
  3. ↑ Wales, S., Platt, H.W., Cattlin, N. (2008) Diseases, Pests and Disorders of Potatoes. Manson Publishing Ltd, London, p. 75-76.
  4. ↑ Wales, S., Platt, H.W., Cattlin, N. (2008) Diseases, Pests and Disorders of Potatoes. Manson Publishing Ltd, London, p. 75-76.
  5. ↑ Taliansky, Michael; Mayo, Mike A.; Barker, Hugh (March 2003). "Potato leafroll virus : a classic pathogen shows some new tricks: Potato leafroll virus". Molecular Plant Pathology. 4 (2): 81–89. doi:10.1046/j.1364-3703.2003.00153.x. PMID 20569366.
  6. ↑ Loebenstein, G., Berger, P. H., Brunt, A. A., Lawson, R. H. (2001) Virus and Virus-like Diseases of Potatoes and Production of Seed-Potatoes. Kluwer Academic Publishers, Netherlands, p. 69-72.
  7. ↑ Altenbach, D., Bitterlin, W. (2011) “Rapid immuno-test combined with magnetic bead technology for on-site detection of potato leafroll virus” Phytopathology 101:6 p. S6.
  8. ↑ Jayasinghe, Upali. “ Potato Leafroll Virus.” Technical information Bulletin 22. مرکز بین‌المللی سیب‌زمینی، لیما، پرو. مارس ۱۹۹۸.
  9. ↑ Davis, R.M. “Pathogen: Potato Leafroll Virus.” UC Pest Management Guidelines. Reviewed August 2007, updated May 2008.
  10. ↑ Jayasinghe, Upali. “Potato Leafroll Virus.” Technical information Bulletin 22. International Potato Center, CIP, Lima, Peru. March 1998.
  11. ↑ Jayasinghe, Upali. “Potato Leafroll Virus.” Technical information Bulletin 22. International Potato Center, CIP, Lima, Peru. March 1998.
  12. ↑ Wolfenbarger, D. O. (1972) "Effects of temperature on mortality of green peach aphids Homoptera-Aphididae on potatoes treated with ethyl-methyl parathion." Journal of Economic Entomology 65:3:881
  13. ↑ Suszkin, J. (2008) "Aphid pest gets "egged"". Agricultural Research. 56:5 p.19.
  14. ↑ "Potato Aphids" 2008. UC IPM Online. University of California Agriculture and Natural Resources.
  15. ↑ National Potato Council 2010 Potato Statistical Yearbook (May 2010) 76pp
  16. ↑ Loebenstein, G., Berger, P. H., Brunt, A. A., Lawson, R. H. (2001) Virus and Virus-like Diseases of Potatoes and Production of Seed-Potatoes. Kluwer Academic Publishers, Netherlands, p. 69-72.
  17. ↑ "Potato Aphids" 2008. UC IPM Online. University of California Agriculture and Natural Resources.
  18. ↑ Wolfenbarger, D. O. (1972) "Effects of temperature on mortality of green peach aphids Homoptera-Aphididae on potatoes treated with ethyl-methyl parathion." Journal of Economic Entomology 65:3:881
  19. ↑ Zahn, Volker, Dahle, Jor, and Pastrik, Karl-Heinz "Validation of الایزا for the detection of potato virus antigen in sap of potato plant leaves" OEPP/EPPO Bulletin (2011) 41:30-38

پیوند به بیرون

This page is issued from ویکی‌پدیا. The text is available under Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 unless otherwise noted. Additional terms may apply for the media files.