ویروس رگه ذرت

ویروس رگه‌ٔ ذرت
ویروس رگه‌ٔ ذرت
طبقه‌بندی ویروس‌ها
Group:
Group II (ssDNA)
تیره:
Geminiviridae
سرده:
Mastrevirus
گونه:
Mastrevirus storeyi

ویروس رگه‌ٔ ذرت (Maize streak virus, MSV) ویروسی است که عمدتاً به عنوان عامل بیماری رگه‌ٔ ذرت (MSD) در میزبان اصلی خود، ذرت، شناخته می‌شود و همچنین بیش از ۸۰ گونه از گندمیان وحشی و اهلی را آلوده می‌کند.[۱] این ویروس یک بیماری‌زا منتقله توسط حشرات از سردهٔ Mastrevirus در خانوادهٔ Geminiviridae است که در مناطق بوم‌زاد آفریقای زیرصحرا و سرزمین‌های جزیره‌ای اقیانوس هند مجاور مانند ماداگاسکار، موریس و رئونیون شایع است. سویهٔ A ویروس (MSV-A) باعث همه‌گیری‌های پراکندهٔ بیماری رگه‌ای ذرت در سراسر مناطق ذرت‌خیز آفریقا می‌شود.[۲][۳][۴]

MSV نخستین بار توسط حشره‌شناس اهل آفریقای جنوبی، کلود فولر توصیف شد که در گزارشی در سال ۱۹۰۱ از آن با عنوان «رنگ‌وارگی ذرت» یاد کرد.[۵]

توسعهٔ ارقام ذرت مقاوم از طریق روش‌های معمولی از دههٔ ۱۹۵۰ در کنیا، نیجریه، آفریقای جنوبی و سایر نقاط با موفقیت قابل توجهی همراه بوده است؛ با این حال، چندین ژن با مقاومت مرتبط هستند و اصلاح نژاد پیچیده است. ارقام ذرت تراریخته یا اصلاح‌شدهٔ ژنتیکی مقاوم به ویروس در آفریقای جنوبی در دست توسعه بودند،[۶] اما این پروژه بدون انجام آزمایش‌های مزرعه‌ای بر روی لاین‌های ذرت نامزد توسعه‌یافته، خاتمه یافت. مقاومت به رگه‌ای ذرت یک صفت مهم برای اصلاح‌گران ذرت است.[۷] استفاده از ژنتیک پیشرو رو به افزایش است.[۷]

MSV عمدتاً توسط Cicadulina mbila و سایر گونه‌های Cicadulina مانند C. storeyi، C. arachidis و C. dabrowski منتقل می‌شود.

همانند همهٔ ماستروویروس‌ها، ژنوم حلقوی و تک‌پاره‌ای دی‌ان‌ای تک‌رشته‌ای MSV با اندازهٔ حدود ۲٫۷ کیلوباز، تنها چهار پروتئین را رمزگذاری می‌کند. رونویسی دوطرفه از یک ناحیهٔ بین‌ژنی بلند (LIR) منجر به بیان یک پروتئین حرکتی (MP) و یک پروتئین پوششی (CP) در جهت ویریون، و بیان پروتئین‌های مرتبط با همانندسازی، Rep و RepA در جهت مکمل می‌شود. در حالی که MP و CP در حرکت ویروس و کپسیدگذاری نقش دارند،[۸] Rep یک آغازگر اساسی برای همانندسازی ویروس است و RepA یک تنظیم‌کنندهٔ رونویسی ژن‌های میزبان و ویروس می‌باشد.[۹][۱۰][۱۱][۱۲] به دلیل محدودیت اندازهٔ ژنوم، MSV از پروتئین‌های همانندسازی دی‌ان‌ای میزبان و ترمیم شکست‌های دو رشته‌ای دی‌ان‌ای برای تکثیر ژنوم خود به ترتیب از طریق سازوکارهای دایرهٔ غلتان[۱۳] و وابسته به نوترکیبی استفاده می‌کند.[۱۴]

منابع

  1. ↑ Martin, D.P.; Willment, J.A.; Billharz, R.; Velders, R.; Odhiambo, B.; Njuguna, J.; James, D.; Rybicki, E.P. (2001). "Sequence Diversity and Virulence in Zea mays of Maize Streak Virus Isolates". Virology. 288 (2). Elsevier BV: 247–255. doi:10.1006/viro.2001.1075. ISSN 0042-6822. PMID 11601896.
  2. ↑ Dionne N Shepherd; Darren P Martin; Eric Van Der Walt; Kyle Dent; Arvind Varsani; Ed Rybicki (2009). "Maize streak virus: an old and complex 'emerging' pathogen". Molecular Plant Pathology. 11 (1): 1–12. doi:10.1111/j.1364-3703.2009.00568.x. PMC 6640477. PMID 20078771.
  3. ↑ Darren P. Martin & Dionne N. Shepherd (2009). "The epidemiology, economic impact and control of maize streak disease". Food Security. 1 (3): 305–315. doi:10.1007/s12571-009-0023-1. S2CID 31900785.
  4. ↑ Nilsa A. Bosque-Pérez (2000). "Eight decades of maize streak virus research". Virus Research. 71 (1–2): 107–121. doi:10.1016/S0168-1702(00)00192-1. PMID 11137166.
  5. ↑ McAlister, A. (27 October 2010). "South Africa at front line of GM research". Media Club South Africa. Archived from the original on 10 September 2016. Retrieved 21 October 2011.
  6. ↑ Dionne N. Shepherd; Tichaona Mangwende; Darren P. Martin; Marion Bezuidenhout; Frederik J. Kloppers; Charlene H. Carolissen; Adérito L. Monjane; Edward P. Rybicki & Jennifer A. Thomson (2007), "Maize streak virus-resistant transgenic maize: a first for Africa", Plant Biotechnology Journal, 5 (6): 759–767, CiteSeerX 10.1.1.584.7352, doi:10.1111/j.1467-7652.2007.00279.x, PMID 17924935
  7. 1 2 Cairns, Jill (2020-11-19). "Faster results at a lower cost". CIMMYT. Retrieved 2020-11-21.
  8. ↑ Sondra G. Lazarowitz; Allison J. Pinder; Vernon D. Damsteegt & Stephen G. Rogers (1989). "Maize streak virus genes essential for systemic spread and symptom development". EMBO J. 8 (4): 1023–1032. doi:10.1002/j.1460-2075.1989.tb03469.x. PMC 400910. PMID 16453874.
  9. ↑ Xiangcan Zhan; Kim A. Richardson; Ann Haley; Bret A. M. Morris (1993). "The Activity of the Coat Protein Promoter of Chloris Striate Mosaic Virus Is Enhanced by Its Own and C1-C2 Gene Products". Virology. 193 (1): 498–502. doi:10.1006/viro.1993.1153. PMID 8438584.
  10. ↑ JMI Hofer; EL Dekker; HV Reynolds; CJ Woolston; BS Cox; PM Mullineaux (1992). "Coordinate Regulation of Replication and Virion Sense Gene Expression in Wheat Dwarf Virus". The Plant Cell. 4 (2): 213–223. doi:10.2307/3869574. JSTOR 3869574. PMC 160122. PMID 1633494.
  11. ↑ Kathleen L. Hefferon; Yong-Sun Moon; Ying Fan (2006). "Multi-tasking of nonstructural gene products is required for bean yellow dwarf geminivirus transcriptional regulation". The FEBS Journal. 273 (19): 4482–4494. doi:10.1111/j.1742-4658.2006.05454.x. PMID 16972938. S2CID 38734343.
  12. ↑ S Collin; M Fernández-Lobato; P S Gooding; P M Mullineaux & C Fenoll (1996), "The two nonstructural proteins from wheat dwarf virus involved in viral gene expression and replication are retinoblastoma-binding proteins", Virology, 219 (1): 324–329, doi:10.1006/viro.1996.0256, PMID 8623550
  13. ↑ Keith Saunders; Andrew Lucy & John Stanley (1991). "DNA forms of the geminivirus African cassava mosaic virus consistent with a rolling circle mechanism of replication". Nucleic Acids Research. 19 (9): 2325–2330. doi:10.1093/nar/19.9.2325. PMC 329438. PMID 2041773.
  14. ↑ Julia B. Erdmann; Dionne N. Shepherd; Darren P. Martin; Arvind Varsani; Edward P. Rybicki & Holger Jeske (2010), "Replicative intermediates of maize streak virus found during leaf development.", Journal of General Virology, 91 (4): 1077–1081, doi:10.1099/vir.0.017574-0, PMID 20032206