Генетическое разнообразие и структура популяции вируса оспы (шарки) сливы в России

Автор: Чирков С.Н., Приходько Ю.Н.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Обзоры, проблемы, итоги

Статья в выпуске: 5 т.50, 2015 года.

Бесплатный доступ

Вирус оспы сливы ( Plum pox virus, PPV) вызывает у косточковых культур заболевание, называемое шаркой, которое приводит к значительным потерям урожая персика, абрикоса, сливы и других экономически значимых культур из-за преждевременного опадания плодов, ухудшения их качества и непригодности к переработке. На восприимчивых сортах инфекция может заметно угнетать годовой прирост. Многие зараженные сорта исчезают из обращения, несмотря на высокие агрономические и потребительские качества (V. Usenik с соавт., 2015; T.M. Milosevic с соавт., 2010). От растения к растению вирус может передаваться механически, при вегетативном размножении и различными видами тли. Передача вируса семенами не установлена. На дальние расстояния PPV распространяется главным образом с зараженными растениями. Заболевание известно во всем мире, за исключением Австралии, Новой Зеландии, Южной Африки и Калифорнии (J.A. Garcia с соавт., 2014). В России PPV включен в список ограниченно распространенных карантинных объектов. Применение иммуноферментного анализа и полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией для диагностики и идентификации PPV при систематическом мониторинге насаждений косточковых культур позволило выявить многочисленные очаги инфекции в Европейской России. Вирус находили в коллекциях, сортоиспытательных участках, промышленных питомниках, плодоносящих и заброшенных садах, декоративных насаждениях, на дикорастущих деревьях в городской и сельской местности, на дачных и приусадебных участках на различных видах естественно зараженных культур: сливе ( Prunus domestica ), персике ( P. persica ), нектарине ( P. persica var. nectarina ), алыче ( P. cerasifera ), терне ( P. spinosa ), вишне ( P. cerasus ), черешне ( P. avium ), абрикосе ( P. armeniaca ), войлочной вишне ( P. tomentosa ) и сливе канадской ( P. nigra ). Вирус обнаружен в Ленинградской, Новгородской, Тверской, Московской, Тульской, Воронежской, Тамбовской, Липецкой, Белгородской, Ростовской, Самарской, Саратовской, Волгоградской, Астраханской областях, Краснодарском и Ставропольском краях, в Карачаево-Черкесской Республике, Республике Дагестан, Республике Крым. Из девяти известных штаммов PPV шесть (D, M, Rec, W, C, CR) выявлены в Европейской России. Большая часть изолятов принадлежит к штаммам D (38 %), W (25 %) и CR (23 %), а также к М (7 %) и С (7 %). Два изолята штамма Rec обнаружены на алыче в Крыму и на сливе в Ставропольском крае. Характерная особенность популяции PPV в России и, возможно, в европейской части бывшего СССР вообще - самое высокое в мире генетическое разнообразие, обусловленное широким распространением штаммов W, C и СR, очень редких или вовсе не обнаруженных в других регионах мира. Значение штамма СR состоит также в том, что ранее единственным штаммом, который может системно заражать вишню ( P. cerasus ), считали штамм C. Сравнительный анализ двух изолятов PPV, адаптированных к вишне (С и CR), возможно, позволит выявить детерминанты, определяющие круг хозяев. Филогенетический анализ геномов показывает, что штаммы W, C и СR имели общего предка, группируются в отдельный суперкластер, и, по-видимому, эта эволюционная ветвь получила развитие в основном на территории современной России. Широкое распространение PPV может представлять потенциальную угрозу для перспективного сортимента косточковых культур и дальнейшей селекционной и биотехнологической работы в этом направлении

Еще

Вирусы растений, вирус оспы (шарки) сливы, генетическое разнообразие, штаммы

Короткий адрес: https://sciup.org/142133615

IDR: 142133615   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2015.5.529rus

Список литературы Генетическое разнообразие и структура популяции вируса оспы (шарки) сливы в России

  • Clemente-Moreno M.J., Hernandez J.A., Diaz-Vivancos P. Sharka: how do plants respond to Plum pox virus infection? J. Exp. Bot., 2015, 66: 25-35 ( ) DOI: 10.1093/jxb/eru428
  • Llacer G., Cambra M. Host and symptoms of Plum pox virus: fruiting Prunus species. EPPO Bull., 2006, 36: 219-221 ( ) DOI: 10.1111/j.1365-2338.2006.00975.x
  • James D., Thompson D. Host and symptoms of Plum pox virus: ornamental and wild Prunus species. EPPO Bull., 2006, 36: 222-224 ( ) DOI: 10.1111/j.1365-2338.2006.00976.x
  • Polak J. Host and symptoms of Plum pox virus: woody species other than fruit and ornamental species of Prunus. EPPO Bull., 2006, 36: 225-226 ( ) DOI: 10.1111/j.1365-2338.2006.00977.x
  • Llacer G. Host and symptoms of Plum pox virus: herbaceous hosts. EPPO Bull., 2006, 36: 227-228 ( ) DOI: 10.1111/j.1365-2338.2006.00978.x
  • Usenik V., Kastelec D., Stampar F., Virscek Marn M. The effect of Plum pox virus on chemical composition and fruit quality of plum. J. Agricultural and Food Chem., 2015, 63: 51-60 ( ) DOI: 10.1021/jf505330t
  • Milosevic T.M., Glisic I.P., Milosevic N.T., Glisic I.S. Plum pox virus as a stress factor in the vegetative growth, fruit growth and yield of plum (Prunus domestica) cv. «Cacanska Rodna». Eur. J. Plant Pathol., 2010, 126: 73-79 ( ) DOI: 10.1007/s10658-009-9526-z
  • Cambra M., Boscia D., Myrta A., Llacer G. Plum pox virus and estimated cost asociated with Sharka disease. EPPO Bull., 2006, 36: 202-204 ( ) DOI: 10.1111/j.1365-2338.2006.01027.x
  • Garcia J.A., Glasa M., Cambra M., Candresse T. Plum pox virus and sharka: model potyvirus and a major disease. Mol. Plant Pathol., 2014, 15: 226-241 ( ) DOI: 10.1111/mpp.12083
  • Sochor J., Babula P., Adam V., Krska B., Kizek R. Sharka: the past, the present and the future. Viruses, 2012, 4: 2853-2901 ( ) DOI: 10.3390/v4112853
  • Subr Z., Glasa M. Unfolding the secrets of plum pox virus: from epidemiology to genomics. Acta Virologica, 2013, 57: 217-228 ( ) DOI: 10.4149/av_2013_02_217
  • Tamura K., Peterson D., Peterson N., Stecher G., Nei M., Kumar S. MEGA5: Molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods. Mol. Biol. Evol., 2011, 28: 2731-2739 ( ) DOI: 10.1093/molbev/msr121
  • James D., Varga A., Sanderson D. Genetic diversity of Plum pox virus: strains, diseases and related challenges for control. Canadian J. Plant Pathol., 2013, 35: 431-441 ( ) DOI: 10.1080/07060661.2013.828100
  • Glasa M., Palkovics L., Kominek P., Labonne G., Pittnerova S., Kudela O., Candresse T., Šubr Z. Geographically and temporally distant natural recombinant isolates of Plum pox virus (PPV) are genetically very similar and form a unique PPV subgroup. J. Gen. Virol., 2004, 85: 2671-2681 ( ) DOI: 10.1099/vir.0.80206-0
  • Glasa M., Malinowski T., Predajna L., Pupola N., Dekena D., Michalczuk L., Candresse T. Sequence variability, recombination analysis and specific detection of the W strain of Plum pox virus. Phytopathology, 2011, 101: 980-985 ( ) DOI: 10.1094/PHYTO-12-10-0334
  • Palmisano F., Boscia D., Minafra A., Myrta A., Candresse T. An atypical Albanian isolate of Plum pox virus could be the progenitor of the Marcus strain. Proc. 22nd Int. Conf. on virus and other transmissible diseases of fruit crops. Rome, Italy, 2012: 33.
  • Krishna H., Ahmed N., Attri B.L., Kumar A., Ranjan P., Ranjan J.K. Sharka in plums: diagnostics and management. Arch. Phytopath. Plant Protection, 2013, 45: 170-191 ( ) DOI: 10.1080/03235408.2010.516084
  • Cambra M., Boscia D., Myrta A., Palkovich L., Navratil M., Barba M., Gorris M.T., Capote N. Detection and characterization of Plum pox virus: serological methods. EPPO Bull., 2006, 36: 254-261 ( ) DOI: 10.1111/j.1365-2338.2006.00983.x
  • Olmos A., Capote N., Candresse T. Detection and characterization of Plum pox virus: molecular methods. EPPO Bull., 2006, 36: 262-266 ( ) DOI: 10.1111/j.1365-2338.2006.00984.x
  • Cambra M., Asensio M., Gorris M.T., Perez E., Camarasa E., Garcia J.A., Moya J.J., Lopez-Abella D., Vela C., Sanz A. Detection of plum pox potyvirus using monoclonal antibodies to structural and non-structural proteins. EPPO Bull., 1994, 24: 569-577 ( ) DOI: 10.1111/j.1365-2338.1994.tb01070.x
  • Сandresse T., Saenz P., Garcia J.A., Boscia D., Navratil M., Gorris M.T., Cambra M. Analysis of the epitope structure of Plum pox virus coat protein. Phytopathology, 2011, 101: 611-619 ( ) DOI: 10.1094/PHYTO-10-10-0274
  • Wetzel T., Candresse T., Ravelonandro M., Dunez J. A polymerase chain reaction assay adapted to plum pox potyvirus detection. J. Virol. Methods, 1991, 33: 355-365 ( ) DOI: 10.1016/0166-0934(91)90035-X
  • Levy L., Hadidi A.A. Simple and rapid method for processing tissue infected with Plum pox potyvirus for use with specific 3´ non-coding region RT-PCR assays. EPPO Bull., 1994, 24: 595-604 ( ) DOI: 10.1111/j.1365-2338.1994.tb01073.x
  • Wetzel T., Candresse T., Macquaire G., Ravelonandro M., Dunez J. A highly sensitive immunocapture polymerase chain reaction method for Plum pox potyvirus detection. J. Virol. Methods, 1992, 39: 27-37 ( ) DOI: 10.1016/0166-0934(92)90122-T
  • Subr Z., Glasa M. Plum pox virus variability detected by the advanced analytical methods. Acta Virologica, 2008, 52: 75-90.
  • Boscia D., Zeramdini H., Cambra M., Potere O., Gorris M.T., Myrta A., Di Terlizzi B., Savino V. Production and characterization of a monoclonal antibody specific to the M serotype of Plum pox potivirus. Eur. J. Plant Pathol., 103: 477-480 ( ) DOI: 10.1023/A:1008674618635
  • Myrta A., Potere O., Boscia D., Candresse T., Cambra M., Savino V. Production of a monoclonal antibody specific to the El Amar strain of Plum pox virus. Acta Virologica, 1998, 42: 248-250.
  • Myrta A., Potere O., Crescenzi A., Nuzzaci M., Boscia D. Properties of two monoclonal antibodies specific to the cherry strain of Plum pox virus. J. Plant Pathol., 2000, 82: 95-101 ( ) DOI: 10.4454/jpp.v82i2.1148
  • Glasa M., Prikhodko Y., Predajna L., Nagyova A., Shneyder Y., Zhivaeva T., Šubr Z., Cambra M., Candresse T. Characterization of sour cherry isolates of Plum pox virus from the Volga basin in Russia reveals a new cherry strain of the virus. Phytopathology, 2013, 103: 972-979 ( ) DOI: 10.1094/PHYTO-11-12-0285-R
  • James D., Varga A. Preliminary molecular characterization of Plum pox potyvirus isolate W3174: evidence of a new strain. Acta Hortic., 2004, 657: 177-182 ( ) DOI: 10.17660/ActaHortic.2004.657.24
  • Nemchinov L., Hadidi A. Specific oligonucleotide primers for the direct detection of plum pox potyvirus-cherry subgroup. J. Virol. Methods, 1998, 70: 231-234 ( ) DOI: 10.1016/S0166-0934(97)00194-8
  • Szemes M., Kalman M., Myrta A., Boscia D., Nemeth M., Kolber M., Dorgai L. Integrated RT-PCR/nested PCR diagnosis for differentiating between subgroup of plum pox virus. J. Virol. Methods, 2001, 92: 165-175 ( ) DOI: 10.1016/S0166-0934(00)00284-6
  • Olmos A., Cambra M., Dasi M.A., Candresse T., Esteban O., Gorris M.T., Asensio M. Simultaneous detection and typing of Plum pox potyvirus (PPV) isolates by heminested PCR and PCR-ELISA. J. Virol. Methods, 1997, 68: 127-137 ( ) DOI: 10.1016/S0166-0934(97)00120-1
  • Subr Z., Pittnerova S., Glasa M. A simplified RT-PCR-based detection of recombinant Plum pox virus isolates. Acta Virologica, 2004, 48: 173-176.
  • Diagnostic protocols for regulated pests: Plum pox potyvirus. EPPO Bull., 2004, 34: 247-256 ( ) DOI: 10.1111/j.1365-2338.2004.00726.x
  • IPPC-FAO (International Standards for Phytosanitary Measures: Diagnostic protocols: Plum pox virus. 2012, ISPM 27, Annex 2 (DP2) (http://www.sharco.eu/News/ISPM-27-Diagnostic-Protocols).
  • Приходько Ю.Н., Чирков С.Н., Метлицкая К.В., Цубера Л.В. Распространенность вирусных болезней косточковых культур в европейской части России. Сельскохозяйственная биология, 2008, 1: 26-32 (http://www.agrobiology.ru/articles/c_prikhodko.html).
  • Приходько Ю.Н., Мазурин Е.С., Живаева Т.С., Шнейдер Ю.А., Соколова Е.Е. Изучение штаммов вируса шарки сливы. Защита и карантин растений, 2011, 11: 29-32.
  • Чирков С.Н., Бызова Н.А., Шевелева А.А., Митрофанова И.В., Приходько Ю.Н., Дзантиев Б.Б., Атабеков И.Г. Испытания отечественных иммунохроматографических тест-полосок для экспресс-диагностики вируса шарки сливы. Сельскохозяйственная биология, 2012, 1: 110-116 ( , 10.15389/agrobiology.2012.1.110eng) DOI: 10.15389/agrobiology.2012.1.110rus
  • James D., Varga F., Thompson D., Hayes S. Detection of a new and unusual isolate of Plum pox virus in plum (Prunus domestica). Plant Dis., 2003, 87: 1119-1124 ( ) DOI: 10.1094/PDIS.2003.87.9.1119
  • Mavrodieva V., James D., Williams K., Negi S., Varga A., Mock R., Levy L. Molecular analysis of a Plum pox virus W isolate in plum germplasm hand carried into the USA from the Ukraine shows a close relationship to a Latvian isolate. Plant Dis., 2013, 97: 44-52 ( ) DOI: 10.1094/PDIS-01-12-0104-RE
  • Sheveleva A., Nemova E., Chirkov S. Detection of a new Winona-like Plum pox virus isolate in naturally infected Canadian plum (Prunus nigra) in Russia. Acta Hortic., 2011, 899: 49-55 ( ) DOI: 10.17660/ActaHortic.2011.899.5
  • Sheveleva A., Ivanov P., Prihodko Y., James D., Chirkov S. Occurrence and genetic diversity of Winona-like Plum pox virus isolates in Russia. Plant Dis., 2012, 96: 1135-1142 ( ) DOI: 10.1094/PDIS-12-11-1045-RE
  • Sheveleva A., Kudryavtseva A., Speranskaya A., Belenikin M., Melnikova N., Chirkov S. Complete genome sequence of a novel Plum pox virus strain W isolate determined by 454 pyrosequencing. Virus Genes, 2013, 47: 385-388 ( ) DOI: 10.1007/s11262-013-0946-7
  • Croft H., Malinowski T., Krizbai L., Mikec I., Kajic V., Reed C., Varga A., James D. Use of Luminex xMAP-derived Bio-Plex bead-based suspension array for specific detection of PPV W and characterization of epitopes on the coat protein of the virus. J. Virol. Methоds, 2008, 153: 203-213 ( ) DOI: 10.1016/j.jviromet.2008.07.016
  • Kalashyan Y.A., Bilkey N.D., Verderevskaya T.D., Rubina E.V. Plum pox potyvirus on sour cherry in Moldova. EPPO Bull., 1994, 24: 645-649 ( ) DOI: 10.1111/j.1365-2338.1994.tb01078.x
  • Malinowski T., Sowik I., Salavei A.V., Kukharchyk N.V. Partial characterization of biological properties of PPV-C isolates found in Belarus and establishment of in vitro cultures of infected L2 and OWP-6 rootstocks. Proc. 22nd Int. Conf. on virus and other graft transmissible diseases of fruit crops. Rome, Italy, 2012: 152.
  • Chirkov S., Ivanov P., Sheveleva A. Detection and partial molecular characterization of atypical plum pox virus isolates from naturally infected sour cherry. Arch. Virol., 2013, 158: 1383-1387 ( ) DOI: 10.1007/s00705-013-1630-x
  • Приходько Ю.Н., Живаева Т.С., Шнейдер Ю.А., Морозова О.Н., Мазурин Е.С. Выявление в Российской Федерации нового штамма вируса шарки слив -Cherry Russian (PPV-CR). Карантин растений, 2013, 2: 18-33.
  • Atanasov D. Plum pox. A new virus disease. Annals of the University of Sofia, Faculty of Agriculture and Silviculture, 1932, 11: 49-69.
  • Fanigliulo A., Comes S., Maiss E., Piazzolla P., Crescenzi A. The complete nucleotide sequence of Plum pox virus isolates from sweet (PPV-SwC) and sour (PPV-SoC) cherry and their taxonomic relationships within the species. Arch. Virol., 2003, 148: 2137-2153 ( ) DOI: 10.1007/s00705-003-0175-9
  • Kajic V., Cerni S., Skoric D. Plum pox virus on sour cherry in Choatia. Proc. 22nd Int. Conf. on virus and other graft transmissible diseases of fruit crops. Rome, Italy, 2012: 157.
  • Nemchinov L., Crescenzi A., Hadidi A., Piazzolla P., Verderevskaya T. Present status of the new cherry subgroup of Plum pox virus (PPV-C). In: Plant virus disease control/A. Hadidi, R.K. Khetarpal, H. Kogazenawa (eds.). APS Press, St. Paul, MN, 1998: 628-638.
  • Spiegel S., Kovalenko E.M., Varga A., James D. Detection and partial molecular characterization of two Plum pox virus isolates from plum and wild apricot in southeast Kazakhstan. Plant Dis., 2004, 88: 973-979 ( ) DOI: 10.1094/PDIS.2004.88.9.973
  • Staniulis J., Zitikaite I., Zizyte M., Jackeviciene E., Urbanaviciene L., Sneideris D. Detection and molecular identification of alien viruses of plums, sugar beets and tomatoes. Zemdirbyste=Agriculture, 2012, 99: 85-92.
  • Norkus T., Staniulis J., Zizyte M., Melnyk M., Yusko L., Snigur H., Budzanivska I., Polischuk V. Molecular identification of Plum pox virus isolates from Lithuania and Ukraine. Zemdirbyste=Agriculture, 2008, 95: 277-285.
  • Dallot S., Glasa M., Jevremovic D., Kamenova I., Paunovic S., Labonne G. Mediterranean and central-eastern European countries host viruses of two different clades of plum pox virus strain M. Arch. Virol., 2011, 156: 539-542 ( ) DOI: 10.1007/s00705-011-0918-y
Еще
Статья обзорная