Специализация фитовирусов. Изменчивость вирусов. Использование авирулентных штаммов в борьбе с вирусной болезнью растения

Специализация фитовирусов. В отличие от паразитических грибов и бактерий, которые, как правило, узкоспециализированы, вирусы мало специализированы.

Большая часть фитопатогенных вирусов поражает растения не только различных видов и родов, но и более отдаленных систематических групп. В качестве примера можно назвать вирус табачной мозаики, поражающей растения 22 родов из 12 семейств (в том числе кукурузу, фасоль, огурец, тыкву, молочай и др.), вирус огуречной мозаики, поражающей представителей 74 родов из 32 семейств однодольных и двудольных растений. Среди фитопатогенных вирусов имеются и более узко специализированные, приуроченные к паразитированию на растениях определенного семейства и даже более мелким систематическим единицам (родам или группам родственных родов). Так, например, вирусы мозаики злаков могут поражать только представителей злаков; многие картофельные вирусы поражают представителей одного семейства пасленовых. Широкий набор растений-хозяев дает вирусу гораздо больше возможностей для сохранения и широкого распространения по сравнению с вирусами узкой специализации. Широкая специализация вирусов сильно усложняет борьбу с ними, затрудняет выведение устойчивых сортов к вирусам.

Изменчивость вирусов. У вирусов обнаруживается значительная изменчивость по ряду признаков, таких, как вирулентность, симптомы на растениях-хозяевах, приуроченность к переносчикам и др.

В процессе репликации вирионов, т. е. репродукции фитопатогенных вирусов, возникают генетически измененные формы, что имеет большое значение в эволюции вирусов. Измененные формы называют штаммами вирусов. Из-за возникновения новых штаммов вирусов ранее устойчивые сорта культурных растений становятся восприимчивыми к вирусным болезням. У многих фитопатогенных вирусов выявлено большое количество штаммов. У ВТМ — более 200 штаммов, различающихся по способности заражать отдельные сорта и виды растений, по симптомам поражения, физическим и химическим свойствам и т. д.

Мутации — основной механизм изменчивости у вирусов. Мутационные изменения обнаружены у многих вирусов. Так, при заражении табака вирусом табачной мозаики наряду с системной инфекцией часто наблюдаются локальные некрозы. Каждый некроз образован некротическим мутантом исходного штамма ВТМ. Различия между штаммами вирусов одного вида связаны с заменами нуклеотидов и аминокислот в генах, кодирующих белки оболочки вируса, инактивацией некоторых генов и, реже, с гомологичной рекомбинацией между ДНК разных штаммов вируса. Хорошо изучено генетическое разнообразие штаммов вирусов мозаики томата, желтой карликовости ячменя, вирусов картофеля. Различные по вирулентности штаммы обнаружены также у многих других фитопатогенных вирусов.

Перекрестная защита (иммунизация). Это понятие подразумевает защиту растений от вирулентных штаммов вирусов путем предварительного заражения их авирулентным (слабым) штаммом этого же вируса. Этот метод целесообразно применять в контролируемых условиях защищенного грунта, поскольку в полевых условиях могут произойти непредвиденные случайные усиления вирулентности слабого штамма вируса, инфицирование этим штаммом других видов или сортов культурных растений, более восприимчивых к нему, либо заражение «иммунизированных» растений другим неродственным вирусом, комбинация с которым может вызвать усиление инфекции.