植物ウイルス、ウイロイド、サテライトウイルスが病気を引き起こすしくみ
ブロム モザイク ウイルス (BMV) は、アルファウイルス様スーパーファミリーの小さな正二十面体 RNA 植物ウイルスです。ラグナデザイン/オックスフォードサイエンティフィック/ゲッティイメージズ
植物ウイルスは ウイルス 感染する 植物 .これらのウイルスは商業作物を破壊する病気を引き起こすため、植物ウイルスの制御は世界的に経済的に非常に重要です。他のウイルスと同様に、ビリオンとしても知られる植物ウイルス粒子は、非常に小さな感染因子です。それは本質的に 核酸 (DNA または RNA) と呼ばれるタンパク質のコートに囲まれています。 カプシド .
ウイルスの遺伝物質は二本鎖である可能性があります DNA 、二本鎖 RNA 、一本鎖 DNA、または一本鎖 RNA。ほとんどの植物ウイルスは、一本鎖 RNA または二本鎖 RNA ウイルス粒子として分類されます。一本鎖 DNA 粒子はほとんどなく、二本鎖 DNA 粒子はありません。
植物ウイルスと病気
植物病理学科、ノースカロライナ州立大学/Bugwood.org/CC BY-NC 3.0' id='mntl-sc-block-image_2-0-1' /> この写真は、タバコ モザイク ウイルスの株に起因するリングスポットの症状を伴うランの葉を示しています。 植物病理学科、ノースカロライナ州立大学/Bugwood.org/CC BY-NC 3.0
工場 ウイルス さまざまな種類の病気を引き起こしますが、病気は通常、植物の死には至りません。ただし、リングスポット、モザイク パターンの発達、葉の黄変やゆがみ、変形した成長などの症状を引き起こします。
植物の病気の名前は、多くの場合、特定の植物で病気が引き起こす症状に関連しています。たとえば、パパイヤ葉巻きやジャガイモ葉巻きは、特定の種類の病気を引き起こす病気です。 葉 ねじれ。一部の植物ウイルスは、特定の植物宿主に限定されず、さまざまな種類の植物に感染する可能性があります。たとえば、トマト、ピーマン、キュウリ、タバコなどの植物は、すべてモザイク ウイルスに感染している可能性があります。ブロム モザイク ウイルスは、通常、草、穀物、および竹に感染します。
植物ウイルスの伝染
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この緑のモモアブラムシ (Myzus persicae) は、梅痘ウイルスの重要な伝染ベクターです。 Scott Bauer/USDA 農業研究サービス/Bugwood.org/CC BY-NC 3.0
植物細胞 それは 真核細胞 に似ている 動物細胞 .しかし、植物細胞には 細胞壁 ウイルスが侵入して感染を引き起こすことはほぼ不可能です。その結果、植物ウイルスは通常、水平感染と垂直感染という 2 つの一般的なメカニズムによって広がります。
- 水平伝送
このタイプの伝染では、植物ウイルスは外部ソースの結果として伝染します。植物に「侵入」するためには、ウイルスは植物の外側の保護層に侵入しなければなりません。天候、剪定、または植物ベクターによって損傷を受けた植物 ( バクテリア 、 菌類 、 線虫 、および昆虫) は通常、ウイルスに対してより感受性があります。水平伝播は、園芸家や農家が通常採用する特定の人工的な栄養繁殖方法によっても発生します。植物の切断と接ぎ木は、植物ウイルスが伝染する可能性のある一般的なモードです。 - 垂直伝送
垂直感染では、ウイルスは親から受け継がれます。このタイプの送信は両方で発生します 無性生殖と有性生殖 .栄養繁殖などの無性生殖方法では、子孫は単一の植物から発生し、遺伝的に同一です。新しい植物が親植物の茎、根、球根などから成長するとき、 ウイルス 発展途上に引き継がれる 工場 .有性生殖では、ウイルス感染は種子感染の結果として発生します。
ほとんどの場合、科学者は植物ウイルスの治療法を見つけることができなかったため、ウイルスの発生と伝染を減らすことに重点を置いてきました.植物の病原体はウイルスだけではありません。ウイロイドやサテライト ウイルスとして知られる感染性粒子も、いくつかの植物病害を引き起こします。
植物ウイロイド
ヨーロッパおよび地中海植物保護機構/Bugwood.org/CC BY-NC 3.0' id='mntl-sc-block-image_2-0-10' /> 左のジャガイモ塊茎は、ジャガイモ紡錘塊茎ウイロイドに感染しています。右側の健康な塊茎と比較すると、これらの塊茎のサイズと収量の減少が見られます。 ヨーロッパおよび地中海植物保護機構/Bugwood.org/CC BY-NC 3.0
ウイロイドは、通常わずか数百ヌクレオチドの長さの、小さな一本鎖 RNA 分子で構成される非常に小さな植物病原体です。ウイルスとは異なり、それらは、遺伝物質を損傷から保護するためのタンパク質キャプシドを欠いています。ウイロイドはコード化しない タンパク質 そして一般的には円形です。ウイロイドは植物の新陳代謝を阻害し、発育不全を引き起こすと考えられています。それらは、宿主細胞での転写を妨害することにより、植物タンパク質の生産を妨害します。
転写 DNA から RNA への遺伝情報の転写を含むプロセスです。転写された DNA メッセージは、タンパク質を生成するために使用されます。ウイロイドは、作物生産に深刻な影響を与える多くの植物病害を引き起こします。一般的な植物ウイロイドには、ジャガイモ紡錘塊茎ウイロイド、モモ潜在モザイクウイロイド、アボカドサンブロッチウイロイド、ナシブリスターカンカーウイロイドなどがあります。
サテライトウイルス
Mehau Kulyk /サイエンスフォトライブラリ/ゲッティイメージズ' id='mntl-sc-block-image_2-0-14' /> これはサテライト タバコ壊死ウイルスのコンピューター モデルです。 Mehau Kulyk /サイエンスフォトライブラリ/ゲッティイメージズ
サテライト ウイルスは、細菌、植物、菌類、動物に感染する感染性粒子です。彼らは独自のタンパク質キャプシドをコードしていますが、複製するためにヘルパーウイルスに依存しています.サテライトウイルスは特定の植物に干渉して植物病害を引き起こす 遺伝子 アクティビティ。場合によっては、植物病害の発生は、ヘルパー ウイルスとそのサテライトの両方の存在に依存しています。サテライト ウイルスは、ヘルパー ウイルスによって引き起こされる感染症状を変化させますが、ヘルパー ウイルスのウイルス複製に影響を与えたり、妨害したりしません。
植物ウイルス病防除
ウィリアム・M・ブラウン・ジュニア/Bugwood.org/CC BY-NC 3.0' id='mntl-sc-block-image_2-0-17' /> これらのトマト果実は、トマト斑点状萎凋ウイルス (TSWV) の症状を示しています。 ウィリアム・M・ブラウン・ジュニア/Bugwood.org/CC BY-NC 3.0
現在、植物ウイルス病の治療法はありません。これは、病気の蔓延を恐れて、感染した植物を破壊しなければならないことを意味します。植物ウイルス病と闘うために採用されている最良の方法は、予防を目的としています。これらの方法には、種子にウイルスがないこと、有害生物防除製品による潜在的なウイルスベクターの制御、植え付けまたは収穫方法がウイルス感染を促進しないことの確認が含まれます。
植物ウイルスの重要ポイント
- 植物ウイルスは、植物に感染して病気を引き起こす RNA または DNA の粒子です。
- ほとんどの植物ウイルスは、一本鎖 RNA または二本鎖 RNA ウイルスです。
- 一般的な植物ウイルスには、モザイク ウイルス、斑点萎凋ウイルス、葉巻きウイルスなどがあります。
- 植物ウイルスは通常、水平感染または垂直感染のいずれかによって広がります。
- ウイロイドは RNA の一本鎖分子であり、未発達につながる植物病害を引き起こします。
- サテライト ウイルスは、ヘルパー ウイルスに依存して複製し、植物病害を引き起こす非常に小さな感染性粒子です。
- 植物ウイルス病の治療法はありません。したがって、予防は依然として管理の焦点です。