Научная статья на тему 'Бромовирусы и их штаммы, выявленные в природных очагах на Дальнем Востоке России'

Бромовирусы и их штаммы, выявленные в природных очагах на Дальнем Востоке России Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
203
25
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БРОМОВИРУС / ШТАММ / БОБОВЫЕ / ЗЛАКИ / ОЧАГ / ИДЕНТИФИКАЦИЯ / BROMOVIRUS / STRAIN / LEGUMINOUS / CEREAL / DISEASE CENTER / IDENTIFICATION

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Волков Ю.Г., Какарека Н.Н.

На Дальнем Востоке России нами идентифицированы 2 бромовируса. Один на дикорастущем виде горошке однопарном Vicia unijuga A. Br. с симптомами мозаики, представленный 4 штаммами (мозаичный, некротический, пятнистый и амурский). Другой выявлен на дикорастущих злаках Elytrigia repens (L.) Desv. ex Nevski, Spodiopogon sibiricus Trin. и идентифицирован как вирус мозаики костреца безостого. Изучены их биологические, физико-химические и антигенные свойства. Отмечено, что штаммы вирусов из дикорастущих видов вызывают очень опасные заболевания культивируемых видов бобовых, а также растений этого семейства в природных очагах. В одном изоляте вируса мозаики горошка однопарного выявлен вирус, предположительно, сателлитной природы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Bromoviruses and its strains revealed in natural focuses in Russian Far East

In the Russian Far East two bromoviruses were identified. One is in the wild-growing uniparous vetch (Vicia unijuga A. Br.) with mosaic symptoms, presented by the four strains (mosaic, necrotic, spotted and Amur). Another is identified from wild cereals Elytrigia repens (L.) Desv. ex Nevski, Spodiopogon sibiricus Trin. and identified as the awnless brome mosaic virus. Their biological, physical, chemical and antigenic properties were studied. It is noted that the virus strains from wild species cause very serious diseases of cultivated legume species and legumes in natural foci. In one isolate of uniparous vetch with mosaic symptoms, the virus presumably identified as satellite is revealed.

Текст научной работы на тему «Бромовирусы и их штаммы, выявленные в природных очагах на Дальнем Востоке России»

Вестник ДВО РАН. 2017. № 2

УДК 578.85/578.346:57.063.7/8 Ю Г. ВОЛКОВ, Н.Н. КАКАРЕКА

Бромовирусы и их штаммы, выявленные в природных очагах на Дальнем Востоке России

На Дальнем Востоке России нами идентифицированы 2 бромовируса. Один — на дикорастущем виде горошке однопарном Vicia unijuga A. Br. с симптомами мозаики, представленный 4 штаммами (мозаичный, некротический, пятнистый и амурский). Другой выявлен на дикорастущих злаках Elytrigia repens (L.) Desv. ex Nevski, Spodiopogon sibiricus Trin. и идентифицирован как вирус мозаики костреца безостого. Изучены их биологические, физико-химические и антигенные свойства. Отмечено, что штаммы вирусов из дикорастущих видов вызывают очень опасные заболевания культивируемых видов бобовых, а также растений этого семейства в природных очагах. В одном изоляте вируса мозаики горошка однопарного выявлен вирус, предположительно, сателлитной природы.

Ключевые слова: бромовирус, штамм, бобовые, злаки, очаг, идентификация.

Bromoviruses and its strains revealed in natural focuses in Russian Far East. Yu.G. VOLKOV, N.N. KAKAREKA (Federal Scientific Center of fhe East Asia Terrestrial Biodiversity, FEB RAS, Vladivostok).

In the Russian Far East two bromoviruses were identified. One is in the wild-growing uniparous vetch (Vicia unijuga A. Br.) with mosaic symptoms, presented by the four strains (mosaic, necrotic, spotted and Amur). Another is identified from wild cereals Elytrigia repens (L.) Desv. ex Nevski, Spodiopogon sibiricus Trin. and identified as the awnless brome mosaic virus. Their biological, physical, chemical and antigenic properties were studied. It is noted that the virus strains from wild species cause very serious diseases of cultivated legume species and legumes in natural foci. In one isolate of uniparous vetch with mosaic symptoms, the virus presumably identified as satellite is revealed.

Key words: bromovirus, strain, leguminous, cereal, disease center, identification.

На Дальнем Востоке России многие вирусы резервируются в природных очагах [3]. При благоприятных условиях они распространяются с помощью переносчиков на культивируемые виды, причем штаммы вирусов из дикорастущих видов часто вызывают очень сильные заболевания. На дикорастущем виде горошке однопарном Vicia unijuga A. Br. с симптомами мозаики в 1976 г. в природных очагах в Приморском крае и позднее в Амурской области был выявлен возбудитель, названный нами вирусом мозаики горошка однопарного (ВМГО), механически передававшийся на все инокулированные нами культивируемые виды бобовых [1, 20]. Предварительная идентификация патогена позволила отнести его к роду Bromovirus. Другой изолят, который был выявлен на дикорастущих злаках Elytrigia repens (L.) Desv. ex Nevski, Spodiopogon sibiricus Trin. и др., также предварительно идентифицирован как представитель рода бромовирусов - вирус мозаики костреца безостого (ВМК) [4, 7]. Оба этих вируса представляют собой определенную опасность для культивируемых растений и поэтому были подвергнуты детальному исследованию.

*ВОЛКОВ Юрий Георгиевич - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, КАКАРЕКА Надежда Николаевна - кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории вирусологии (Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН, Владивосток). *Е-таП: volkov@ibss.dvo.ru

Материал и методы

Изоляты вирусов механическим способом передали на индикаторные растения (бобы конские для ВМГО, овес посевной для ВМК) и в дальнейшем поддерживали на этих растениях. Для определения круга растений-хозяев также производили механическую передачу.

В качестве переносчика ВМГО использовали тлю персиковую Myzuspersicae Sulz. Размножали ее на молодых здоровых растениях бобов конских Faba bona Medik.

Для идентификации изучаемых вирусов использовался стандартный комплекс методов: физико-химическая характеристика, электронная микроскопия, спектрофотометрия [5], электрофорез белка и РНК [20], аналитическое ультрацентрифугирование [15], ракетный иммуноэлектрофорез (РИЭФ), реакция двойной диффузии (РДД), иммунофермент-ный анализ (ИФА) [6], выделение и очистка вирусных препаратов [1], иммунизация животных для получения антисывороток [2].

Результаты и обсуждение

Вирус мозаики костреца безостого. Несколько изолятов этого вируса были выявлены в Амурской области, Приморском и Хабаровском краях на многих дикорастущих и культивируемых злаках. Искусственно вирус был передан на 50 видов сем. Poaceae и на 6 видов двудольных растений [7]. В качестве тест-растений использовали кукурузу (Zea mays L.) и дурман (Datura stramonium L.), которые реагировали на инфицирование некрозами на инокулированных листьях.

Вирус очень устойчив и может сохранять инфекционность в соке до 15 дней при температуре 20 оС и выдерживать температуру от 55 до 85 оС в зависимости от изолята.

Физико-химические и молекулярно-биологические свойства ВМК, изолированного из серобородника сибирского (Spodiopogon sibirica), приведены в табл. 2 и 3.

Был получен высокоочищенный препарат этого изолята вируса. Выход составил 15-30 мг/100 г листьев. Препарат использовали для получения поликлональной антисыворотки. Было показано, что вирус является хорошим иммуногеном. Чувствительность в ИФА составила 10 нг в препарате и при разведении сока в 10-6 [10, 19].

Многолетний мониторинг на юге Приморского края показал постоянное присутствие вируса мозаики костреца в небольших количествах в посевах зерновых культур и дикорастущих злаках.

Вирус мозаики горошка однопарного впервые обнаружен на юге Хасанского района Приморского края на многолетних растениях горошка однопарного [1].

Симптомы заболевания на отдельных растениях в пределах очага различались по степени проявления. Наиболее выраженные симптомы наблюдались в виде желтых пятен, ограниченных некротическими кольцами коричневого цвета. Жилки иногда, участками, некротизируются. По симптомам заболевания в этом очаге было отобрано несколько изо-лятов, из них 3 (некротический, мозаичный, пятнистый) исследованы. Еще один изолят вируса (амурский) на растении этого же вида был выявлен в другом очаге, в Амурской области около р. Бурея, на расстоянии более 1000 км от описанного выше [20]. Позднее в Хасанском районе Приморского края было проведено обследование на вирусоноситель-ство растений в очаге ВМГО. Для этого с 1 м2 были собраны растения всех видов. Образцы проверяли специфической антисывороткой и дополнительно исследовали индикаторным методом. При наличии серологической реакции тестировали каждое растение, при отсутствии - суммарный гомогенат. На выбранном участке выявлено 33 вида растений из 16 семейств:

Asteraceae Dumort. - Artemisia mandshurica (Kom.) DC., Artemisia sp. nonn., Aster tataricus L., Attractilodes ovata (Thunb.) DC., Doelingeria scabra (Thunb.) Nees, Inula

japonica Thunb.; Campanulaceae Juss. - Adenophora verticillata Fisch., Codonopsis ussuriensis (Rupr. ex Maxim.) Hemsl.; Caryophyllaceae Juss. - Stellaria radians L.; Convolvulaceae Juss. - Convolvulus chinensis Ker-Gawl.; Corylaceae Mirb. - Corylus heterophylla Fisch. ex Trautv.; Equisetaceae Rich. ex DC. - Equisetum sp. nonn; Euphorbiaceae Juss. - Euphorbia sp. nonn; Fabaceae Lindl. - Falcata japonica (Oliv.) Kom., Lathyrus humilis (Ser.) Spreng., L. quinqwinervis (Miq.) Litv., Lespedeza cyrtobotria Miq., Maakia amurensis Rupr. et Maxim., Sophoraflavescens Soland., Trifolium lupinasterL., ViciaamoenaFisch., V. craccaL., V. japonica A. Gray, V. unijuga A. Br.; Lamiaceae Lindl. - Lycopus hirtellus Lom.; Poaceae Banhart -Miscanthus sacchariflorus (Maxim.) Benth., Poa nemoralis L.; Primulaceae Vent. - Lysimachia davurica Ledeb.; Pteridiaceae Reichenb. - Pteridium aquilinum (L.) Kuhn; Rhanunculaceae Juss. - Thalictrum tuberiferum Maxim.; Rosaceae Juss. - Potentilla fragarioides L.; Tiliaceae Rupr. - Tilia mandshurica Rupr.; Valerianaceae Batsch. - Valeriana koreana Briq. (Названия приводятся по сводке: Сосудистые растения советского Дальнего Востока / отв. ред. С.С. Харкевич. Л.: Наука, 1985-1996. Т. 1-8.)

Из них инфицированными оказались следующие виды: Adenophora verticillata Fisch. (2 растения из 5), Vicia amoena Fisch. (4 из 9), V. cracca L. (2 из 6) и V. unijuga A. Br. (5 из 7).

Изучаемыми изолятами были механическим натиранием инокулированы сеянцы 32 видов из различных семейств.

Вирус поражал в основном растения из семейства бобовых и несколько видов из других семейств. Его удалось передать механически на следующие виды:

Fabaceae Lindl. - Faba bona Medik., Galega officinalis L., Glycine max (L.) Merr., Lens culinaris Medik., Medicago lupulina L., Melilotus albus Desr., Phaseolus mungo (L.) Hepper, P. vulgaris L., Pisum sativum L., Trifolium alpestrum L., T. montanum L., T. pratense L., Trigonella foenum-graecum L., Vigna unguiculata (L.) Walp.; Caesalpiniaceae R. Brown - Cassia senna L.; Solanaceae Juss. - Nicotiana clevelandii L., Petunia hybrida Vilm.; Amaranthaceae Juss. - Gomphrena globosa L., Celosia argentea L.; Chenopodiaceae Burnett - Chenopodium murale L., C. quinoa Willd.

Симптомы заболеваний растений-хозяев в зависимости от штамма вируса в некоторых случаях различались (табл. 1).

Таблица 1

Симптомы заболеваний на растениях-хозяевах, инокулированных штаммами вируса мозаики горошка однопарного

Вид и сорт растения ВМГО ВМГО ВМГО ВМГО

мозаичный некротический пятнистый амурский

Faba bona Medik.

Русские черные С: М, Кр С: М, Кр С: М, Кр С М

Trifolium pratense L. С: М С: М С: М Бессимптомно

Cassia senna L. Л: Н, П; С: Нк Л: Н, П; С: Нк Л: Н, П; С: Нк С Нк

Phaseolus vulgaris L.

Red Kidney Л: Н; С: Кр Л: Н; С: Кр Л: Н; С: М Л Д; С: П, Нк

Perlichka Л: Н; С: М Л: Н; С: нМ Л: Н; С: нМ Л Н; С: Нк

Голубка Л: жП; С: Д, жП Л: Н; С: Д, НЖ, жП Л: О; С: Д, НЖ, жП С Кр

Trigonella foenum-graecum L. С: М - - С Н

Pisum sativum L. Bismark Л: Н; С: нП Л: Н; С: Нк Л: Н; С: нП Л Н; С: М

Chenopodium quinoa Willd. Л: жН; С: Нк Л: жН; С: Нк Л: жН; С: Нк Л Н

C. murale L. Л: жН Л: жН Л: жН Л Д, Н; С: Д

Celosia argentea L. Л: кН; С: Лу Л: кН; С: Лу Л: кН; С: Лу С Д, жП

Примечание. Л - локальная реакция, С - системная реакция; Н - некроз, Д - деформация, М - мозаика, Лу -линейный узор, Кр - крапчатость, П - пятнистость, Нк - некротизация, О - отсутствие симптомов, ж - желтый; к - кольцевой, н - некротический, пЖ - посветление жилок, НЖ - некроз жилок. Прочерк - инокуляция не проводилась.

Таблица 2

Физико-химические и молекулярно-биологические характеристики штаммов ВМГО и ВМК

Свойства вируса ВМГО пятнистый ВМГО некротический ВМГО мозаичный ВМГО амурский ВМК

Диаметр вириона, нм, при:

рН 5 27 ± 0,5 27 ± 0,5 27 ± 0,5 28 ± 0,5 28 ± 0,5

рН 7 30 ± 1,5 30 ± 1,5 30 ± 1,5 30 ± 1,5 30 ± 1,5

А 260/280 1,76 1,76 1,76 1,74 1,76

А макс/мин 1,35 1,35 1,35 1,40 1,40

Молекулярная масса белка, кДа 20 ± 0,5 20 ± 0,5 20 ± 0,5 19 ± 0,5 20 ± 0,5

ТТИ, °С 72 69 69 73 70

ПСИ, сут 3 3 3 3 > 5 < 10

ПРС 10-М0-4 10^-ю-4 10-3-10-4 10-5 10-4

Примечание. А 260/280 - соотношение оптического поглощения (абсорбции) на длинах волн 260 и 280 нм; А макс/мин - соотношение оптического поглощения (абсорбции) при максимуме и минимуме; ТТИ - точка термической инактивации; ПСИ - период сохранения инфекционности; ПРС - предельное разведение сока.

Из данных в табл. 1 и списка хозяев следует, что вирус легко передается с помощью механической инокуляции и может заражать горох, бобы, чечевицу, фасоль, сою, вигну, т.е. все основные виды культивируемых бобовых, вызывая часто значительные поражения и снижение продуктивности растений, а симптомы заболевания некоторых видов различаются в зависимости от штамма, что характерно для некоторых бромо-вирусов [8].

Сеянцы, выращенные из семян, собранных на зараженных вирусом растениях сои, вигны и гороха, симптомов заболевания не имели, т.е. семенами этих видов ВМГО не передается.

Для изучения способности ВМГО к векторному распространению использовали тлю персиковую Myzus persicae Sulz., которую размножали на пораженных растениях бобов, а затем многократно пересаживали личинок и взрослых тлей на здоровые растения того же вида. Симптомов заболевания не наблюдали.

Были получены высокоочищенные препараты ВМК из серобородника (выход составил 15-30 мг на 100 г зараженного растительного материала) и штаммов ВМГО (выход 30-40 мг/100 г), характеристики которых приведены в табл. 2. Как показал электронно-микроскопический анализ, во всех препаратах присутствовали изометрические вирусные

частицы диаметром от 27 до 30 нм, характерные для бромовиру-сов (рис. 1).

Из табл. 2 видно, что характеристики изолятов ВМГО схожи. Небольшие расхождения в температурах инактивации и показателях предельного разведения сока не дают оснований говорить об их значительных различиях.

Электрофоретический анализ изолятов ВМГО, проведенный в полиакриламидном геле (ПАГ), зарегистрировал на электрофореграммах одну полосу, это указывает на наличие в составе вириона одного структурного полипептида [1, 20].

Рис. 1. Два типа изометрических частиц в препарате вируса горошка однопарного: вирионы диаметром 27 и 17 нм

Сравнительная характеристика типичных представителей родов сем. Bromoviridae, ВМГО и ВМК из серобородника

Свойства вирусов ВМК (Bromovirus, типовой) Изолят ВМК из серобород-ника ВОМ (Cucumovirus) ВСТ (Яатгт) ВМЛ (Alfamovirus) ВМГО

Морфология Икосаэдри- Икосаэдриче- Икосаэдриче- Сфероид- Бацилловид- Икосаэдри-

частиц ческие ские ские ные. Бацил-ловидные ные ческие

Размер частиц: 26 28 ± 0,5 29 35 56 х 18 27

длина (х толщи- 30 43 х 18

на), нм 27 35 х 18 30 х 18

Константа седи- 85 85-87 99 113 94 85-88

ментации, S 98 90 82 73 66

Стабильность Устойчив Устойчив Нестоек Очень лаби- Устойчив Устойчив

в соке лен

Круг хозяев Ограничен Ограничен злаками Очень широк Широк Очень широк Ограничен

Переносчик Неизвестен Не выявлен Тли Семена, пыльца Тли Не переносится тлями и семенами

Изменчивость Много штам- Штаммовый Очень много Нет данных Очень много 4 штамма

мов состав не определяли штаммов штаммов

Компоненты

вириона:

капсидный бе-

лок, кДа 20 20 26 30 24 20

РНК I, мДа 1,1 1,1 1,35 1,04 1,25 1,12

РНК II 0,97 0,97 1,03 0,98 0,88 1,03

РНК III 0,72 0,72 0,75 0,75 0,69 0,83

РНК IV 0,30 0,30 0,35 0,3 0,30 0,32

Примечание. ВОМ - вирус огуречной мозаики (cucumber mosaic virus), ВСТ - вирус стрика табака (tobacco streak virus), ВМЛ - вирус мозаики люцерны (alfalfa mosaic virus). Данные о свойствах типичных вирусов взяты из обзоров Р. Саймонса [17], Р. Гамильтона [11], Р. Франки [18].

Молекулярная масса капсидного белка составила 19 000 Да 19 000 до 23 000 Да [13, 14]).

Для определения родовой принадлежности выявленного вируса было проведено сравнение изученных характеристик с характеристиками основных представителей родов указанного семейства (табл. 3).

Таким образом, изучаемые вирусы из горошка однопарно-го и серобородника на основании комплексной характеристики можно отнести к роду бромовирусов.

Для выявления родства штаммов ВМГО между собой и с вирусом мозаики костреца были изучены иммунохимические характеристики. Так, реакция двойной диффузии показала наличие родственных антигенных детерминант у ВМГО с другим видом бромовирусов - ВМК. В то же время наблюдаются иммунохимические различия между штаммами ВМГО. По результатам РИЭФ амурский штамм имеет эпитопы, родственные мозаичному штамму, и занимает промежуточное

(у бромовирусов она от

Рис. 2. Ракетный иммуноэлек-трофорез ВМК (4) и штаммов ВМГО: амурского (1), мозаичного (2), некротического (3). Разведение антисыворотки к амурскому штамму в геле -1/500; разведение соков - 1/50

положение между некротическим изолятом ВМГО и ВМК из серо-бородника (рис. 2). Непрямым методом ИФА также выявлено наличие родственных взаимоотношений амурского штамма ВМГО с антителами к ВМК. Содержание общих антигенных детерминант у них было невысоким, но выше, чем у амурского штамма с антисывороткой к некротическому штамму. Наиболее тесное антигенное родство выявлено у амурского штамма с антисывороткой к мозаичному штамму и наименьшее -с антисывороткой к пятнистому (рис. 3). Эти данные подтверждают большое штаммовое разнообразие ВМГО.

Геном всех вирусов сем. Bro-moviridae разделен на 3 одноцепочных молекулы РНК. У рода Bromovirus - РНК I (3234 нуклеотида, 1,1 • 106 мм), РНК II (2865 нуклеотидов, 1,0 • 106), РНК III (2144 нуклеотида, 0,7 • 106) [17]. Присутствует и РНК IV (875 нуклеотидов), в которой кодирован ген кап-сидного белка вируса, продублированный в РНК III. У изолятов ВМГО также 4 молекулы РНК с близкими значениями молекулярной массы. У изолята ВМК из серобородника характеристики не отличаются от типичных. РНК у видов, входящих в семейство Bro-moviridae, распределена в 2 или 3 вириона, которые в зависимости от этого различаются или по размерам (роды Alfamovirus и Ilarvirus), или по плотности (роды Bromovirus и Cucumovirus). Различие по плотности наблюдается и у изолятов ВМГО. Все бромовирусы являются изометрическими с трехкомпонентным геномом, заключенным в три вириона диаметром около 26 нм (32 капсомера в нуклеокапсиде). Капсидный белок представлен одним типом молекул с молекулярной массой около 20 000 Да. Серологическое родство в роду слабо выражено [16], но нами показано, что у ВМГО достаточно много эпитопов, родственных ВМК.

Род Bromovirus самый устойчивый в семействе Bromoviridae. Его представители легко распространяются механически соком поврежденных растений, имеют довольно широкий круг растений-хозяев, не ограниченный 1-2 семействами, и, в отличие от других родов, очень редко передаются переносчиками, что свойственно и ВМГО, и изученному нами изоляту ВМК [7, 10, 12]. Таким образом, изоляты, выявленные на горошке однопар-ном и злаках, относятся к роду Bromovirus, сем. Bromoviridae.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

В настоящее время известны следующие виды рода бромовирусов: вирус мозаики костреца безостого, вирус хлоротической крапчатости коровьего гороха, вирус крапчатости бобов, вирус желтой пятнистости кассии, вирус желтой пятнистости меландриума и латентный вирус клайтонии виргинской [9, 12]. Наиболее изучены вирус мозаики костреца, вирус крапчатости бобов обыкновенных (ВКБО) и вирус хлоротической крапчатости виг-ны (ВХКВ).

Свойства изучаемого изолята вируса, выявленного на серобороднике (табл. 3), практически совпадают со свойствами вируса мозаики костреца. Для определения вида выявленного нами вируса мозаики горошка однопарного провели сравнение его характеристик со свойствами известных бромовирусов (табл. 4).

По свойствам изолятов ВМГО в некоторых аспектах отличается от описанных вирусов и занимает промежуточное положение. Например, капсидный белок одного из штаммов

Разведение антисывороток Рис. 3. Определение антигенного родства ВМК и штаммов ВМГО в непрямом варианте ИФА. Концентрация антигена (очищенный препарат амурского штамма ВМГО) - 50 мкг/мл. 1-6 - антисыворотки к штаммам ВМГО: амурскому (1), мозаичному (2), пятнистому (3), некротическому (4), к ВМК (5), контрольная (6)

Сравнительная характеристика наиболее изученных бромовирусов и вируса мозаики горошка однопарного

Свойства вирусов ВМК ВКБО ВХКВ ВМГО

Диаметр вирионов, нм 26 26 25 27

Изоэлектрическая точка 7,9 5,6 3,6 7,2

Плавучая плотность, г/см3 1,348 1,355 1,356 1,356

1,355 1,363 1,360 1,368

1,364

Константа седиментации S при:

рН 5 87 85 88 85-87

рН 7 79 78 88 73-76

А 260/280 1,7-1,76 1,72-1,76 1,64-1,72 1,74-1,76

Примечание. Характеристики вирусов ВМК, ВКБО, ВХКВ приводятся по обзору под ред. Р. Франки [18].

ВМГО обладает явно выраженным серологическим родством с ВМК, что отличает этот патоген от ВКБО и ВХКВ.

По плотности вирионы настолько близки, что их можно разделить только центрифугированием в градиенте плотности тяжелых солей. По данным Ф. Османа с соавторами [14], геном распределен по вирионам следующим образом: в тяжелый вирион включается одна молекула РНК I (23 %), в средний - по одной молекуле РНК III и РНК IV (22 %), а в легкий - одна молекула РНК II (22 %). Масса РНК III у ВМГО выше, чем у других бромови-русов, в связи с этим содержание РНК по массе в тяжелом и среднем вирионе практически одинаково и они, по-видимому, не разделились в градиенте плотности.

Как упомянуто выше, диаметр вирионов ВМГО при рН 5,0 составлял 27 нм. Такие частицы мы находили во всех образцах, а в одном кроме частиц 27 нм присутствовали изометрические вирионы диаметром 16-17 нм (рис. 1). Эти частицы не разрушались в нейтральном буфере, и их удалось отделить от основного вируса и достаточно хорошо очистить, используя ту же методику, но применив фосфат-цитратный буфер (рН 7,2) вместо ацетатного и увеличив время экстракции. Электрофорез показал, что молекулярная масса (м.м.) капсидного белка этого более мелкого вируса составляет 24-25 кДа, в то время как у основного вируса она равна 20 кДа. В составе капсида всего один вид молекул РНК с м.м. 0,56 МДа , а у основного вируса - 4 фрагмента РНК с м.м. 1,12; 1,03; 0,83 и 0,32 МДа, т.е. фрагмент с такой молекулярной массой отсутствует.

Известно, что такого количества РНК хватит на кодирование только 1-2 полипептидов, что недостаточно для полноценного размножения вируса в хозяине. Поэтому можно предположить, что выявленный нами вирус с мелкими частицами может являться сателлитом бромовируса, поражающего горошек однопарный.

Основываясь на полученных результатах, можно констатировать, что в природных растительных сообществах Дальнего Востока России выявлены и идентифицированы вирус мозаики костреца безостого и вирус мозаики горошка однопарного, относящиеся к роду Bromovirus сем. Bromoviridae. Вирус мозаики горошка однопарного представлен 4 штаммами и является новым представителем этого рода.

ЛИТЕРАТУРА

1. Волков Ю.Г. Идентификация и характеристика возбудителя мозаичного заболевания горошка однопарного Vicia unijuga A. Br. в Приморском крае: дис. ... канд. биол. наук. Киев, 1989. 120 с.

2. Какарека Н.Н., Волков Ю.Г, Козловская З.Н., Плешакова Т.И. Получение эффективных иммунодиагно-стикумов на основе антигенно-активных штаммов фитовирусов // Микробиол. журн. Киев, 2013. Т. 75, № 1. С. 69-78.

3. Костин В.Д. Вирозы дикорастущих растений Дальнего Востока России. Владивосток: Дальнаука, 2005. 123 с. + 1,25 п. л. цв. вкл.

4. Крылов А.В., Соколова Е.Е., Немилостива Н.И. Возбудители вирусных болезней злаков // Возбудители болезней сельскохозяйственных растений Дальнего Востока. М.: Наука, 1980. С. 225-244.

5. Мэтьюз Р. Вирусы растений. М.: Мир, 1973. 600 с.

6. Практикум по иммунологии / ред. И.А. Кондратьева, В.Д. Самуилов. М.: Изд-во МГУ, 2001. 224 с.

7. Соколова Е.Е., Ларина Э.И., Степаненко В.И., Крылов А.В. Вирус мозаики костра на Дальнем Востоке // Вирусы и вирусные болезни растений Дальнего Востока. Владивосток: Биол.-почв. ин-т ДВНЦ АН СССР, 1977. С. 53-60.

8. Ahlquist P., Allison R., Dejong W., Janda M., Kroner P., Pacha R., Traynor P. Molecular biology of bromovirus replication and host specificity // Viral genes and plant pathogenesis. N.Y.: Springer, 1990. P. 144-155.

9. Brunt A.A., Crabtree K., Dallwitz M.J., Gibbs A.J., Watson L., Zurcher E.J. (eds). Plant Viruses Online: Descriptions and Lists from the VIDE Database. Bromoviruses: Bromoviridae. - http://sdb.im.ac.cn/vide/genus006.htm (дата обращения 10.04.2017).

10. Gnutova R.V., Sibiryakova I.I., Kakareka N.N., Volkov Y.G., Krylov A.V. Immunologic characteristics of brome mosaic virus and two rhabdoviruses of cereals // Acta Phytopathol. Entomol. Hungarica. 1989. Vol. 24. P. 415-421.

11. Hamilton R.J. Virus transmission // The plant viruses. Vol. 1. Polyhedral virions with tripartite genomes / R.I.B. Francki, ed. N.Y.: Plenum Press, 1985. P. 245-267.

12. Lane L.S. Bromoviruses // Handbook of plant virus infections: Comparative diagnosis / E. Kurstak, ed. North-Holland, Amsterdam: Elsevier, 1981. P. 333-376.

13. Moosic J.P., McKean D.J., Shin D.S., Kaesberg P. Primary structure of brome mosaic virus coat protein // Virology. 1983. Vol. 129, N 2. P. 517-520.

14. Osman F., Grantham G. L., Rao A. Molecular studies on bromovirus capsid protein: V. Evidence for the specificity of brome mosaic virus encapsidation using RNA3 chimera of brome mosaic and cucumber mosaic viruses expressing heterologous coat proteins // Virology. 1997. Vol. 238, N 2. P. 452-459.

15. Price C.A. Centrifugation in gradient density. N.Y.: Acad. Press, 1982. 430 p.

16. Rybicki E.P., von Wechmar M.B. Serology and immunochemistry // The plant viruses. Vol. 1. Polyhedral viruses with tripartite genomes / R.I.B. Francki, ed. N.Y.: Plenum Press, 1985. P. 207-244.

17. Symons R.H. Viral genome structure // The plant viruses. Polyhedral viruses with tripartite genomes / R.I.B. Francki, ed. N.Y.: Plenum Press, 1985. Vol. 1. P. 57-82.

18. The plant viruses. Vol. 1. Polyhedral virions with tripartite genomes / R.I.B. Francki, ed. N.Y.: Plenum Press, 1985. P. 245-267.

19. Volkov Y.G., Sibiryakova I.I., Gnutova R.V. Brome mosaic virus (Bromovirus) // Plant virus in Asia / D. Murayama et al., eds. Gadyan Mada Univ. Press, 1998. P. 994-997.

20. Volkov Y.G., Kakareka N.N., Kozlovskaya Z.N., Pleshakova T.I. New strain of Vicia unijuga mosaic virus revealed in the Amur Oblast // Russ. Agricultural Sci. 2009. Vol. 35, N 1. P. 32-36.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.