Fitopatologia leśna (24)

w postaci spiralnie zwiniętej nici umieszczony jest we wnętrzu czystki (rys. I Większość wirusów roślin posiada jednoniciowy kwas rybonukleinowy (ss NA). Nieliczne posiadają dwuniciowy kwas rybonukleinowy (dsRNA) lub j noniciowy kwas dezoksyrybonukleinowy (ssDNA), ewentualnie dwunici kwas dezoksyrybonukleinowy (dsDNA). Określony gatunek wirusa zawiera t ko jeden rodzaj kwasu nukleinowego. Spełnia on funkcję genomu, ponieważ wiera informację genetyczną zapewniającą namnażanie się i przekazywa" cząstkom potomnym cech właściwych gatunkowi danego wirusa.

Kwas nukleinowy otoczony jest płaszczem białkowym, zwanym kapsy składającym się z wielu identycznych podjednostek białkowych (rys. 1). Kap chroni kwas nukleinowy oraz jest nosicielem właściwości antygenowych wir które są aktualnie szeroko wykorzystywane w identyfikacji wirusów metodą rologiczną.

Kwas nukleinowy wirusa wraz z otaczającym go kapsydem nazywany jest ir kleokapsydem. U niektórych wirusów nukleokapsyd otoczony jest jeszcze ot* ką lipoproteinową. Pełna cząstka wirusa nazywana jest wirionem.

Cząstki wirusów roślin mogą mieć kształt wydłużony lub kulisty. Wirusy wy dłużone mogą być pałeczkowate, nitkowate lub bacillokształtne. Wirusy pałę kowate mają wymiary 100-300x18-25 nm, nitkowate 500-2000x11-15 nm, ab cillokształtne 160-380x50-95 nm. Wirusy kuliste, inaczej sferyczne, okazały! po bliższym zbadaniu regularnymi dwudziestościanami. Ich średnica waha się 18 do 60 nm, a najczęściej wynosi 25-30 nm.

Typowym przykładem wirusa pałeczkowatego jest wirus mozaiki tytoniu (

1). Jego cząstka ma kształt sztywnej pałeczki i wymiary 300x18 nm. Kapsyd teg wirusa składa się z 2130 identycznych podjednostek białkowych, a każda pod; nostka zawiera 158 aminokwasów. Jednoniciowy kwas rybonukleinowy ma stać spirali biegnącej wewnątrz kapsydu, połączonej z podjednostkami białko^-mi. Nić RNA liczy 6400 nukleotydów. Cząstki wirusów sferycznych są mniej niż pałeczkowatych. Kapsyd wirusów o średnicy 30 nm zawiera tylko 180 podj nostek białkowych, a kwas nukleinowy zwinięty jest wewnątrz cząstki.

Wirusy mogą mnożyć się tylko w żywych komórkach odpowiedniej roślin' gospodarza. Proces odtwarzania cząstek wirusa nazywamy namnażaniem, w od różnieniu od rozmnażania u organizmów komórkowych. Namnażanie zaczyn" się z chwilą dostania się wirusa do komórki rośliny. W komórce kwas nuklein wy wirusa uwalnia się od otoczki białkowej i przyłącza do rybosomów komór' funkcjonując jak RNA informacyjny (mRNA). Zgodnie z informacją zakodowa ną w RNA wirusa wytwarzane są potrzebne mu białka enzymatyczne i struktu ralne, z których najważniejsze to replikaza, konieczna do replikacji RNA, or" białko kapsydu. Replikacja RNA wirusów zachodzi najczęściej w jądrze komór ki. Gdy w komórce znajduje się odpowiednia liczba nici kwasu nukleinowego wi rusa i podjednostek białkowych następuje ich połączenie w pełne wiriony. wstawanie nowych cząstek wirusa zachodzi więc przez łączenie elementów, a ni przez podział, jak to ma miejsce u organizmów komórkowych. Pełna cząstka wi rusa jest jego postacią nieaktywną. Może ona pozostać „żywa”, czyli zachow właściwości infekcyjne także poza komórką rośliny, ale tylko przez określon czas, który u różnych wirusów może się wahać od kilku godzin nawet do kil miesięcy.

Wirusy nie mogą samodzielnie przenosić się z rośliny na roślinę. Dostają si one do komórek tylko w sposób bierny, przez drobne rany, a więc miejsca, g

chwilowo zniknęły bariery ochronne w postaci kutykuli i ściany komórkowej. Kropla soku z rośliny chorej, która dostała się do zranionego miejsca rośliny zdrowej na narzędziach lub rękach człowieka podczas zabiegów pielęgnacyjnych, a nawet przy ocieraniu się liści, może spowodować zakażenie. Ten sposób przenoszenia nazywamy przenoszeniem mechanicznym albo przenoszeniem z sokiem. Większość wirusów można przenieść w ten sposób, dlatego jest on z reguły stosowany do sztucznego zakażania (inokulacji) roślin w badaniach wirusologicznych. Liście zakażonych roślin rozciera się w moździerzu z kilkoma kroplami wody lub odpowiedniego buforu i otrzymanym sokiem, tzw. inokulum, pociera się liście roślin, które mają zostać zakażone. Liście zakażanych roślin opyla się przedtem karborundem po to, aby w czasie pocierania powstały drobne ranki umożliwiające wirusowi kontakt z wnętrzem komórki.

W przyrodzie znacznie większą rolę odgrywa przenoszenie wirusów przez wektory, którymi są najczęściej owady z kłująco-ssącym apartem gębowym (mszyce i skoczki). Rzadziej wektorami wirusów są owady z gryzącym aparatem gębowym, a także pajęczaki, nicienie, pierwotniaki i grzyby oraz pasożytnicze rośliny, np. kanianka. Owady-wektory mogą przenosić wirusy w sposób nietrwały (przenoszenie na kłujce) lub w sposób trwały (wirusy krążeniowe). W przypadku wirusów nietrwałych wektor jest zdolny do zakażenia zdrowej rośliny tylko przez krótki czas, od jednej do kilku godzin, po żerowaniu na roślinie zakażonej. Jest to tzw. okres retencji. Wirusy trwałe są przenoszone przez wektora do końca życia. Oba sposoby przenoszenia różnią się także kilkoma innymi cechami.

Wirusy można przenieść z rośliny na roślinę także przez szczepienie wegetatywne, jeśli zraz, oczko lub podkładka są nimi zakażone. Zakażony przez wirusa komponent jest źródłem wirusa dla komponenta zdrowego. Takie przenoszenie występuje w praktyce przy rozmnażaniu drzew i krzewów owocowych i ozdobnych. Nieliczne wirusy mogą być przenoszone także przez pyłek kwiatowy lub przez zrastanie się korzeni.

Przemieszczanie się wirusów z komórki do komórki następuje biernie, przez plasmodesmy, wraz z ruchem cytoplazmy. Wirus mozaiki tytoniu może opanować w ciągu doby 8-10 komórek. Po 2-6 dniach wirus dostaje się do wiązek przewodzących i przez komórki sitowe wraz z asymilatami wędruje biernie do dalszych części roślin. Najszybciej dostaje się do szczytu pędów i korzeni oraz organów spichrzowych. Rozprzestrzenianie się wirusów jest wolniejsze w roślinach starszych oraz rosnących w temperaturze zbyt wysokiej lub zbyt niskiej dla rośliny. Wirusy z reguły nie dostają się do komórek merystematycznych i komórek płciowych roślin. To pierwsze zjawisko wykorzystuje się do otrzymywania roślin wolnych od wirusów poprzez wycinanie z roślin stożków wzrostu i ich hodowlę in vitro na odpowiednich pożywkach. Dzięki temu, że wirusy nie dostają się do komórek płciowych roślin, nasiona są stosunkowo rzadko zasiedlane przez wirusy.

Wirusy jako pasożyty bezwzględne wykształciły różne sposoby przetrwania okresów, w których warunki klimatyczne nie pozwalają na rozwój roślin, np. okresu suszy czy zimy. W naszych warunkach wirusy zimują w materiale rozmno-żeniowym wegetatywnym i generatywnym, w zakażonych roślinach wieloletnich lub nawet w swoich wektorach. Wegetatywne części służące do rozmnażania roślin, takie jak cebule, kłącza, sadzonki czy odrosty są zawsze zakażone przez wirusa, jeśli zakażona była roślina mateczna. Tylko 30% znanych wirusów przenosi się przez nasiona, i to tylko niektórych swoich gospodarzy. Niemniej materiał rozmnożeniowy jest najważniejszym i najgroźniejszym źródłem wirusów, ponie-

<