Устойчивые к вирусам сорта растений

Многие насекомые, а также болезни, вызываемые грибной, бактериальной и вирусной инфекцией, наносят большой ущерб сельскохозяйственному производству

Хозяйства вынуждены тратить огромные средства на закупку различных химических средств защиты растений от вредителей и для борьбы с патогенами. При этом вносимые химикаты загрязняют окружающую среду, они оказывают вредное воздействие на млекопитающих и полезных насекомых. Поэтому поиск, а также создание с помощью генно-инженерных методов, устойчивых к вредителям новых растений - сейчас одна из актуальнейших задач.

Накопленные знания о механизмах патогенеза и современные возможности генетической инженерии позволяют разрабатывать научные методы создания ГМ растений, которые устойчивы к насекомым-вредителям, к грибным, бактериальным и вирусным инфекциям.

Давно известно, что бактерия Bacillus thuringiensis синтезирует белковые кристаллические структуры, обладающие сильным инсектицидным действием. Попадая в кишечник насекомых, белок расщепляется под действием протеаз насекомого до активного токсина, который и вызывает гибель насекомого.

Известно и уже изолировано много различных Bt генов (cry гены), кодирующих инсектицидные белки, которые очень специфичны для различных видов насекомых. Важно подчеркнуть, что эти белки совершенно не токсичны для млекопитающих, рыб, беспозвоночных и полезных насекомых. Естественные Bt гены, перенесенные в растения, плохо экспрессируются. Поэтому генно-инженерными методами их модифицируют, добиваясь более высокой экспрессии в клетках растений. Так, замена 4 участков гена cry III класса на синтетические фрагменты привела к резкому повышению экспрессии гена. Созданные трансгенные растения баклажана полностью устойчивы к колорадскому жуку.

Первый коммерческий сорт картофеля, устойчивого к колорадскому жуку, создан фирмой Монсанто путем введения в геном картофеля модифицированного Bt гена cry III. Этой же и другими фирмами на основе Bt генов получены устойчивые к насекомым коммерческие сорта хлопка, кукурузы и риса.

Защита от насекомых может быть достигнута путем создания ГМ растений, несущих гены, кодирующие инсектопестициды грибов - пестициды. Например, из некоторых грибов выделены высоковирулентные изоляты против тлей и белокрылки – насекомых, наносящих огромный вред при выращивании растений в теплицах.

В качестве кандидатов генов, чьи продукты могут обладать инсектицидным действием, могут быть гены ингибиторов сериновой и цистеиновой протеаз, сr-амилазы, лектинов, хитиназ, липоксигеназ. Активно ведутся работы по клонированию генов и созданию ГМ растений, устойчивых против грибных, бактериальных и вирусных инфекций. Известно, что в ответ на инфекцию патогенов в растениях включается целый набор различных защитных механизмов.

Реакции растений на фитопатогены можно разделить на 3 группы:

· растение имеет полный иммунитет против данного патогена;

· в ответ на повреждение происходит быстрая программируемая гибель клеток в точке внедрения патогена (так называемая реакция сверхчувствительности), при этом патоген не успевает распространиться и погибает вместе с клетками растения;

· патоген преодолевает ответные защитные реакции организма и вызывает различной степени повреждения вплоть до гибели растения.

В качестве защитного ответа на повреждение в растении начинается синтез соединений, токсичных для патогенов, могут также создаваться структурные барьеры за счет усиления клеточных оболочек путем лигнификации или накопления гликопротеидов.

Инфекция вызывает у растений синтез вторичных метаболитов (например, антибиотиков типа фитоалексинов), окисление фенольных соединений, синтез защитных полипептидов (PR белки). Выделяют не¬сколько типов таких защитных белков: PR-1, PR-2 (бетта-1,3 глюканазы), PR-3 (хитиназы) PR-4, PR-5 (томатинподобные протеины) и PR-6 (ингибиторы протеаз).

У многих видов растений в ответ на атаку патогена возникает системно индуцированная устойчивость (SAR), главной реакцией при этом является синтез растением салициловой кислоты, которая связывает и ингибирует изозимы каталазы. Среди PR белков, связанных с грибной инфекцией, наиболее изучены хитиназы. Они гидролизуют хитин – основной компонент клеточной оболочки грибов. Созданные трансгенные растения табака с геном хитиназы фасоли под контролем 35S промотора успешно выживали в почве, зараженной патогенным грибом Rhizostonia solani.

Проведена агробактериальная трансформация сортов риса генами cht-2 и cht-З, кодирующими хитиназу риса под 35S промотором. Трансформанты характеризовались высокой устойчивостью к двум наиболее распространенным расам гриба Magnaporthe grisea, одного из самых вредоносных для риса патогенов. Наряду с хитиназой в конструкциях векторов широко используются (бетта-глюканазы для создания патогенустойчивых растений пшеницы, ячменя и др.

В последнее время обнаружен новый класс антимикробных пептидов, названных дефензинами. Дефензины выделены из семян многих видов однодольных и двудольных растений. Они состоят из 45-54 аминокислот и характеризуются значительным консерватизмом последовательностей нуклеотидов. Оказалось, что эти пептиды угнетают рост целого ряда грибов. Сейчас гены этих пептидов клонированы и используются для создания трансгенных растений. Трансформанты табака с геном дефензина редьки под 35S промотором характеризовались высокой устойчивостью против гриба Alternaria longipes. Разрабатывается также метод моделирования системы гиперчувствительности как защитной системы у растений с использованием генетических конструкций, содержащих ген бактериальной РНКазы (барназы) под контролем участка промотора картофельного гена prp I-I, обеспечивающего экспрессию гена в условиях грибного заражения. В случае инфекции индуцируется экспрессия гена и клетка погибает вместе с патогеном. Ведутся работы по поиску других подходов и систем для получения генетически модифицированных растений, способных противостоять грибным инфекциям.

Разработано несколько методов создания растений, устойчивых к вирусам растений. Один из них заключается в контролировании различных антисмысловых конструкций, где к ДНК-содержащая копия вирусной РНК помещается под промотор таким образом, чтобы в результате транскрипции образовалась последовательность РНК, комплементарная вирусной РНК. При заражении вирусом растительной клетки с такой конструкцией образуются дуплексы между вирусной и конститутивно синтезируемой антисмысловой РНК. Эти дуплексы разрушаются специфическими РНКазами, в результате чего вирусы не образуются и соответственно болезнь не развивается. Примером могут быть трансгенные растения табака, несущие антисмысловые конструкции для вируса мозаики огурца и вируса табачной мозаики.

Еще одним методом борьбы с вирусной инфекцией является клонирование и встраивание в геном растений гена синтеза белка оболочки вируса. Активный синтез такого белка, имеющего сродство с РНК вируса, ингибирует репликацию РНК вируса, что приводит к довольно высокой устойчивости растения. В этом случае наблюдается высокая специфичность реакции, т.е. защита достигается только против того вируса, ген белка которого был встроен в геном растения. Этот метод успешно использован для большого числа вирусов различных таксономических групп.

Созданы трансформанты риса с геном, кодирующим белок оболочки вируса Hoja bаnса.

Коммерческий сорт картофеля Бзура был трансформирован вектором, несущим ген оболочки вируса курчавости листьев в смысловой и антисмысловой ориентации. Полученные трансгенные растения проявляли высокую устойчивость к данному вирусу.

Возможную роль в защите растений от вирусной инфекции может играть внедрение генов защиты от вирусной инфекции, которые используются клетками млекопитающих. Так, введение гена бетта-интерферона или гена, кодирующего 2,5А-синтетазу, в клетки растений повышало устойчивость к вирусной инфекции. Разрабатываются подходы, в которых используются гены, кодирующие антивирусные белки растительного происхождения, гены, кодирующие специфические антитела, узнающие вирусные белки.

В последнее время появились работы, в которых приводятся данные о создании трансформантов против вироидов. В частности, получены трансгенные растения картофеля, экспрессирующие ген рибозима hammehead, транскрипты которого расщепляют минус цепь РНК веретеновидного вироида клубней картофеля.

Большой вред виноградникам наносит бактериальный рак, вызываемый Agrobacterium tumefaciens. Пораженные растения снижают качество и количество урожая. Иммунных сортов к бактериальному раку практически нет, а химические и биологические меры борьбы с ним не эффективны.

Однако установлено, что плазмиды IncW и IncQ агробактерий подавляют развитие рака. В вектор под 35S промотором был интегрирован ген ita, выделенный из плазмиды IncQ. Среди трансгенных растений табака и тополя выделены формы с высокой степенью устойчивости к агробактериальной инфекции.

Устойчивость к вирусам и вироидам

Одним из первых достижений в защите растений методами генетической инженерии явилось создание трансгенных растений, устойчивых к вирусам, путем встройки в геном хозяина генов белков вирусной оболочки.

Устойчивость обычно ограничена только вирусом, ген оболочки которого трансформирован в донорное растение. Причем эта устойчивость может быть настолько специфической, что может проявляться только для мутантной формы вируса и не срабатывать для вируса дикого типа, если введен ген белка оболочки этого мутантного вируса.

Со времени обнаружения в 1986 г. факта устойчивости растений табака к вирусу табачной мозаики при введении гена белка оболочки этого вируса, подобная устойчивость получена для большого количества вирусов различных таксономических групп. Уже проведены полевые испытания устойчивых к вирусам растений, полученных при использовании этих подходов.

При введении в растения риса гена, кодирующего белок оболочки вируса hoja Ыаnса, наносящего значительные потери урожая в странах тропической Америки, отмечено ослабление симптомов поражения, увеличение различных агрономических показателей. Трансгенные растения с самым высоким уровнем экспрессии трансгена имели только один или несколько листьев с симптомами вирусного поражения.

Один из коммерческих сортов картофеля (Бзура) был трансформирован конструкцией гена оболочки вируса курчавости листьев в смысловой и антисмысловой ориентации. В смысловой ориентации структурной части этого гена предшествовала лидерная последовательность короче, чем таковая у субгеномной РНК, образующейся у инфицированных клеток.

Антисмысловая конструкция включала последовательность, комплементарную первым 2020 нуклеотидам субгеномной РНК.

Трансгенные растения, экспреccирующие вирусную РНК, были устойчивы к вирусу при поражении тлями — переносчиками вируса. У одной линии с антисмысловой ориентацией гена инфекция отсутствовала даже при прививке растений на инфицированные подвои.

Получены трансгенные растения различных сортов гороха с геном белка оболочки вируса мозаики люцерны, вызывающим значительные потери урожая и снижение качества семян. Идентифицированы 3 линии трансгенных растений гороха, потомство которых было устойчивым при механической инокуляции этим вирусом.

Другой современный подход к получению трансгенных растений, устойчивых к вирусам, основан на введении в них трансгенов, синтезирующих в клетках моноклональные антитела, направленные против вирусных белков. В одной из работ с использованием такого метода создали эффективную систему защиты растений от вируса морщинистой мозаики артишока.

Еще одним способом является введение генов, кодирующих РНК-зависимую РНК-полимеразу (репликазу). В ряде случаев эта устойчивость была достаточно высокой, чтобы полностью подавить накопление вирусов в инокулированных растениях.

Изучена возможность получения трансгенных растений, устойчивых к вирусам, за счет индукции у них белков общего ответа на инфекцию вирусами. В растения табака и люцерны интродуцирован ген интерферона человека. При инфицировании растений табака вирусом табачной мозаики и вирусом мозаики люцерны наблюдали задержку в развитии симптомов болезней у трансгенных растений.

Вероятно, наиболее рациональным типом генетически-инженерной устойчивости трансгенных растений к вирусам является трансформация, воздействующая на процесс репликации. Ингибируя процесс репликации, можно быть достаточно уверенным, что вирус не может накапливаться в количествах, достаточных для преодоления индуцированной устойчивости или мутировать в форму, способную преодолеть эту устойчивость.

Опубликованные данные показывают, что связанная с репликазой устойчивость может быть очень эффективной и действительно влиять на процесс репликации вирусов. Имеются сообщения, что эта устойчивость может распространяться на достаточно широкий спектр вирусов при использовании модифицированного гена репликазы.

Устойчивость к вирусам может быть индуцирована также внесением генов, кодирующих рибозимы, способные расщеплять РНК вирусов, в обычной или антисмысловой ориентации.

• Растения-ГМО: как это делается
• Растения-ГМО: практическое применение
• Растения-ГМО: проекты в перспективе

Растения-ГМО: практическое применение

Это, конечно же, крайние проявления. Но каждого современного человека беспокоит вопрос: нужно ли бояться генетически модифицированных растений? Что они несут миру: пользу или вред? Однозначного ответа не существует. И с каждым конкретным случаем применения ГМО нужно разбираться отдельно.

Какие же проекты с участием трансгенных растений человечество разрабатывает сегодня?

Насекомые-вредители при вспышках численности могут уничтожать существенную часть урожая (если не весь урожай). Для борьбы с ними применяют довольно агрессивные вещества — пестициды (от лат. pestis — вредоносный бич, зараза и caedo — убивать). Пестициды уничтожают и вредных, и полезных насекомых (например пчёл, шмелей, жужелиц), оказывают влияние на почвенных обитателей, а при попадании в водоёмы пестициды могут вызвать гибель рыб. Применение пестицидов опасно в первую очередь для людей, работающих в сельском хозяйстве: именно они готовят растворы, проводят опрыскивания, работают в поле, пока пестицид продолжает действовать. К нам на стол попадает лишь ничтожная часть пестицидов, которые по большей части уже разложились. Избавиться от остатков пестицидов можно, тщательно вымыв овощи и фрукты или очистив кожицу.

Отказаться от применения пестицидов пока ещё нельзя: тогда размножатся вредители и человечество останется без урожая. А нельзя ли сделать культурные растения несъедобными для насекомых?

Таким образом, при внедрении генетически модифицированных пищевых растений часть людей окажется к ним довольно чувствительной, но другие так или иначе приспособятся. Но чувствительные люди должны точно знать, какие продукты приготовлены с применением ГМО.

Полезно знать, что сегодня в Россию можно ввозить и использовать в пищевых технологиях 16 сортов и линий генетически модифицированных растений — в основном устойчивых к тем или иным вредителям. Это кукуруза, соя, картофель, сахарная свёкла, рис. От 30 до 40% продуктов на современном рынке уже содержат компоненты, полученные из ГМО. Парадоксально, что при этом выращивать генетически модифицированные растения у нас в стране не разрешается.

В утешение скажем, что в США — стране, которая выращивает 2/3 мирового урожая генетически модифицированных растений — до 80% продуктов содержат ГМО!

Ризомания — это всего лишь один пример. С развитием транспорта вирусы растений вместе с урожаем быстро перемещаются по планете, минуя таможенные барьеры и государственные границы.

Есть и другие проекты, связанные с повышением устойчивости к вирусам. Например, огурцы, дыни, арбузы, кабачки и тыква поражаются одним и тем же вирусом мозаики огурца. Кроме того, в круг хозяев входят томаты, салат-латук, морковь, сельдерей, многие декоративные и сорные растения. Бороться с вирусной инфекцией очень трудно. Вирус сохраняется на многолетних растениях-хозяевах и на остатках корневой системы в почве.

Как и в случае с ризоманией, против вируса мозаики огурца помогает образование белка его собственного капсида в растительных клетках. На сегодня получены устойчивые к вирусу трансгенные растения огурцов, кабачков и дыни.

Ведутся работы и по повышению устойчивости к другим вирусам сельскохозяйственных растений. Но пока ещё, за исключением сахарной свёклы, устойчивые генетически модифицированные растения мало распространены.

И тогда возникла идея: сделать культурные растения устойчивыми к гербицидам сплошного спектра действия! Благо, у бактерий есть гены, отвечающие за разрушение многих гербицидов. Достаточно просто пересадить их в культурные растения. Тогда вместо постоянных прополок и рыхления междурядий над полем можно распылить гербицид. Культурные растения выживут, а сорняки погибнут.

Именно такие технологии предлагают фирмы, производящие гербициды. Причём выбор трансгенных семян культурных растений зависит от того, какой гербицид фирма предлагает на рынке. Каждая фирма разрабатывает растения-ГМО, устойчивые к своему гербициду (но не к гербицидам конкурентов!). Ежегодно в мире на полевые испытания передают 3–3,5 тыс. новых образцов растений, устойчивых к гербицидам. Даже испытания устойчивых к насекомым растений отстают от этого показателя!

Устойчивость к гербицидам уже широко применяется при выращивании люцерны (кормовая культура), рапса (масличное растение), льна, хлопчатника, кукурузы, риса, пшеницы, сахарной свёклы, сои.

Наряду с многочисленными патогенными видами грибов болезни многих видов растений вызывает также ряд патогенных бактерий, особенно из родов Pseudomonas, Xanthomonas и Erwinia. За последнее время удалось создать достаточное число сортов томатов, устойчивых к бурой бактериальной гнили (Pseudomonas solanacearum), в частности в США. Некоторые американские сорта теряли устойчивость в Индии, и это указывает на наличие различных рас патогена и на специфическую устойчивость сортов.

Полагают, что устойчивость к бурой гнили имеет полигенный характер наследования и нестабильна. Источники генов устойчивости, выделенные у вида Lycopersicon pimpinellifolium, обеспечивают несколько более сильную устойчивость, чем гены L. esculentum, но они коррелируют с признаком мелкоплодности и плохого качества плодов и поэтому используются в селекционных программах в меньшей степени. Бактериальный ожог яблони и груши, вызываемый Erwinia amylovora, настолько вредоносен, что при его развитии приходится удалять ветви и даже деревья. Установлено, что груша и яблоня различаются по восприимчивости к ожогу, но устойчивые сорта еще не выведены.

Устойчивость к вирусам

Вирусы - это организмы, также вызывающие болезни многих видов растений. Фитопатогенные вирусы передаются от растения к растению при контакте, вегетативном размножении и прививке, с пыльцой и семенами; помимо этого, переносчиками вирусов могут быть грибы и насекомые.

Устойчивость к вирусам подразделяется на иммунность, устойчивость к заражению, устойчивость к размножению вирусов, устойчивость к их распространению в растениях, толерантность и устойчивость к переносчикам. Вирусы особенно опасны для тех растений, которые размножаются клубнями (картофель) и черенками (значительное число садовых растений), так как наряду с первичной инфекцией вегетативных частей наступает и вторичная инфекция развивающихся растений. Поскольку устойчивости ко многим вирусам добиться трудно, применяют методы выращивания материала на безвирусной основе; например, культура тканей и меристемы позволяет получать здоровые растения.

Некоторые вирусы причиняют огромный ущерб при выращивании овощных и декоративных культур в теплицах. Выведено несколько сортов томатов, устойчивых к вирусной мозаике (TMV), причем донором генов устойчивости к этому заболеванию послужил дикий вид Lycopersicon. К сожалению, устойчивость к мозаике связана с такими нежелательными признаками, как хлороз растений, низкая продуктивность и т.д. И тем не менее в производстве уже находится несколько сортов, устойчивых к TMV.

Ячмень, пшеницу, овес и другие зерновые поражает карликовая желтуха ячменя (BYDV), вызывающая пожелтение листьев, отставание растений в росте, неразвитость вторичных соцветий, причем урожайность может снизиться приблизительно на 50%. Вирус передается тлями Aphididae, с ними можно бороться с помощью инсектицидов. Однако пшеницу и ячмень выращивают на огромных площадях, где опрыскивание ядохимикатами вызвало бы большие денежные расходы; поэтому создание устойчивости намного дешевле и надежнее.

Шаллер и др., испытав более 7000 сортов ячменя, обнаружили всего около 100 сортов, главным образом из Эфиопии, которые были толерантными. Эти сорта сегодня используют в селекции на устойчивость к BYDV. Но, поскольку речь идет всего лишь об одном гене (Yd2), передаваемом всем сортам, существует реальная опасность потери устойчивости.

У пшеницы также очень малое число сортов обнаруживает устойчивость к желтухе. Несколько лет тому назад в национальном институте сельскохозяйственных исследований Нью Дели в многочисленной коллекции пшеницы, включавшей и два десятка образцов из Новосадского института, найдена линия NS-879/4 с наивысшей устойчивостью к BYDV. Об этой устойчивости югославские селекционеры не знали, так как не изучали реакцию генотипов пшеницы на вирусы. Линию NS-879/4 получили путем скрещивания сортов Brkulja-4 x NS-725. Новосадский сорт Brkulja-4 вывели при скрещивании итальянских сортов Мага x Funo, а линию NS-725 - при скрещивании итальянского сорта R-37 и немецкого сорта Golds-121. Кто из возможных родителей обладает устойчивостью к BYDV, неизвестно, однако ценно то, что открыт новый источник генов устойчивости к этому вирусу, используемый сейчас во многих селекционных программах.

• Растения-ГМО: как это делается
• Растения-ГМО: практическое применение
• Растения-ГМО: проекты в перспективе

Растения-ГМО: практическое применение

Это, конечно же, крайние проявления. Но каждого современного человека беспокоит вопрос: нужно ли бояться генетически модифицированных растений? Что они несут миру: пользу или вред? Однозначного ответа не существует. И с каждым конкретным случаем применения ГМО нужно разбираться отдельно.

Какие же проекты с участием трансгенных растений человечество разрабатывает сегодня?

Насекомые-вредители при вспышках численности могут уничтожать существенную часть урожая (если не весь урожай). Для борьбы с ними применяют довольно агрессивные вещества — пестициды (от лат. pestis — вредоносный бич, зараза и caedo — убивать). Пестициды уничтожают и вредных, и полезных насекомых (например пчёл, шмелей, жужелиц), оказывают влияние на почвенных обитателей, а при попадании в водоёмы пестициды могут вызвать гибель рыб. Применение пестицидов опасно в первую очередь для людей, работающих в сельском хозяйстве: именно они готовят растворы, проводят опрыскивания, работают в поле, пока пестицид продолжает действовать. К нам на стол попадает лишь ничтожная часть пестицидов, которые по большей части уже разложились. Избавиться от остатков пестицидов можно, тщательно вымыв овощи и фрукты или очистив кожицу.

Отказаться от применения пестицидов пока ещё нельзя: тогда размножатся вредители и человечество останется без урожая. А нельзя ли сделать культурные растения несъедобными для насекомых?

Таким образом, при внедрении генетически модифицированных пищевых растений часть людей окажется к ним довольно чувствительной, но другие так или иначе приспособятся. Но чувствительные люди должны точно знать, какие продукты приготовлены с применением ГМО.

Полезно знать, что сегодня в Россию можно ввозить и использовать в пищевых технологиях 16 сортов и линий генетически модифицированных растений — в основном устойчивых к тем или иным вредителям. Это кукуруза, соя, картофель, сахарная свёкла, рис. От 30 до 40% продуктов на современном рынке уже содержат компоненты, полученные из ГМО. Парадоксально, что при этом выращивать генетически модифицированные растения у нас в стране не разрешается.

В утешение скажем, что в США — стране, которая выращивает 2/3 мирового урожая генетически модифицированных растений — до 80% продуктов содержат ГМО!

Ризомания — это всего лишь один пример. С развитием транспорта вирусы растений вместе с урожаем быстро перемещаются по планете, минуя таможенные барьеры и государственные границы.

Есть и другие проекты, связанные с повышением устойчивости к вирусам. Например, огурцы, дыни, арбузы, кабачки и тыква поражаются одним и тем же вирусом мозаики огурца. Кроме того, в круг хозяев входят томаты, салат-латук, морковь, сельдерей, многие декоративные и сорные растения. Бороться с вирусной инфекцией очень трудно. Вирус сохраняется на многолетних растениях-хозяевах и на остатках корневой системы в почве.

Как и в случае с ризоманией, против вируса мозаики огурца помогает образование белка его собственного капсида в растительных клетках. На сегодня получены устойчивые к вирусу трансгенные растения огурцов, кабачков и дыни.

Ведутся работы и по повышению устойчивости к другим вирусам сельскохозяйственных растений. Но пока ещё, за исключением сахарной свёклы, устойчивые генетически модифицированные растения мало распространены.

И тогда возникла идея: сделать культурные растения устойчивыми к гербицидам сплошного спектра действия! Благо, у бактерий есть гены, отвечающие за разрушение многих гербицидов. Достаточно просто пересадить их в культурные растения. Тогда вместо постоянных прополок и рыхления междурядий над полем можно распылить гербицид. Культурные растения выживут, а сорняки погибнут.

Именно такие технологии предлагают фирмы, производящие гербициды. Причём выбор трансгенных семян культурных растений зависит от того, какой гербицид фирма предлагает на рынке. Каждая фирма разрабатывает растения-ГМО, устойчивые к своему гербициду (но не к гербицидам конкурентов!). Ежегодно в мире на полевые испытания передают 3–3,5 тыс. новых образцов растений, устойчивых к гербицидам. Даже испытания устойчивых к насекомым растений отстают от этого показателя!

Устойчивость к гербицидам уже широко применяется при выращивании люцерны (кормовая культура), рапса (масличное растение), льна, хлопчатника, кукурузы, риса, пшеницы, сахарной свёклы, сои.

Тема растительных вирусов на самом деле очень серьезна. Ранее, до приобретения зараженного кустика герани, мне не приходилось задумываться о том, что вирусы заселяют все — даже наши огороды на подоконнике. Но наши маленькие трагедии, связанные с потерей одного-двух растений коллекции — ничто, по сравнению с тысячами гектаров урожая, которые могли бы прокормить миллионы людей в самых уязвимых странах.

Моя болеющая герань

Зная природу вирусов растений и шаги предотвращения их распространения, мы сможем не только сохранить растения здоровыми, но и возможно уменьшить эту напасть в масштабах ближайших цветочных магазинов))) а это уже шаг вперед!

Самые опасные вирусы растений

• Вирус табачной мозаики (TMV)
• Вирус пятнистого увядания томатов (TSWV)
• Вирус желтого листа томатов (TYLCV)
• Вирус огуречной мозаики (только огурцы)(CMV)
• Вирус некротических пятен(INS)
• Вирус мозаики цветной капусты (CaMV)
• Вирус мозаики африканской кассавы (ACMV)
• Вирус сливяной оспы (Шарке) (PPV)
• Вирус мозаики костра (BМV)
• Картофельный вирус X (PVX)

Не попали в 10-ку вирус цитрусовых, желтая карликовость ячменя, вирус скручивания листьев.

Как выглядит зараженное вирусом растение?

Определить вирусную природу болезни можно по нехарактерным пятнам и полосам на листьях и цветках — это могут быть концентрические круги, прожилки, крапчатость светлого или более темного оттенка, чем здоровый цвет растения, полное пожелтение или побеление листа, деформация цветков и листьев. Есть общепринятое деление вирусов растений на 3 вида: вирусы мозаики, вирусы желтухи и вирусы некротических пятен.

Вирусы мозаики неравномерно окрашивают листья и цветы полосами, пятнами, кольцами. заворачивают и морщинят лист. Растение медленно растет и слабо цветет, на листьях все признаки хлороза.

Желтуха препятствует фотосинтезу растений, поэтому они страдают дефицитом хлорофилла, теряют эластичность, желтеют или бледнеют. Желтуха поражает ксилему и флоэму — транспортную систему растения. Вирус желтухи стимулирует появление большого количества бутонов, из которых зачастую развиваются стерильные деформированные цветки.

Вирус некротических пятен все чаще поражает декоративные растения: африканскую фиалку, цикламен, георгины, пион, петунии, драцену, амариллисы, флоксы, астры, флоксы, мак, азалии, бегонию, примулы, фуксии, шалфей, герберы, гортензии, бальзамин, лилии, настурции и многие другие виды.

Как заболевают растения?

76% из известных вирусов растений передаются насекомыми — парниковыми вредителями, такими как белокрылка, тля, ТРИПСЫ, червецы, клещики. Насекомые подбирают вирус с одного растения, переносят на другое, носят вирус в своей ДНК и передают его личинкам вместе с генетическим материалом.

От трипса несложно избавиться тем же актелликом или актарой, а от вируса, оставленного им на растении, избавиться нельзя. Даже генетически модифицированные устойчивые гибриды в конце концов сдаются — вирус мутирует не менее эффективно, чем работают микробиологи. Вирус распространяется также с семенами, черенкованием, с соком растения, на садовом инструменте.

Вирус мозаики в квартирных условиях семенами и насекомыми разносится редко, в основном виноват инфицированный садовый инструмент, грязные руки (потрогали листочек на больном растении и перенесли микроволокна на другое), любые контактные предметы. На сайте Мичиганского Университета в статье о табачной мозаике есть предостережение даже для курильщиков — контакт с табачными изделиями может привести к инфицированию. Там же я узнала, что вирус табачной мозаики (инфицирующий отнюдь не только табак) выживает в мертвой ткани до 50 лет, отлично зимует.

Как поставить точный диагноз растению?

Диагностировать вирус у растения не просто — симптомы маскируются под грибковые и бактериальные инфекции, и наоборот. Вирус может не проявлять себя какое-то время, но при первом же стрессе растение из носителя превратится в больное. Микробиологи всех развитых стран работают над универсальными быстрыми тестами для определения вида вируса, но цена таких разработок пока не доступна для домашних цветоводов. А учитывая тот факт, что лечения не существует, то и узнать точный диагноз не так уж важно.

Существуют американские тест-полоски, разработанные Мичиганским Университетом, на 4 основных вируса — 4 штамма вируса табачной мозаики, вирус пятнистого увядания томатов, вирус некротической пятнистости. По $14 за 4 полоски. В основном такие вещи производятся для профи в агробизнесе и не универсальны: иммунохроматографические тест-полоски на косточковые, картофель, помидоры.
В надежде найти хоть какую-то информацию о лечении вирусов растений, побывала во всех мыслимых и немыслимых местах всемирной паутины, но так и не нашла того, что искала. На данном этапе предпринимаются все усилия для создания генетически устойчивых к вирусам растений.

Как избежать заражения других растений коллекции?

Скорее всего, описанные ниже меры предосторожности покажутся вам чрезмерными, но в том случае, если растения — это ваш бизнес, не проходите мимо этих рекомендаций. Источник — Американская Ассоциация Орхидеистов и официальный паблик Мичиганского Университета.

• Взрослые растения (от 2 до 4 лет) болеют на 61% чаще молодых. Скорее всего, это связано с частотой проводимых манипуляций (пересадки, обрезки, прищипывания, прививки и другое.)
• Во время весеннего обновления грунта, пересадок и обрезок работайте сначала с молодыми растениями, затем со старыми.
• После каждого растения обязательно мытье рук с мылом или обработка рабочих перчаток отбеливателем. По возможности, отдавайте предпочтение одноразовым перчаткам.
• Горшки для пересадки, даже новые из цветочных магазинов, должны дезинфицироваться в растворе хлорки дважды, так как вирусы устойчивы к воздействию любой дезинфекции, кроме стериллизации.
• Субстрат ни в коем случае не используется повторно (думаю, с однолеткими типа базилика на это правило можно закрыть глаза…)
• Инструмент должен быть продезинфицирован после каждого растения. Для обрезок идеальными будут одноразавые лезвия.
• Своевременно обрабатывайте коллекцию фунгицидами и инсектицидами.
  Имея большую коллекцию растений, довольно сложно обнаруживать вредителей вовремя. Можно приклеить на горшки кусочки липкой бумаги для ловли мух — белокрылки, трипсы, паутинные клещики и мушки обязательно оставят на липучке свой след. Достаточно одного кусочка ленты на один подоконник. (в оригинальном докладе упоминались специальные липкие карты)
  
• Только что приобретенное растение должно пройти карантин, от 2 до 4 недель — за это время может проявиться болезнь или вредитель, а у вас будет возможность справиться с проблемой не рискуя всей коллекцией.
  Черенкование от инфицированного растения исключено. Даже если на молодых побегах не заметна работа вируса — он там есть.
• Покупая растение обратите внимание на остальные экземпляры. Если вы заметите больные растения, воздержитесь от покупки.
• Если вы подозреваете, что ваше растение инфицировано, его рекомендуют незамедлительно уничтожить. Но я бы сначала исключила грибок, одноклеточных и насекомых, обработав фунгицидом и инсектицидом, обеспечив карантин растению.
• Существуют фунгициды с профилактическим противовирусным действием (по крайней мере, об этом заявляют в рекламе продукта). В основном это препараты на органике (биофунгициды), с классом опасности 3,4.