Hoe plantenvirussen, viroïden en satellietvirussen ziekten veroorzaken
Brome-mozaïekvirus (BMV) is een klein, positiefstrengig, icosahedraal RNA-plantenvirus van de alfavirus-achtige superfamilie. Laguna Design/Oxford Scientific/Getty Images
Plantenvirussen zijn virussen die infecteren planten . De bestrijding van plantenvirussen is wereldwijd van groot economisch belang, omdat deze virussen ziekten veroorzaken die commerciële gewassen vernietigen. Net als andere virussen is een plantenvirusdeeltje, ook wel virion genoemd, een extreem klein infectieus agens. Het is in wezen een Nucleïnezuur (DNA of RNA) ingesloten in een eiwitmantel genaamd a capside .
Viraal genetisch materiaal kan dubbelstrengs zijn DNA , dubbelstrengs RNA , enkelstrengs DNA of enkelstrengs RNA. De meeste plantenvirussen worden geclassificeerd als enkelstrengs RNA- of dubbelstrengs RNA-virusdeeltjes. Zeer weinig zijn enkelstrengs DNA en geen enkele zijn dubbelstrengs DNA-deeltjes.
Plantenvirussen en ziekten
Afdeling Plantenpathologie, North Carolina State University/Bugwood.org/CC BY-NC 3.0' id='mntl-sc-block-image_2-0-1' /> Deze foto toont orchideebladeren met symptomen van ringvlekken als gevolg van een stam van het tabaksmozaïekvirus. Afdeling Plantenpathologie, North Carolina State University/Bugwood.org/CC BY-NC 3.0
Plant virussen veroorzaken verschillende soorten ziekten, maar de ziekten leiden doorgaans niet tot de dood van planten. Ze veroorzaken echter symptomen zoals ringvlekken, ontwikkeling van mozaïekpatroon, bladvergeling en vervorming, evenals misvormde groei.
De naam van de plantenziekte is vaak gerelateerd aan de symptomen die de ziekte bij een bepaalde plant veroorzaakt. Papaya-bladkrulling en aardappelbladrol zijn bijvoorbeeld ziekten die specifieke soorten blad vervorming. Sommige plantenvirussen zijn niet beperkt tot één bepaalde plantengastheer, maar kunnen verschillende soorten planten infecteren. Planten zoals tomaten, paprika's, komkommers en tabak kunnen bijvoorbeeld allemaal worden geïnfecteerd door mozaïekvirussen. Het brome-mozaïekvirus infecteert vaak grassen, granen en bamboe.
Overdracht van plantenvirussen
Scott Bauer/USDA Agricultural Research Service/Bugwood.org/CC BY-NC 3.0 ' id='mntl-sc-block-image_2-0-5' />
Deze groene perzikluis (Myzus persicae) is een belangrijke overdrachtsvector van het pruimenpokkenvirus. Scott Bauer/USDA Agricultural Research Service/Bugwood.org/CC BY-NC 3.0
Planten cellen zijn eukaryotische cellen die lijken op dierlijke cellen . Plantencellen hebben echter een celwand dat is bijna onmogelijk voor virussen om binnen te dringen om infectie te veroorzaken. Als gevolg hiervan worden plantenvirussen meestal verspreid door twee gemeenschappelijke mechanismen: horizontale overdracht en verticale overdracht.
- Horizontale transmissie
Bij deze vorm van overdracht wordt het plantenvirus overgedragen via een externe bron. Om de plant te 'binnendringen', moet het virus de buitenste beschermlaag van de plant binnendringen. Planten die zijn beschadigd door weer, snoei of plantvectoren ( bacteriën , schimmels , nematoden en insecten) zijn doorgaans gevoeliger voor een virus. Horizontale overdracht vindt ook plaats door bepaalde kunstmatige vegetatieve reproductiemethoden die doorgaans worden gebruikt door tuinders en boeren. Het snijden en enten van planten zijn veelvoorkomende manieren waarop plantenvirussen kunnen worden overgedragen. - Verticale transmissie
Bij verticale overdracht wordt het virus geërfd van een ouder. Dit type overdracht vindt plaats in beide aseksuele en seksuele reproductie . Bij ongeslachtelijke voortplantingsmethoden zoals vegetatieve vermeerdering, ontwikkelen de nakomelingen zich van en zijn genetisch identiek aan een enkele plant. Wanneer de nieuwe planten zich ontwikkelen uit de stengels, wortels, bollen, etc. van de ouderplant, virus wordt doorgegeven aan de ontwikkelende plant . Bij seksuele voortplanting vindt virale overdracht plaats als gevolg van zaadinfectie.
In de meeste gevallen zijn wetenschappers er niet in geslaagd plantenvirussen te genezen, dus hebben ze zich gericht op het verminderen van het voorkomen en de overdracht van de virussen. Virussen zijn niet de enige plantpathogenen. Infectieuze deeltjes, bekend als viroïden en satellietvirussen, veroorzaken ook verschillende plantenziekten.
Plantviroïden
Europese en mediterrane plantenbeschermingsorganisatie/Bugwood.org/CC BY-NC 3.0' id='mntl-sc-block-image_2-0-10' /> De aardappelknollen aan de linkerkant zijn besmet met het aardappelspindelknolviroid. De verminderde grootte en opbrengst van deze knollen is te zien in vergelijking met de gezonde knollen aan de rechterkant. Europese en mediterrane plantenbeschermingsorganisatie/Bugwood.org/CC BY-NC 3.0
Viroïden zijn extreem kleine plantpathogenen die bestaan uit kleine enkelstrengs RNA-moleculen, meestal slechts een paar honderd nucleotiden lang. In tegenstelling tot virussen missen ze een eiwitcapside om hun genetisch materiaal te beschermen tegen schade. Viroïden coderen niet voor eiwitten en zijn gewoonlijk cirkelvormig. Van viroïden wordt gedacht dat ze interfereren met het metabolisme van een plant, wat leidt tot onderontwikkeling. Ze verstoren de productie van plantaardige eiwitten door de transcriptie in gastheercellen te onderbreken.
Transcriptie is een proces waarbij genetische informatie van DNA naar RNA wordt getranscribeerd. Het getranscribeerde DNA-bericht wordt gebruikt om eiwitten te produceren. Viroïden veroorzaken een aantal plantenziekten die de gewasproductie ernstig beïnvloeden. Enkele veel voorkomende plantenviroïden zijn de aardappelspindelknolviroid, perzik latente mozaïekviroid, avocado sunblotch viroid en de peer blister canker viroid.
Satellietvirussen
Mehau Kulyk/Science Photo Library/Getty Images' id='mntl-sc-block-image_2-0-14' /> Dit is een computermodel van een satelliettabaknecrosevirus. Mehau Kulyk/Science Photo Library/Getty Images
Satellietvirussen zijn besmettelijke deeltjes die bacteriën, planten, schimmels en dieren kunnen infecteren. Ze coderen voor hun eigen eiwitcapside, maar ze vertrouwen op een helpervirus om te repliceren. Satellietvirussen veroorzaken plantenziekten door in te grijpen in specifieke planten gen werkzaamheid. In sommige gevallen is de ontwikkeling van plantenziekten afhankelijk van de aanwezigheid van zowel het helpervirus als zijn satelliet. Hoewel satellietvirussen de infectiesymptomen die door hun helpervirus worden veroorzaakt veranderen, beïnvloeden of verstoren ze de virale replicatie in het helpervirus niet.
Plantenvirusziektebestrijding
William M. Brown Jr./Bugwood.org/CC BY-NC 3.0' id='mntl-sc-block-image_2-0-17' /> Deze tomatenvruchten vertonen symptomen van Tomato Spotted Wilt Virus (TSWV). William M. Brown Jr./Bugwood.org/CC BY-NC 3.0
Momenteel is er geen remedie voor virale plantenziekte. Dit betekent dat alle geïnfecteerde planten moeten worden vernietigd uit angst voor verspreiding van ziekten. De beste methoden om virale ziekten bij planten te bestrijden, zijn gericht op preventie. Deze methoden omvatten ervoor zorgen dat zaden virusvrij zijn, bestrijding van potentiële virusvectoren door middel van ongediertebestrijdingsproducten en ervoor zorgen dat plant- of oogstmethoden geen virale infectie bevorderen.
Plantenvirussen Belangrijkste afhaalrestaurants
- Plantenvirussen zijn deeltjes RNA of DNA die planten infecteren en ziekten veroorzaken.
- De meeste plantenvirussen zijn enkelstrengs RNA- of dubbelstrengs RNA-virussen.
- Veel voorkomende plantenvirussen zijn mozaïekvirussen, gevlekte verwelkingsvirussen en bladkrulvirussen.
- Plantenvirussen worden meestal verspreid door horizontale of verticale overdracht.
- Viroïden zijn enkelstrengs RNA-moleculen die plantenziekten veroorzaken die tot onderontwikkeling leiden.
- Satellietvirussen zijn extreem kleine infectieuze deeltjes die afhankelijk zijn van een helpervirus om zich te vermenigvuldigen en plantenziekten te veroorzaken.
- Er is geen remedie voor virale plantenziekten; dus preventie blijft de focus van controle.