بخشی از مقاله
ويروس هاي بيماري زاي گياهي
فصل اول
ويروس هاي بيماري زاي گياهي
مقدمه
ويروس نوكلئوپروتئيني است كه از حد رويت ميكروسكوپ نوري كوچك تر است. تنها در سلول زنده تكثير يافته و قادر به توليد بيماري است؛ ويروس ها در داخل سلول ها پارازيت بوده و در تمام موجودات زنده، از ميكرو ارگانيسم هاي تك سلولي تا درختان و حيوانات بزرگ، بيماري هايي به وجود مي آورند؛ برخي از ويروس ها به انسان و يا حیوانات و يا هر دو حمله كرده و بيماري هايي از قبيل آنفولانزا، هاري، فلج اطفال،آبله و انواع زگيل ايجاد مي كنند؛ برخي به گياهان حمله مي كنند و
برخي ديگر به ميكروارگانيسم هايي مانند قارچ ها، باكتري ها و ميكوپلاسماها. تعداد كل ويروس
هاي شناخته شده تا اين زمان حدود دو هزار است و هر ماهه ويروس هاي جديدي توصيف مي شوند؛ حدود يك چهارم ويروس هاي شناخته شده به گياهان حمله مي كنند؛ يك ويروس ممكن است به يك يا دهها گياه حمله كند و هر گونه گياهي معمولا مورد حمله تعداد زيادي ويروس قرار مي گيرد؛ يك گياه در يك زمان ممكن است با بيش از يك نوع ويروس آلوده شود.
اگر چه ويروس ها از عوامل بيماري بوده و با موجودات زنده ديگر از نقطه نظر عمليات ژنتيكي و توانايي توليد مثل وجه اشتراك دارند، به صورت ملكول هاي شيميايي نيز عمل مي ك
نند؛ در ساده ترين فرم ويروس ها از اسيد نوكلئيك و پروتئين تشكيل شده اند و پروتئین تشكيل يك پوشش حفاظتي به نام كپسيد(Capsid) به دور اسيد نوكلئيك را مي دهد؛ گرچه ويروس هاي شكل هاي متفاوتي دارند، اما معمولا ميله اي و يا چند وجهي و يا فرم هايي از اين دوشكل اصلي هستند؛ در هر ويروس هميشه فقط RNA و يا فقط DNA وجود دارد و در بيشتر ويروس هاي گياهي تنها يك نوع پروتئين وجود دارد. برخي از ويروس هاي بزرگ تر، چندين پروتئين با وظايف مختلف دارند؛ ويروس ها تقسيم نمي شوند و توليد هيچ نوعي از اندام هاي توليد مثل اختصاصي از قبيل اسپور نمي نمايند؛ اما با تحريك سلول هاي ميزبان به توليد ويروس تكثير مي يابند؛ ويروس ها توليد بيماري مي كنند، اما نه با مصرف سلول ها يا كشتن آن ها با توكسين ها، بلكه با مصرف مواد سلولي، با اشغال فضا در سلول ها و با به هم زدن تو اختلال در فرآيندها و اجزا سلول كه به نوبه خود متابوليسم سلول ها را به هم زده و تشكيل مواد غير عادي به وسيله سلول ها و شرايط آسيب رسانند به فعاليت ها و زندگي سلول يا موجود زنده منجر مي گردد.
o خصوصيات ويروس هاي گياهي
ويروس هاي گياهي نه تنها از نظر شكل و اندازه، بلكه هم چنين از نظر سادگي ساختمان شيمايي و فيزيكي شان، نحوه آلوده سازي، تكثير، انتشار در دخل ميزبان، انتشار در طبيعت و علايمي كه در ميزبان توليد مي كنند، با تمام ديگر پاتوژن هاي گياهي اختلاف دارند به علت كوچكي اندازه و شفافيت اندامشان، ويروس ها را حتي با روش هايي كه براي ديگر پاتوژن ها به كار مي روند نمي توان ديد و به وجودشان پي برد. ويروس ها سلول نيستند و از سلول هم تشكيل نشده اند.
• آشكار سازي
هنگامی كه يك بيماري گياهي به وسيله يك ويروس ايجاد مي شود، تك تك پيكره هاي ويرو
س را نمي توان با ميكروسكوپ نوري ديد، گرچه برخي از اندامك هاي درون سلولي و يا كريستال هاي حاوي ويروس را مي توان در سلول هاي آلوده به ويروس مشاهده نمود. بررسي برش هايي از سلول ها يا شيره خام گياهان آلوده به ويروس در زير ميكروسكوپ الكتروني ممكن است ذرات ويروس را آشكار كند يا نكند. ذرات ويروس را هيمشه نمي توان به آساني در زير ميكروسكوپ الكتروني ديد و حتي در موارد نادري كه اين ذرات آشكار مي شوند، اثبات اين كه ذرات مزبور ويروس
هستند و اين كه بيمار خاص توسط همان ويروس ايجاد شده باشد نياز به وقت و كار اضافي دارد.
تعدادي از علايم گياه، از قبيل نقش بلوطي روي برگ ها و لكه هاي حلقوي نكروتيك و يا كلوتيك را با درجه اطمينان نزديك به يقين مي توان به ويروس نسبت داد. بيشتر كمبود يا مسموميت غذايي، ترشحات حشرات، ساير پاتوژن ها و عوامل ديگر ايجاد شده باشند. تعيين اين كه علايم به
خصوصي به وسيله ويروس ها ايجاد شده اند، مستلزم حذف هر علت احتمالي ديگر و انتقال ويروس از گياهان مريض به گياهان سالم است كه بايد به نحوي انجام گيرد كه از انتقال هر عامل بيماري زاي ديگر جلوگيري شود.
روش هاي كنوني تشخيص ويروس هاي گياهي عمدتا شامل انتقال ويروس از گياه بيمار به گياه سالم به وسيله پيوند، ماليدن با شيره گياه است. برخي ديگر از روش هاي انتقال از قبيل استفاده از سس يا حشرات ناقل نيز به كار مي رود تا وجود ويروس را نشان دهد. مع هذا بيشتر اين روش ها نمي توانند مشخص كنند كه آيا بيمارگر يك ويروس است يا يك ميكوپلاسم يا يك باكتري سخت كشت آوندي. تنها انتقال به وسيله شيره گياهي است كه در حال حاضر مدرك اثبات ماهيت
ويروسي بيمارگر محسوب مي شود. قطعي ترين دليل وجود يك ويروس در گياه باخالص سازي، الكترون ميكروسكوپي و معمول تر از همه سرولوژي است.
• مرفولوژي
ويروس هاي گياهي در اشكال و اندازه هاي مختلف وجود دارند، اما با عناويني از قبيل دراز (ميله هاي خمض ناپذيريا رشته خمش پذير)، را به دو ويروس (باسيل مانند) و كروي (پلي هدرال يا ايزومتريك) توصيف شوند (شكل هاي1-1و 2-1 و 3-1 ) .
برخي از ويروس هاي دراز مانند ويروس موزائيك توتون و ويروس موزائيك نواري جو به شكل ميله هاي خمش ناپذير بوده و به ترتيب اندازه شان 15×300 نانومتر و 20 × 130 نانومتر است بيشتر ويروس هاي دراز به صورت رشته هاي بلند و نازك خمش پذير هستند كه معمولا 10 – 13 ناننو متر (ويروس هاي تريستيزاي مركبات) درازا دارند. به نظرمي رسد كه بسياري ويروس هاي دراز داراي پيكره هايي با طول هاي متفاوت بوده و عددي كه براي طول آن ها داده مي شود معمولا مربوط به طولي است كه بيش از بقيه معمول است.
رابدو ويروس ها (Rhabdoviruses) ميله هايي كوتاه و باسيل مانند هستند كه طول آن ها
سه تا چند برابر عرض آن ها است و اين اندازه ها در مورد ويروس كوتولگي زرد سيب زميني 75 × 380 نانومتر،در ويروس موزائيك خطي گندم 65 ×270 نانومتر و در ويروس زردي نكروتيك كاهو 52 × 300 صادق است.
شكل 1-1
شكل 2-1
بسياري و شايد همه ويروس هاي كروي عملا چند وجهي (Polyhedral) هستند و قطرشان از حدود 17 نانومتر (ويروس ماهواره اي نكروز توتون) تا 60 نانومتر در (ويروس غده زخم) اس
ت. ويروس پژمردگي لكه اي گوجه فرنگي پيكره هاي كروي قابل انعطاف به قطر 70 – 80 نانومتر دارد.
بسياري از ويروس هاي گياهي ژنوم تقسيم شده (split genome) دارند كه از آن ها دو يا چند رشته اسيد نوكلئيك مشخص در پيكره هايي با اندازه هاي مختلف منتهي با يك نوع زير واحد پروتئيني قرار دارند، بدين ترتيب ويروس خش خشه توتون از دو ميله تشكيل يافته، ي
ك ميله بلند با ابعاد 25 × 195 نانومتر و يك ميله كوتاه تر به ابعاد 25 × 43 – 11 نانومتر، ويروس موزائيك يونجه از 4 جزء تشكيل يافته كه ابعاد آن ها 18 × 30 ، 18 × 35 ، 18 × 43 ، 18 × 56 نانومتر است (شكل 2-1 ). به همين ترتيب، بسياري از ويروس هاي ايزومتريك هم دو يا سه جزء مختلف دارند كه معمولا در يك اندازه هستند اما چون مقادير مختلفي از اسيد نوكلئيك دارند وزنشان متفاوت است. در تمامي موارد فوق بيش از يكي از اجزا بايد در گياه موجود باشد تا وي
روس تكثير يافته و به روش معمول خود عمل نمايد.
سطح ويروس هاي دراز و هم چنين ويروس هاي كروي از تعداد معيني زيرواحد هاي پروتئيني تشكيل يافته است كه در ويروس هاي دراز به صورت مارپيچي و در ويروس هاي كروي روي سطوح تشكيل دهنده چند وجهي قرا گرفته اند (شكل 3-1). در مقطع عرضي ويروس هاي دراز شباهت به لوله هايي خالي دارند و زير واحد هاي پروتئيني تشكيل پوشش خارجي را داده و نوكلئيك اسيد نيز به صورت مارپيچي و فرو رفته بين سرهاي داخلي دولايه از هم زير واحد هاي پروتئيني قرار گرفته است. ويروس هاي كروي ممكن است تو خالي باشند و يا نباشد و پوسته مشهود آن ها از زير واحد هاي پروتئيني تشكيل شده و نوكلئيك اسيد در داخل پوسته به نحوي كه هنوز مشخص نشده قرار گرفته است.
شكل 3-1
رابدو ويروس ها، از قبيل ويروس كوتولگي زرد سيب زميني، زردي نكروتيك كاهو، و امثال آن ها، داراي يك غلاف يا غشاء خراجي با برجستگي هايي در سطح آن هستند در داخل غلاف كپسيد و نوكلئيك اسيد (نوكلئوكپسيد) قرا گرفته كه در آن نوكلئيك اسيد و زير واحد هاي پروتئيني به ص
ورت مارپيچي تنظيم شده اند.
• تركيب و ساختمان
هر ويروس گياهي حداقل از يك نوكلئيك اسيد و يك پروتئين تشيكل يافته است. در برخي از ويروس ها نوكلئيك اسيد و پروتئين از لحاظ اندازه بيش از يك نوع هستند و در برخي ديگر تركيبات شيميايي اضافي از قبيل پلي آمين ها، ليپيد ها يا آنزيم هاي ويژه وجود دارند.
نسبت ميزان نوكلئيك اسيد به پروتئين در هر ويروسي متفاوت است، نوكليئيك اسيد 5 – 40% ويروس را تشكيل داده و را تشكيل داده و پروتئين 60 – 95% باقي مانده را تشكيل مي دهد. درصد هاي پايين تر نوكلئيك اسيد و بالاتر پروتئين در ويروس هاي دراز يافت مي شود. در حند. وزن كل نوكلئوپروتئين پيكره هاي ويروس هاي متفاوت از 6/4 ميليون واحد وزن مولكولي (ويوس موزاييك بروم گراس) تا 39 ميليون (ويروس موزاييك توتون) تا 73 ميليون (ويروس خش خشه توتون) فرق مي كند. وزن نوكلييك اسيد به تنهايي در بيشتر ويروس ها، فقط بين 1 و 3 ميليون ( 10 × 3-1) واحد وزن مولكولي در هر پيكره ويروس است. گر چه در برخي وزن نوكلئيك اسيد 10 × 6 وزنمولكولي و ويروسغده زخمي با اسيد نوكلئيك 12 جزيي حدودا 10 ×16 واحد وزن مولكولي است. همه اندازه هاي نوكلئيك اسيد ويروس ها در مقايسه با ميكوپلاسما ها ( 10 × 5/0)، اسپيروپلاسما ( 10 × 1) و باكتري ها (بيش از 10 × 5/1) نسبتا كوچك است.
• تركيب و ساختمان پروتئين ويروس ها
ويروس ها مانند كليه ها از اسيد آمينه ساخته شده است. موقعيت اسيدهاي آمينه در داخل ي
ك پروتئين به وسيله ماده ژنتيكي ديكته مي شود كه در ويروس ها اين ماده دي اكسي ريبونوكلئيك اسيد ((DNA يا ريبو نوكلئيك اسيد (RNA) بوده و در طبيعت پروتئين را مشخص مي كند.
بخش هاي پروتئين ويروس هاي گياهي از زير واحد هاي (Subunits) تكراري تشكيل شده است. ميزان و ترتيب اسيد هاي آمينه براي زير واحد هاي پروتئيني كاملا مشابه يك ويروس ثابت است. اما ممكن است در ويروس هاي مختلف يا سويه هاي مختلف يك ويروس و حتي براي پرو
تئين هاي مختلف يك پيكره ويروس متفاوت باشد. ميزان و ترتيب اسيدهاي آمينه چندين ويروس مشخص شده است. مثلا زير واحدهاي پروتئيني ويروس موزاييك توتون (TMV) از 158 اسيد آمينه با نظم و ترتيب ثابت تشكيل يافته است. به همين ترتيب هر زير واحد پروتئيني ويروس موزائيك زرد شلغم (TYMV) 189 اسيد آمينه دارد.
در TMV زير واحد هاي پروتئيني در مارپيچي تنظيم شده اند كه در هر دور زير واحد (يا 49 زير واحد در هر سه دور) دارد. حفره مركزي پيكره ويروس در طول محور آن 4 نانومتر قطر دارد، در حالي كه فط ماكزيمم قطر پيكره 18 نانومتر است. هر پيكره TMV حدودا از 130 دور زير واحد هاي پروتئيني تشكيل يافته است. نوكلئيك اسيد به صورت منظم و محكمي بين چرخه هاي زير واحدهاي ن
وكلئيك اسيدي جاسازي شده است. در رابدو ويروس ها نوكلئوپروتئين در داخل يك غلاف قرار گرفته است.
در ويروس هاي گياهي چند وجهي زير واحد هاي پروتئيني و به صورت بسته هايي چنان بسته بند شده اند كه توليد 20 وجه يا مضربي از 20 وجه را نموده و تشكيل يك پوسته مي دهند. در داخل اين پوسته نوكلئيك اسيد تا شده و يا به صورت ديگري قرار گرفته است.
• تركيب و ساختمان نوكلئيك اسيد ويروس ها
نوكلئيك اسيد بيشتر ويروس هاي گياهي عبارت از RNA است، اما حداقل 25 ويروس شاخته شده كه حاوي DNA هستند هم RNA و هم DNA مولكول هاي بلند زنجير مانندي دارند كه از صد ها و يا غالبا هزاران واحد به نام نوكلئوتيد تشكيل شده اند. هر نوكلئوتيد از يك تريكب حلقوي به نام (base) به وجود آمده كه به يك قند 5 كربني (ريبوز (I) در DNA) به اسيد فسفريك متصل است. قند يك نوكلئوتيد با فسفات يك
نوكلئوتيد ديگر تركيب مي شود و اين بارها تكرار مي شوند و تا رشته RNA يا DNA ساخته شود در RNA ويروسي يك از تنها 4 باز مي تواند به هر مولكول ريبوز متصل شود. اين بازها عبارتند از آدنين، گوانين، سيتوزين و يوراسيل. دو باز اول، آدنين و گوانين از پورين ها بوده و سيتوزين و يوراسيل پيريميدين هستند. فرمول شميايي بازها و يكي از وضعيت هاي نسبي ممكنه شان در زنجير RNA ازنظر ساختماني (III) نشان داده شده است. مولكول هاي DNA شباهت به RNA دارند با دو اختلاف كوچك، اما اساسي.
اكسيژن هيدوركسيل در قند حذف شده و باز يوراسيل به وسيله باز متيل يوراسيل كه بهتر به نام تايمين (17) شناخته مي شود، جايگزين شده است.
ترتيب قرارگيري و تعداد بازها از كي RNA به RNA ديگر فرق مي كند، اما در RNA مشخص ثابت بوده و خصوصيات آن را معين مي نمايند. سلول هاي سالم هميشه حاوي DNA
و RNA ي
ك لا هستند. بيشتر ويروس هاي گياهي (حدود 400 ويروس) RNA يك لا
دارند. اما 10 ويروس داراي RNA دولا، 12 ويروس حاوي DNA دولا و حدود 15 ويروس داراي DNA يك لا هستند.
• ويروس هاي وابسته، ويروييد ها، ويروسوييدها و RNA هاي ماهواره
علاوه بر ويروس هاي تيپيك، كه عبارت از يك يا چند رشته نسبتا بلند نوكلئيك اسيد احاطه شده كپسيد كه شامل يك يا چند مولكول پروتئيني بوده و قادر به تكثير و بيمار زايي هستند، حداقل 4 نوع بيمارگر شبه ويروس ديگر با بيمار گياهي ارتباط دارند. اول، ويروس هاي وابسته (Satellite) كه ويروس هايي كه مرتبط با برخي ويروس هاي معمولي، اما براي تكثير و آلوده سازي گياه
به ويروس عادي وابستگي داشته و ضمنا از توان تكثير و قدرت بيماري زايي ويروس عادي مي كاهند. لذا، ويروس هاي وابسته براي ويروس هاي عادي مرتبط با خود به مانند يك پارازيت عمل مي كنند. دوم ويروييدها (Viroids) يك نوع RNA هاي كوچك (250- 400 نوكلئيد)، لخت ، تك لا و حلقوي هستند كه خود مي توانند در گياهان بيماري ايجاد نمايند (به قسمت مربوطه رجوع كنيد). سوم ويروسوئيدها (Virosoids)، شبيه ويرويدها بوده،از رشته هاي حلقوي RNA تك لا و كوچكي ساخته شده و در داخل كپسيد برخي ويروس هاي RNA وجود دارند. ويروسوئيد ها بخشي از ماده ژنتيك
ي اين ويروس ها هستند. لذا ارتباطي اجبرايبا اين ويروس ها دارند. به نحوي كه نه ويروس نه ويروسوئيد در غياب شريك ديگر قادر به تكثير و آلوده سازي گياه نيستند. چهارم RNA هاي وابسته (Sattelite RNAs) كه RNA هاي خطي موجود در پيكره برخي ويروس هاي چند جزيي هستند. RNA هاي وابسته ممكن است با RNA وروس يا با RNA ميزبان مرتبط باشند، RNA هاي وابسته عموما اثرات آلودگي ويروسي را ضعيف مي كنند و ممكن است احتمالا،نماينده واكنش حفاظتي ميزبان نسبت به بيمارگر باشند.
• عمل بيولوژيكي اجزا ويروس – كد كردن
اگر چه ظاهرا هر ويروس يا حتي هر نژاد ويروس پوشش پروتئيني مخصوص به خود را توليد مي كند، تنها عمل شناخته شده پروتئين تامين يك غلاف يا روپوش پروتئيني براي نوكلئيك اسيد ويروس است. پروتئين، خود خاصيت بيماري زايي ندارد، مع هذا وجود آن عموما خاصيت عفونت زايي نوكلئيك اسيد را افزايش مي دهد. در تلقيح ها با ذرات ويروس كامل (ويريون ها) پروتئين ظاهرا به نوكلئيك اسيد كمكي نمي كند و تاثيري هم در عمل و يا ساختمان شيميايي آن ندارد. چون تلقيح هايي با نوكلئيك اسيد به تنهايي قادر به آلوده سازي بوده و منجر به سنتز نوكلئيك اسيد و هم چنين پروتئين جديدي مي شود كه هر دو از هر نظر با آن چه متعلق به ويروس اصلي بوده، يكي هستند و فرقي ندارند سنتز ساختمان شيمايي و ساختمان فيزيكي پروتئين از طرفي ديگر كلا به بخش نوكلئيك اسيد ارتباط پيدا مي كند كه به تنهايي مسئول سنتز و مونتاژ هم RNA و هم پروتئين است.
• خاصيت آلوده سازي ويروس ها
در بسياري موارد منحصرا همان خاصيت نوكلئيك اسيد آن ها است كه در بيشتر و
يروس
هاي گياهي RNA است. برخي ويروس ها با خود يك آنزيم RNA تراس كريپتاز (transcriptase) دارند كه براي تكثير و آلوده سازيشان ضروري است. اين كه RNA ويروس توان تكثير و آلوده سازيشان ضروري است. اين كه RNA ويروس توان تكثير خود و پروتئين ويژه اش را دارد، نشان مي دهد كه RNA حامل مواد موروثي تعيين كننده خصوصيات ويروس است. تظاهر هر يك از خصوصيات به ارث رسيده به ترتيب قرار گرفتن نوكلوئيد ها در يك ناحيه معين (Cistorn) از RNA ويروس بستگي پيدا مي كند، كه ترتيب و موقعيت اسيد هاي آمينه را در يك پروتئين، از نوع ساختماني و يا آنزيمي مشخص و تعيين مي كنند. اين خاصيت يا عمل كد كردن (Coding) ناميده شده و به نظر مي رسدكه در تمامي موجودات زنده و ويروس ها به يك نحو باشد.
كد از واحد هايي به نام كدن (Codon) تشكيل يافته است. هر كدن از سه نوكلئوتيد مجاور هم تشيكل يافته و محل يك اسيد آمينه به خصوص را معين مي كند.
بنابراين، ميزان RNA موجود در هر ويروس، طول تقريبي آن ويروس و تعداد نوكلئوتيد هاي RNA را مشخص مي كنند. اين به نوبه خود تعداد كدن هاي موجود در هر RNA و هم چنين تعداد ا
سيد هاي آمينه اي را كه برايشان مي توان كد كرد، مشخص مي كند. از آن جا كه زير واحد هاي پروتئيني حاوي تعداد نسبتا كمي اسيد آمينه است(158 در TMV)، تعداد كدن هاي به كار گرفته شده براي سنتز آن،بخش بسيار كوچكي از كل تعداد كدن هاي موجود است (158 كدن ا 2130 كدن TMV). كدن هاي باقي مانده احتمالا با سنتز پروتئين هاي ديگري ارتباط پيدا مي كنند كه
ممكن است از نوع ساختماني و يا آنزيمي باشند (شكل4-1). يكي از اين آنزيم ها RNA – پو
لي مراز (RNA-polymerase) است كه به نام (RNA-replicase) يا (RNA-synthetase) ناميده مي شود و براي كپي سازي RNA ويروس ضروري است. براي بيشتر پروتئين هاي ديگري كه نوكلئيك اسيد ويروس بايشان كد مي ند هيچ نقش ويژه اي شناخته شده است. در حال حاضر چنين به نظر مي رسد كه حالت بيماري ايجاد شده در گياهان به وسيله ويروسي ها ناشي از اختلال و به هم زدن فرآيند هاي عادي متابوليكي باشد كه در سلول هاي و يا پارانشيم آلوده، صرفا در اثر موجوديت و تكثير ويروس به وجود مي آيد و احتمالا نيز در اثر خواص غير عادي و يا مسموم كننده پروتئين هاي اضافه و يا مواد حاصل از آن ها كه تحت تحريكات ويروس توليد شده اند،ممكن است باشد. مع هذا تاكنون يك چنين موادي يافت نشده اند.
شكل 4-1
• آلودگي ويروس و سنتز ويروس
ويروس هاي گياهي تنها از طريق زخم هايي كه به صورت مكانيكي ايجاد مي شود و يا به وسيله ناقلان يا به وسيله يك دانه گرده آلوده اي كه وارد يك تخمدان شود، به گياهان رخنه مي كنند.
نوكلئيك اسيد (RNA) ويروس ابتدا از پوشش پروتئيني آزاد مي شود. سپس نوكلئيك اسيد سلول را تحريك به توليد RNA-polymerase مي كند. اين آنزيم در جوار RNA ويروس كه به عنوان مدل يا قالب عمل مي كند و نوكلئوتيدهايي كه RNA را تشكيل مي دهند، توليد مولكول هاجديد RNA
مي نمايد. اولين RNA توليد شده، RNA ويروسي نيست، بلكه رشته هاي از قرين
ه ويروس است و در همان حال كه در حال تشكيل است به طور موقت به رشته ويروسي مي چسبد (شكل 5-1). علي هذا اين دو با هم يك RNA دولا ايجاد مي كنند ولي زود از هم جدا مي شوند تا RNA ويروس اصلي (+) و رشته قرينه (-) را توليد كنند كه اين رشته اخير به عنوان قالب براي ساخت RNA
ويروس بيشتر (رشته+) به كار مي رود.
كپي سازي برخي ويروس هاي حاوي RNA يك لا كه بخش هايي كه از RNA شان در دو يا چند پيكره ويروسي است و هم چنين كپي سازي رابدو ويروس ها و برخي ويروس هايي كه RNA دولا دارند به ميزان قابل ملاحظه اي از آن چه در بالا شرح داده شده تفاوت دارد.
در ويروس هاي دو يا چند جزيي كه قطعات RNA بين پيكره هاي ويروس تقسيم شده، تمامي ذرات بايد در همان سلول تواما وجود داشته باشند تا كپي سازي عملي شده و آلودگي توسعه يابد. در رابدو ويروس ها كه RNA تك لا دارند، RNA بيماري زا نيست چون كه اين رشته (-) است. اين RNA مي بايد به وسيله آنزيمي كه ويروس به همراه دارد، به نام ترانس كريپتاز (transcriptase)، در ميزبان نسخه نويسي (transcribe) و به صورت رشته (+) در آيد و سپس اين رشته مطابق شرح فوق الذكر
شكل 5-1
تكثير مي يابد و در ويروس هاي كروي (ايزومتريك) با RNA دولا، مولكول RNA در داخل ويروس اما در چند جزء است، بيماري زا نيست و براي تكثيرش در ميزبان به آنزيم ترانس كريپتاز وابسته است كه آن نيز در داخل ويروس موجود است.
در ابتدا تصور مي شد كه روش تكثير DNA دولا (ds) در ويروس هاي گياهي DNA دار كاملا شبيه تكثير DNA هسته ميزبان باشد، اما حالا معلوم شده است كه تكثير ويروس هاي حاويds DNA بسيار پيچيده تر است. به طور خلاصه، بعد از آلودگي ds DNA ويروس وارد هسته سلول مي شود و در آن جا چنين به نظر مي رسد كه در هم پيچيده و به حالت مارپيچي در آمده و تشكيل كروموزوم كوچكي (minichromosome) مي دهد و اين ميني كروموزوم مقداري تكثير مي يابد و ضمنا از روي آن دو RNA يك لا نسخه برداري مي گردد. RNA كوچكتر به سيتوپلاسم انتقال مي يابد و از روي آن پروتئين هاي ويروس ترجمه مي شود. RNA بزرگتر نيز به همان نقطه از سيتوپلاسم انتقال داده مي شود،اما در آن جا به عنوان يك قالب به كار رفته و با نسخه نويسي معكوس (reverse transcription) يك ds DNA مربوط به ويرويون كامل كه فورا به وسيله زير واحدهاي پرو
پوشيده شده و به صورت ويريون كامل مي آيد. روش تكثير DNA يك لا (ss) ويروس هاي ss DNA با تشكيل يك دايره غلتان كه رشته هاي (-) چند طولي (multi meric) توليد مي نمايد تكثير مي يابد. اين رشته هاي منفي به صورت قالب براي توليد رشته هاي چند طولي (+) عمل مي كنند كه سپس بريده مي شوند تا توليد رشته هاي (+) يك طولي كنند.
بلافاصله بعد از آن كه نوكلئيك اسيد ويروسي توليد شود، قسمتي از آن ترجمه مي شود يا به عبارت ديگر،سلول ميزبان را تحريك به توليد مولكول هاي پروتئيني مي كند كه زير واحدهاي پروتئيني بوده و پوشش پروتئيني ويروس راتشكيل خواهند داد. علي ظاهر، فقط بخش كوچكي از رشته هاي RNA يا DNA ss براي شرك در تشيكل پروتئين ويروس ضروروي است. از آن جا كه هر اسيد آمينه در مولكول زير واحد پروتئين به وسيله سه نوكلئوتيد از RNA ويروسي كد مي شود، براي TMV كه RNA آن از 6400 نوكلئوتيد تشكيل يافته (شكل 4-1) و پروتئين آن 158 اسيد آمينه دارد فقط 474 نوكلئوتيد لازم است تا موقعيت اسيدهاي آمينه را در زير واحد پروتئيني كد يا مشخص نمايد.
سنتز پروتئين در سلول هاي سالم منوط به وجود اسيد آمينه و همكاري ريبوزوم ها، RNA پيك (mRNA) و RNA انتقال (tRNA) است. هر tRNAمختص به يك اسيد آمينه است كه آن را به ط
رف و در امتداد mRNAانتقال مي هد. mRNA كه در هسته توليد شده انعكاس ق
سمتي از كد DNA است نوع پروتئيني كه بايد توليد شود، با كد نمودن ترتيب و تنظيم اسيدهاي آمينه تعيين مي كند. به نظر مي رسد ريبوزوم ها در امتداد mRNAحركت نموده و انرژي لازم براي متصل كردن اسيدهاي آمينه ازقبل تنظيم شده براي تشكيل پروتئين را فراهم مي نمايد (شكل 6-1).
در سنتز پروتئين ويروسي، آن قسمت از RNA ويروس كه براي پروتئين ويروس كد مي كند، نقش mRNA را به عهده دارد. ويروس اسيدهاي آمينه، ريبوزوم ها و tRNA ميزبان را به كار مي گيرد، اما خودش تبديل به نقشه (blueprint) يا mRNAن مي شود و پروتئين تشكيل شده صرفا براي مصرف ويروس به عنوان پوشش (شكل 7-1) يا عمل ديگر به كار مي رود.
در طول سنتز ويروس، بخشي از نوكلئيك اسيد آن هم درگير سنتز پروتئين هاي ديگري به غير از پروتئين پوششي ويروس مي شود (شكل 4-1). برخي از اين پروتئين ها آنزيم هستند، مثل رپليكازها كه براي تكثير نوكلئيك اسيد ويروس به كار مي رود، اما نقش بيشتر اين پروتئين ها هنوز نامعلوم است.
شكل 4-1
وقتي كه نوكلئيك اسيد ويروس و زيرواحدهاي پروتئيني توليد شده اند، نوكلئيك اسيد زيرواحدهاي پروتئيني را به دور خود تنظيم كرده و اين دو با هم جمع يا مونتاژ شده و ذره كامل ويروس، يعني ويريون را به وجود مي آورند.
محل يا محل هايي از سلول كه در آن (ها) نوكلئيك اسيد و پروتئين سنتز شده و محلي براي بيشتر ويروس هاي حاوي RNA و RNA ويروس بعد از آزاد شدن از پوشش پروتئيني،خود را در سيتوپلاسم تكثير كرده و در همان جا به صورت mRNA عمل مي نمايد و با همكاري ريبوزوم ها و RNA هاي انتقال، زيرواحدهاي پروتئيني ويروس توليد مي كند.
تشكيل ويريون ها هم به دنبال آن در سيتوپلاسم رخ مي دهد. در ويروس هاي ديگر، به عنوان مثال، در آن ها كه DNA يك لا دارند، سنتز نوكلئيك اسيد ويروسي و پروتئيني آن و هم چنين مونتاژ آن ها به صورت ويروين در داخل هسته انجام مي گيرد و از آن جا ذرات ويروسي به داخل سيتوپلاسم آزاد مي شوند.
اولين ويريونهاي كامل حدودا 10 ساعت بعد از تلقيح گياه در سلول ها پديد مي آيند. پيكره هاي ويروس ممكن است به صورت انفرادي و يا گروهي باشند و ممكن است تش
كيل اندامك هاي ويژه درون ياخته اي (Inclusion bodies) كريستالي و يا بي شكل در نقطه اي از سلول (
سيتوپلاسم، هسته) بدهند كه در آن وجود دارند.
شكل 7-1
o جابه جايي و انتشار ويروس ها در گياهان
براي اين كه آلوده سازي و بيماري زايي يك ويروس در گياه انجام شود، ويروس بايد از يك
سلول به سلول ديگر حركت كرده و در بيشتر سلول هايي كه وارد مي شود، اگر چه نه درهمه، تكثير يابد. در حركاتشان از سلولي به سلول ديگر، ويروس ها ظاهرا بايد از پلاسمودرزماها كه سلول هاي مجاور را به هم وصل مي كنندعبور كنند (شكل 8-1 ). مع هذا به نظر نمي رسد كه ويروس ها از داخل سلول هاي پارانشيمي حركت كنند، مگر اين كه سلول ها را آلوده كرده و در آن ها تكثير يابند، لذا به تهاجم ممتد و مستقيم سلول به سلول منجر شوند. در سلول هاي پارانشيم برگي، ويروس حدودا يك ميلي متر يا 8 – 10 سلول در روز حركت مي كند. اگر چه به نظر مي رسد كه حركت برخي ويروس ها محدود به حركت سلول به سلول و از داخل سلول هاي پارانشمي باشد، تعداد زيادي از ويروس ها شناخته شده اند كه انتقالشان در مسافت طولاني و به سرعت و از طريق
شكل 8-1
آوندهاي آبكشي صورت مي گيرد. حركت ويروس ها در آوند آبكشي ظاهرا در آوندهاي غربالي است و مي تواند با سرعت نسبتا زيادي انجام گيرد. به هر صورت،بيشتر ويروس ها به 2-5 روز وقت نيازمندند تا باز يك برگ تلقيح شده خارج شوند. بعد از آن كه ويروس وارد آوند آبكشي شد، در آن جا به سرعت حركت كرده و به طرف نواحي در حال رشد (مريستم هاي انتهايي) يا به سوي نواحي مصرف مواد غذايي در گياه از قبيل غده و ريزوم ها پيش مي رود (شكل 9-1). به عنوان مثال، هنگامی كه ويروس سيب زميني به داخل برگ هاي پاييني گياهان سيب زميني جوان تلقيح مي شود، به سرعت در طول ساقه به طرف بالا حركت مي كند، اما اگر گياهاني كه غده داده اند،به همين نحو تلقيح شوند، ويروس براي مدتي بيش از 30 روز به طرف بالا حركت نخواهد كرد در حالي كه به طرف پايين به داخل غده ها حركت مي كند. بعد از آن كه ويروس در آوندهاي آبكشي قرار بگيرد، به طور سيستماتيك در تمامي گياه پخش شده و مجددا از طريق پلاسمودزماها وارد سلول هاي پارانشيم مجاور به آوند اي آبكشي مي شود.
شكل 9-1
انتشار ويروس ها در داخل گياهان به نوع ويروس و نوع گياه متغير است. تصور مي شود كه ايجاد علايم لكه هاي موضعي در گياهان نشانه متمركز شدن ويروس در داخل ناحيه لكه موضع
ي باشد (شكل10-1). اگر چه اين موضوع در برخي موارد صحت داشته باشد، در برخي بيماري ها لكه ها وسعت يافته و گاه ايجاد علايم سيستميك بيماري را به دنبال دارد كه اين نشان مي دهد ويروس به انتشار خود به خارج از حاشيه لكه ها ادامه داده است.
شكل 10-1
در آلودگي هاي سيستميك، برخي از ويروس هايي كه در آوندهاي آبكشي حركت مي كنند، به نظر مي رسد كه به اين آوندهاي آبكشي و تعدادي سلول پارانشيمي مجاور محدود هستند. اين ها شامل بيماري هايي از قبيل پيچيدگي برگ سيب زميني و كوتولگي زرد غلات مي شود. ويروس هاي مولد موزاييك عموما محدوديت بافتي ندارند. با وجود اين شيوه هاي تمركزشان ممكن است تفاوت داشته باشد. سلول هاي گياهي آلوده به موزاييك به طوري كه تخمين ز
ده شده است بين صد هزار تا ده ميليون پيكره ويروس در هر سلول دارند. انتشار سيستميك برخي از ويروس ها كاملا فراگير است و ممكن اصت تمامي سلول هاي زنده گياه را در برگيرد. مع هذا به نظر مي رسد كه ويروس هاي ديگر، بخش هايي از بافت ها را جاي گذارند و فاصله هايي را ايجاد كنند كه عاري از ويروس باشد. برخي ويروس ها تقريبا به فوريت به بافت هاي مريستم
ي انتهايي كه به تازگي تشكيل شده باشند حمله مي كنند، در حالي كه درموارد ديگر نقاط رشد ساقه ها و ريشه هاي گياهان آلوده ظاهرا عاري از ويروس باقي مي ماند.
o علايم ناشي از ويروس هاي گياهي
معمول ترين و گاه تنها علامت آلودگي ويروسي، كاهش ميزان رشد گياه است كه به درجات مختلفي از كوتولگي و كمبود رشد در تمام گياه منجر مي شود. تقريبا تمامي بيماري هاي ويروسي به نظر مي رسد ه به درجات مختلف باعث كاهش محصول شده و طول عمر گياهان آلوده به ويروس معمولا كاهش مي يابد. اين اثرات ممكن است شديد و قابل توجه بوده و يا اين كه بسيار جزيي باشند و به آساني از نظر بگذرند.
واضح ترين علايم گياهان آلوده به ويروس معمولا علايمي هستند كه روي برگ ها ظاهر مي شوند. اما برخي ويروس ها علايم چشمگير و مشخصه اي روي ساقه، ميوه و ريشه ها توليد مي كنند. در حالي كه برگ ها ممكن است داراي علايم باشند يا نباشند (شكلA و B 11-1 ).تقريبا در تمام بيماري هاي ويروسي در شرايط مزرعه، ويروس در سراسر گياه موجود است (آلودگي سيستميك) و علايمي كه به وجود مي آيد، علايم سيستميك خوانده مي شود. در بسياري از گياهان كه به صورت مصنوعي با برخي ويروس ها تلقيح شده باشند و اختمالا در برخي آلودگي طبيعي، ويروس باعث تشكيل لكه هاي كوچك مرده (معمولا نكروتيك) فقط در نقاط ورود نموده (آلودگي هاي موضعي) و علايم "لكه هاي موضعي" خوانده مي شوند. بسياري ويروس ها ممكن است برخي
ميزبان ها را آلوده كنند، بدون آن كه هرگز توليد علايم قابل ديد روي آن ها بنمايند. چنين ويروس هايي معمولا ويروس هاي پنهان (latent) و ميزبان هاي آن ها " حاملان بي علايم" خوانده مي شوند. در مواردي ديگر، گياهاني كه معمولا بعد از ابتلا به يك بيماري ويروسي معين توليد علايم مي كنند، ممكن است موقتا تحت برخي شرايط محيطي (مثلا گرما يا سرما) بدون علايم باقي بمانند كه در آن صورت علايم مستتر (masked) مي نامند. بالاخره گياهان ممكن است بعد از تلقيح علايم حاد يا شديد از خود بروز دهند به طوري ه منجر به مرگ آن ها شود. مع هذا اگر گياه مرحله شوك اوليه را تحمل نمايد، علايم در آن هسمت هاي گياه كه بعدا رشد مي كنند، شروع به كم شدن نموده (علايم مزمن) و نهايتا به ببهودي نسبي يا كامل گياه منجر مي گردد. از طرف ديگ
ر علايم ممكن است به تدريج افزياش يافته و شديد تر شوند كه در آن صورت ممكن اس
ت به زوال (decline) سريع يا تدريجي منجر گردد.
معمول ترين انواع علايم در گياهان كه در اثر آلودگي هاي سيستميك ويروسي توليد مي شود موزائيكا (mosaics) و لكه حلقوي ها (ringspots) هستند.
موزائيك ها به وسيله نواحي سبز روشن زرد يا سفيد مخلوط شده با سبزي عادي برگ
ها و ميوه و يا نواحي مايل به سفيد مخلوط شده با ر نگ نرمال گل ها و ميوه شناسايي مي شوند؛ بسته به شدت يا طرح تغييرات رنگ ها، علايم نوع موزائيك ممكن است تحت نام هايي از قبيل پيسه اي (mottle)، رگه اي (streak)، طرح حلقوي ،طرح خطي، رگبرگ روشني(veinclearing) ، رگ برگ نواري (veinbanding) يا لكه كلروتيك (chorotic spotting) توصيف شوند.
لكه حلقوي ها با وجود حلقه هاي زرد كلروتيك(chlootic) يا مرده (necrotic) روي برگ ها و گاهي نيز روي ميوه و ساقه مشخص مي شوند. در بسياري از بيماري هايلكه حلقوي، علايم ولي نه ويروس،بعد از ظاهر شدن به تدريج ناپديد مي شوند،تا اين كه تحت شرايطجوي مقتضي دوباره ظاهر شوند.
تعداد زياد ديگري از علايم ويروسي كمتر معمول نيز توصيف شده اند (شكل 11-1)، كه بعضا عبارتند از stunt به معني كوتاه و چاق (tomato bushy stunt) dwarf يا كوتولگي leaf roll (barley yellow dwarf) يا برگ قاشقيyellows (potato leaf roll) يا زردي، streak (beet yellows) مخطط يا رگه اي pox,(tobacco streak) يا آبله enation ,(pium pox) يا توته اي، (pea enation mosaic) اضافه رشد يافت، tumor يا غده pitting ,(wound tumor) يا فرو رفتگي ساقه (stony pit, (apple stem pitting) يا فرورفتگي سفت(pear stony pit) و پهن يا كتابي شدن (apple flat limb). اين علايم ممكن است توام با علام ديگري ر ديگر قسمت هاي گياه باشند.
o فيزيولوژي گياهان آلوده به ويروس
ويروس هاي گياهي هيچ گونه آنزيم، مواد سمي يا ديگر موادي را كه تصور مي رود در بيماري زايي ديگرپاتوژن ها دخيل باشد، ندارند و با وجود اين انواع علايم بيماري را در
شكل11-1
گياهان ايجاد مي كنند؛ به نظر مي رسد كه نوكلئيك اسيد ويروس (RNA يا DNA) تنها ترتيب دهنده بيماري است؛ اما وجود محض نوكلئيك اسيد ويروسي يا ويروس كامل در گياه، حتي در مقادير بسيار زياد، به نظر نمي رسد كه دليل كافي براي ايجاد مجموعه علايم ( سيندرم) بيماري باشد؛ چون كه برخي از گياهان حتي با داشتن غلت ويروس خيلي بيشماري از گياهان ديگر، ممكن است علايم ظاهري خفيف تري داشته و يا حتي علامت نداشته باشند؛ اين نشان مي دهد كه بيماري هاي ويروسي گياهان در درجه اول به دليل تحليل يا كاسته شدن مواد غذايي كه براي
سنتز خود ويروس به كار رفته نبوده، بلكه به علت ديگر اثرات غير مستقيم ويروس در متابوليسم ميزبان هستند. اين اثرات احتمالا به وسيله پروتئين هاي جديدي به وجود مي آيد كه در اثر تحريكات ويروس به وسيله ميزبان ساخته شده و بعضا جزو مواد فعال بيولوژيكي (آنزيم ها، توكسين ها، هورمون ها و امثال آن ها) بوده و قادر هستند در متابوليسم عادي ميزبان دخالت كنند.
ويروس ها به طور كلي با كاهش ميزان كلوفيل، تقليل راندمان كلروفيل و كاهش سطح برگ باعث كاهش عمليات فتوسنتز مي شوند؛ ويروس معمولا ميزان مواد تنظيم رشد (هورمون ها) در گياه را تقليل مي دهند، كه اين عمل غالبا با تحريك گياه به توليد مواد كند كننده رشد صورت مي گيرد؛ كاهش ازت محلول در بيماري هاي ويروسي گياهان در دوره سنتز سريع ويروس تا حدودي امر
ي عادي است و در بيماري هاي موزائيكي كاهش يا كمبود مزمن ميزان كربوهيدرات ها در بافت هاي گياهي به چشم مي خورد.
تنفس گياهان بعد از ابتلا به مرض ويروسي بلافاصله بالا مي رود؛ اما بعد از افزایش اوليه تنفس گياهان آلوده با برخي ويروس ها بالا باقي مي ماند، در حالي كه با برخي ديگر از ويروس ها كاهش يافته و از سطح نرمال پايين تر مي رود و با برخي از ويروس ها هم به حد نرمال بر مي گردد.
به نظر مي رسد مقدار تركيبات ازته غير ويروسي در گياهان بيمار كه عموما كمتر از ميزان تركيبات مزبور در گياهان سالم باشد كه احتمالا به دليل اين است كه ازت زيادي به مصرف ساخت و
يروس مي رسد كه در برخي بيماري هاي ويروسي يا در برخي سيستم هاي ويروس - ميزبات 33 تا 65% كل ازت را در بر مي گيرد؛ در صورتي كه ازت زيادي براي تغذيه گياه فراهم شود، ميزان كل ازت گياه بيمار، خصوصا بعد از تكميل فاز سنتز سريع ويروس، بيشتر از كل ازت گياه سالم خواهد بود.
بنابراين به نظر مي رسد كه بسياري از سيستم هاي عملياتي گياه مستقيما يا به طور غير مستقيم تحت تاثير ويروس قرار مي گيرند، برخي از تغييرات متابوليكي كلا و يا تا حد معيني ممكن است براي گياهان قابل تحمل بوده و هيچ گونه علايمي از خود بروز ندهند؛ در حالي كه برخي ديگر از تغييرات متابوليك ممكن است اثرات مخربي در گياه ايجاد كرده و در به وجود آمدن علايم بيماري كمك كنند. اثرات ويروس روي تركيبات ازته، روي مواد تنظمي كننده رشد و روي مواد فنلي همي
شه به عنوان علل فوري انواع علايم مورد توجه بوده اند، چون مواد ازته و هورمون ها با هر چيزي كه مربوط به رشد و تفكيك در گياه باشد به ميزان فوق العاده اي در ارتباط بوده و مواد فنلي اكسيد شده هم به دليل سمي بودنشان مسئول ايجاد برخي از علايم نكروتيك هستند.
o انتقال ويروس هاي گياهي
خارج شدن ويروس هاي گياهي از گياه به خودي خود صورت نمي گيرد و يا به ندرت چنين عملي انجام مي پذيرد؛ به همين دليل ويروس ها به صورتي كه هستند با باد و آب منتشر نمي ش
وند؛ حتي هنگامي كه همراه با شيره و يا با بقاياي گياهي جا به جا شوند، عموما توليد آلودگي نمي كنند؛ مگر اين كه با محتويات سلول زنده زخمي شده تماس حاصل كنند؛ انتقال ويروس ها در هر حال، از گياهي به گياه ديگر به روش هاي چندي انجام مي گيرد كه از آن جمله اند: تكثير غير جنسي يا رويشي، انتقال مكانيكي از طريق شيره گياه و به وسيله بذر، دانه گرده، حشرات، كنه ها، نماتدها، سس و قارچ ها. برخي از روش هاي انتقال ويروس ( مثلا از طريق تكثير غير جنسي و از طريق بذر) عمدتا در انتقال ويروس ها از يك نسل گياه به نسل ديگر اهميت دارند ولي هيچ نقشي در انتشار ويروس از گياهان مريض به گياهان سالم همان نسل ندارند. اين روش هاي انتقال به خودي خود يا به تنهاي فقط باعث ايجاد آلودگي اوليه گياهان، لذا توليد بيماري هاي يك چرخه اي مي شوند، از طرف ديگر ساير روش هاي انتقال ويروس، به خصوص روش هاي
ي كه با ناقليني از قبيل حشرات ارتباط دارند، نه تنها ويروس را وارد يك گياه يا محصولي مي كنند (آلودگي
اوليه)، بلكه باعث انتقال ويروس از گياهان آلوده به سالم همان نسل گياه و طي همان فصل زراعي نيز مي شوند ( آلودگي ثانويه)؛ سرعت انتشار ثانوي ويروس ها متغير است و با افزايش جمعيت ناقل افزايش مي يابد و ضمنا تحت شرایطی قرار مي گيرد كه بر حركت ناقلان تاثير دارد؛ بيماري هاي ويروسي كه به وسيله ناقلان منتشر مي شوند چند چرخه اي هستند و تعداد چرخه هاي بيماري در هر فصل ممكن است اندك (2 تا 5 چرجه اي در ويروس هاي منتقل شونده به وسيله نماتدها) و يا زياد (10 تا 20 چرخه و يا بيشتر براي ويروس هايي كه با شته ها منتشر مي شوند )باشند؛ البته هنگامي كه ويروس ها هم با تكثير غير حنسي يا به وسيله بذر منتشر مي شوند و هم به وسيله ناقلان انتشار مي يابند، موجوديت هر دو ( مايه تلقيح اوليه زياد در گياهان و انتشار بسيار موثر ثانويه به وسيله ناقلين) اغلب بروز آلودگي اوليه و کامل گياهان و خسارات شديد بعدي به وقوع مي پيوندد.
• انتقال ويروس ها با تكثير غير جنسي گياهان
وقتي كه گياهان به وسيله انواع پيوند يا قلمه يا استفاده از غده، كورم، پياز يا ريزوم تكثير رويشي يابند، هر نوع ويروسي كه در گياهان مادري اين اندام ها موجود باشد، تقريبا هميشه به نتايج آن ها سرايت خواهد كرد (شكل 12-1 ). از آنجا كه ازدياد تقريبا تمامي درختان ميوه و زينتي و درختچه ها با استفاده از انواع پيوند و قلمه و بسياري از گياهان زراعي از قبيل سيب زميني و گياهان مورد
استفاده در گل فروشي ها با غده و كورم ها و قلمه انجام مي گيرد، اين روش انتقال ويروسها براي تمامي اين نوع از گياهان بسيار مهم است؛ انتقال ويروسها همراه با ازدياد رويشي گياهان نه تنها گياهان جديد را بيمار مي كند بلكه در مواردي كه ازدياد با انواع پيوند انجام شود ، وجود ويروس در جوانه و يا پيوندكه ممكن است باعث كاهش ميزان موفقيت پيوند جوانه ها يا اسكنه ها با پايه بشود. انتقال ويروس ضمنا ممكن است از طريق جوش خوردن يا پيوندهاي طبيعي ريشه گياهان مجاور هم، مخصوصا در درختان، كه ريشه هايشان اغلب مخلوط و در تماس با يكديگر مجاوره
م،
مخصوصا در درختان ،كه ريشه هايشان اغلب مخلوط و در تماس با يكديگر هستند انجام شود؛ در چندين ويروس درختان ، پيوندهاي طبيعي ريشه تنها وسيله ي شناخته شده انتشار درخت به
درخت ويروس در باغ هاي احداث شده است .
• انتقال مكانيكي ويروس با شيره گياهي
انتقال مكانيكي ويروسهاي گياهي در طبيعت با جابجايي شيره ي گياهي از طريق تماس يك گياه با گياه ديگر غير عادي و نسبتا بي اهميت است ؛ يك چنين انتقالي ممكن بين
شكل 12-1
گياهاني كه بسيار نزديك به هم كاشته شده اند و هنگام وزش باد هاي شديدي كه بتواند برگ هاي گياهان مجاور را به هم بمالد، انجام شود؛ به شرط اين كه گياهان زخمي شده و كمي از شيره هاي آنها مبادله شود و بدين ترتيب ويروس موجود در شيره انتقال يابد (شكل13-1 و 14-1 )؛ ويروس x سيب زميني (pvx) به نظر مي رسد كه يكي از ويروس هايي باشد كه به اين طريق به آساني انتقال مي يابد؛ هنگامي كه گياهان طي عمليات زراعي در مزرعه يا گلخانه زخمي مي شوند و قسمتي از شيره گياهي آلوده به ويروس كه به ابزار و دست ها و لباس ها چسبيده به طور تصادفي به گياهاني كه متعاقبا زخمي مي شوند برسد، انتقال ويروس از طريق شيره ممكن است سريع و گسترده انجام گيرد و چنانكه در مورد TVM در توتون وگوجه فرنگي ر
خ مي دهد؛ ممكن است به خسارت
شكل 4-1
جدي منجر شود؛ شيره ي گياه آلوده تغذيه و بين آنها حركت مي كنند، از گياهي به گياه ديگر برسد و در موارد نادر به انتقال ويروس منجر شود. بيشترين اهميت انتقال مكانيكي ويروس هاي گياهي ناشي از ضروري بودن اين روش براي مطالعه تقريبا تمامي جنبه هاي ويروس هاي بيماريزاي گياهي است، چه تمام بررسي هاي ويروس در خارج از ميزان به توانايي نشان دادن و اندازه گيري خاصيت بيماري زايي ماده ي مورد آزمايش بستگي دارد. براي انتقال مكانيكي ويروس
ها از گياهي به گياه ديگر، آن قسمت از بافت هاي گياهي را كه احتمالا غلظت بيشتري از ويروس دارند(م
انند برگهاي جوان و گلبرگ ها ) در هاون و يا با وسيله ي ديگري مي كوبند (شكل 13-1 ) ؛ پاره شدن سلولها موجب آزاد شدن ويروس ها درشيره ي گياهي مي گرد
د؛ برخي اوقات يك محلول بافر، معمولا بافر فسفات،
شكل 14-1
به منظور حفظ و ثبات ويروس افزوده مي شود؛ شيره تهيه شده را سپس از پارچه ململ گذرانده و با سرعت كم سانتريفوژ مي كنند تا تكه هاي بافت جدا شود، يا اين كه متناوبا در سرعت هاي كم و زياد سانتريفوژ مي كنند تا بر غلظت و خلوص ويروس افزوده گردد. شيره خام يا شيره اي كه تا حدودي تحت عمل خالص سازي قرار گرفته بر سطح برگ هاي گياهان جواني كه قبلا با گرد خراش دهنده اي از قبيل كاربوراندوم 600- مش، كه به منظور كمك در ايجاد زخم به كار مي رود، گرد پاشي شده اند ماليده مي شود؛ براي كاربرد عصاره، معمولا قطعه اي از پارچه ي ململ يا گاز در محلول فرو برده شده و با ملايمت بر برگ ها ماليده مي شود و يا از انگشت، ميله ي شيشه اي برس نقاشي و يا سمپاش كوچك براي اين منظور استفاده مي شود؛ در تلقيح هايي كه موفقيت آميز باشد، ويروس از طريق زخم هاي ايجاد شده با ماده خراش دهنده و يا از طريق پرزهاي شكسته برگ ها، وارد سلول هاي برگ مي شود؛ علايم ظاهري بيماري در ميزبان هايي كه علايم موضعي ايجاد مي كنند، در ظرف 4 تا 7 روز يا بيشتر ظاهر مي شود و تعداد لكه ها موضعي با غلظت ويروس درعصاره متناسب است. در ميزبان هاي با آلودگي سيستميك، ايجاد علايم معمولا 10تا 14 روز و يا بيشتر طول مي كشد؛ برخي اوقات همان گياهان ممكن است ابتدا توليد لكه هاي موضعي نموده و بعد علايم سيستميك بدهند؛ در انتقال مكانيكي ويروس ها خويشاوندي تاكسونوميكي گياهان دهنده وگيرنده اهميتي ندارند؛ چونكه ويروس از يك نوع گياه، چه درختي و چه غير درختي، ممكن است به تعداد زيادي گياهان غير خويشاوند (سبزيها،گلها، علف هاي هرز) منتقل شود. با وجود آنكه ويروس ها تقريبا هميشه به وسيله انواع پيوند منتقل مي شوند، برخي از ويروس ها خصوصا برخي از ويروس هاي گياهان خشبي تاكنون قابل انتقال به صور ت مكانيكي نبوده اند؛ دلايل اين عدم انتقال ممكن است اين باشد كه غلظت برخي از ويروس ها در گياه دهنده به اندازه كافي نيست يا ويروس درعصاره ناپايدار بوده و به سرعت، به وسيله ي مو
اد باز دارنده كه هنگام کوبیدن آزاد شده يا به وسيله ي مواد بازدارنده كه هنگام كوبيدن آزاد شده يا به وجود آمده اند، غير فعال مي شود و همچنين به اين علت كه برخي ويروس ها، براي مثال ويروسهاي عامل زردي، لازم است كه به داخل بافت هاي ويژه ( آوندهاي آبكشي ) وارد شوند تا ايجاد آل
ودگي نمايند .
• انتقال بذري
حدود يك صد ویروس گزارش شده اند كه با بذر منتقل مي شوند؛ بر اساس يك قاعده كلي، فقط بخش كوچكي (1- 30درصد ) از بذر حاصل از گياهان آلوده ويروس را منتقل مي كنند و میزان این انتقال بسته به سيم ویروس- میزبان تغيير مي كند (شکل 1-14) در مواردي نادر از جمله در ویروس لكه حلقوي توتون در سويا، انتقال ویروس به وسیله بذر گیاهان آلوده تقریبا 100 در صدر است و در برخي از موارد دیگر هم، انتقال بذری ممکن است کاملا بالا باشد، براي مثال 28 تا 94 درصد در ویروس موزائيك كدو در طالبي و 50 تا 100 درصد در ویروس موزائيك نواری جو در جو. حتي در داخل يك گونه هم، ارقام مختلف یا گیاهانی كه در مراحل مختلف رشد تلقیح شده اند از نظر درصد انتقال ویروس با بذر تفاوت دارند .
در بیشتر ویروس هايي كه انتقال شان بذری است ويروس ظاهرا از تخمک گیاهان آلوده انتقال مي يابد؛ اما مواردي شناخته شده كه ویروس داخل بذر به همان میزان از گرده ای كه گل را تلقیح كرده آمده باشد.
• انتقال دانه با گرده
ویروسی كه به وسیله دانه گرده منتقل مي شود، ممکن است نه تنها بذر و نهالی را كه از آن بذر رشد كرده آلوده كند؛ بلكه مهم تر از اين كه مي تواند از طريق گل تلقيح شده به طرف پايين به داخل گياه مادر منتشر شده و بدين ترتيب آن را نيز آلوده به ويروس نمايد (شكل 14 -1) ؛ مثلا معلوم شده كه يك چنين انتقال گياه به گياهي از طريق دانه گرده، در ويروس لكه حلقوي درختان ميوه هسته دار در آلبالو انجام مي گيرد.
• انتقال با حشرات
بدون شك معمول ترين و از نظراقتصادي نيز مهمترين راه انتقال ويروس ها در مزرعه به وسيله حشرات ناقل است؛ با وجود اين اعضا گروه هاي نسبتا محدودي از حشرات، قادر هستند ويروس هاي گياهي را انتقال دهند(شكل 15 - 1)؛ راسته هموپترا (Homoptera) كه شت
ه ها(Aphidae) و زنجره ها ) Jassidae يا Cicadellidae ) را در بر مي گيرد، حاوي بيشترين تعداد و مهم ترين حشرات ناقل ويروس هاي گياهي است؛برخي گونه هاي چند خانواده ديگر از همان راسته نيز ويروسهاي گياهي را منتقل مي كنند، اما به تعدادشان و نه اهميت شان با (Aphidae) و(Cicadellidae ) قابل مقايسه است. در بين اين خانواده ها ميتوان از مگس هاي سفيد (Aleurodidae)، شپشك هاي آردي و سپردار (Coccoidae) و زنجره هاي درختي (Membracide) نام برد. تعداد كمي از ح
شرات ناقل ويروس هاي گياهي به راسته هاي ديگري تعلق دارند، از قبيل سن ها(Hemiptera)، تريپس ها (Thysanoptera) و سوسك ها (Coleoptera) و ملخ ها (Homoptera) و هم چنين سن ها قطعات دهاني سوراخ كننده و مكنده دارند؛ تمامي ديگر گروه هاي حشرات ناقل قطعات دهاني جونده داشته و انتقال ويروس به وسيله اين گروه اخير بسياركمترمعمول است.
حشراتي كه قطعات دهاني مكنده دارند، ويروس هاي گياهي را روي استايلت هايشان حمل مي كنند- ويروس هاي استايلت زاد يا ويروس هاي ناپايا – يا ويروس را در درون بدنشان جمع مي
كنند و پس از عبور ويروس از داخل بافت هايشان دوباره حشرات ويروس را از طريق قطعات دهانشان وارد گياه مي كنند؛ ويروس هاي گردشي يا ويروس هاي پايا. برخي از ويروس ها
ي گردشي ممكن است در ناقلان خودشان تكثير يابند و درآن صورت ويروس هاي تكثيري خوانده مي شوند؛ ويروس هايي كه به وسيله حشرات داراي قطعات دهاني جونده منتقل مي شوند، نيز ممكن است گردشي بوده و يا كه بر روي قطعات دهاني آن ها حمل شود.
شايد مهمترين حشرات ناقل ويروس هاي گياهي بوده و بخش اعظمي ( حد
ود 170) از تمامي ويروس هاي استاليت زاد (غير پايا) را منتقل مي كنند (شكل16- 1)؛ طبق قاعده چندين گونه شته مي توانند يك ويروس ناپايا را منتقل كنند و همان گونه از شته ها مي توانند چندين ويروس را منتقل كنند؛ اما در بسياري موارد هم رابطه ويروس و ناقل كاملا اختصاصي است؛ شته ها عموما ويروس ناپايا را بعد از فقط چند ثانيه ( 30 ثانيه يا كمتر)
شكل 15-1
شكل 16-1
تغذيه روي يك گياه بيمار مي گيرند و قادر هستند ويروس را بعد از تغذيه از گياه سالم و باز هم در زمان كوتاه چند ثانيه اي منتقل كنند؛ مدت زماني كه شته ها بعد از گيرش ويروس استايلت دار ويروس دار باقي مي مانند از چند دقيقه تا چندين ساعت تغيير مي كند و بعد از آن قادر به انتق
ال ويروس نيستند؛ علي هذا ويروس هاي استايلت زاد به صورت ناپايا منتقل مي
شوند؛ در محدود مواردي كه شته ها ويروس هاي گردشي را انتقال مي دهند، شته ها قادر به انتقال فوري ويروس نيستند و بايد چندين ساعت بعد از تغذيه صبركنند؛ اما بعد از آن كه شروع به انتقال ويروس كردند تا چندين روز بعد از جدا كردن حشرات از منبع ويروسي، به انتقال آن ادامه مي دهند (انتقال پايا)؛ در شته هايي كه ويروس هاي استايلت زاد را منتقل مي كنند، ويروس ظاهرا در نوك استايلت قرار گرفته و به آساني به هنگام نيش زدن به سلول ها ميزبان، پاك شده و به آساني از دست مي رود و به دنبال پوست اندازي و يا در تخم دوام نمي آورد.
حداقل 40 ويروس گياهي به وسيله زنجره ها انتقال مي يابد كه شامل ويروس هاي با RNA دو رشته اي، ويروس هاي باسيل مانند و ويروس هاي كوچك ايزومتريك مي شود.
ويروس هايي كه با زنجره ها منتقل مي شوند، در گياهان اغتشاشاتي توليد مي كنند كه عمدتا از ناحيه آوند هاي آبكش شروع مي شود. تمامي ويروس هايي كه به وسيله زنجره ها منتقل مي شوند از نوع گردشي هستند؛ تعدادي از آن ها معلوم شده كه در ناقل تكثير مي يابند ( تكثيري) و برخي به هنگام پوست اندازي دوام آورده و كم و بيش از طريق مرحله تخم ناقل منتقل مي شوند؛ بيشتر زنجره هاي ناقل احتياج به يك دوره تغذيه يك تا چند روزه دارند تا ويروس دار شوند؛ اما بعد از آن كه ويروس را گرفتند، تا آخر عمرشان ويروس دار باقي مي مانند؛ معمولا يك دوره كمون 1 تا 2 هفته اي بين زماني كه زنجره ويروس رامي گيرد تا زماني كه بتواند آن را براي اولين بار انتقال دهد، وجود دارد.
• انتقال با كنه ها
كنه ها خانواده اريوفيدي (Eriophyidae) ب
ه طوري كه نشان داده شده 9 ويروس از جمله : ويروس هاي موزائيك رگه اي گندم؛ موزائيك هلو و موزائيك انجير را منتقل مي كند؛ اين كنه ها قطعات دهاني سوراخ كننده و مكنده دارند (شكل 17- 1)؛ به نظر مي رسد كه انتقال ويروس به وسيله كنه هاي اريوفيد كاملا اختصاصي باشد؛ چون كه هر كدام از اين كنه ها دامنه ميزباني محدودي داشته و نها ناقل شناخته شده براي ويروس يا ويرو هايي ات كه توسط آن منتقل مي شود؛ برخي از ويروس هايي كه به وسيله كنه ها منتقل مي شوند، استايلت زاد، در حالي كه بقيه گردشي بود
ه و از اين دسته اخير جداقل يك پس از پوست اندازي هم دوام مي آورد.
شكل 4-1
• انتقال با نماتدها
حدود 20 ويروس گياهي نشان داده شده كه به وسيله يك يا چند گونه از 4 جنس نماتدهاي خاکزی اكتوپارازيت منتقل مي شوند (شكل17-1)؛ نماتدهاي جنس هاي Longidorus و Xiphinema ناقلان ويروس هاي چند وجهي از قبيل لكه حلقوي توتون، لكه حلقوي گوجه فرنگي، لكه حلقوي انگور فرنگي، حلقه سياه گوجه فرنگي، پيچيدگي برگ گيلاس، موزائيك بروم گراس، برگ بادبزني انگور و ويروس هاي ديگر هستند، در حالي كه نماتدهاي جنس هاي Trichodorus و Paratrichodorus دو ويروس ميله اي: ويروس خش خشه توتون و ويروس قهوه اي شدن پ
يش از وقت نخود فرنگي را انتقال مي دهند. نماتدهاي ناقل با تغذيه بر روي ريشه هاي آلوده و بعد هم تغذيه بر بروي ريشه هاي سالم ويروس ها را منتقل كنند؛ اما ويروس در مرحله پوست اندازي يا تخم از دست مي رود و بعد از پوست اندازي لارو يا بالغ هاي حاصل از لارو بايد بر رو
ي منبعي از ويروس تغذيه كنند تا بتوانند مجددا ويروس را منتقل كنند.
• انتقال با قارچ ها
قارچ بيماري زاي ريشه Olpidium حداقل چهار ويروس گياهي را منتقل مي كند: ويرو
س هاي نكروز توتون، نكروز خيار ، رگ بزرگي كاهو و كوتولگي توتون.
قارچ ديگري Polymxa، ويروس موزائيك گندم، ويروس زردي رگبرگ نكروتيك چغندر را منتقل مي كند و قارچ سوم Spongospora ويروس بوته جارويي (mop – top) سيب زميني راانتقال مي دهد. برخي از اين ويروس ها ظاهرا به صورت داخلي و برخي ديگر به صورت خارجي توسط اسپور هاي استراحتي و زئوسپورها خمل مي شوند كه پس از آلوده شدن ميزبان جديد با قارچ، ويروس ها وارد گياه شده و علايم ويروسي را توليد مي كنند كه انتقال داده اند (شكل 17– 1).
• انتقال با سس
چندين ويروس گياهي را مي توان از گياهي به گياه د
يگر از طريق پلي كه بين دو گياه به وسيله شاخه هاي گياه پارازيت سس (Cuscuta sp.) به وجود آمده انتقال داد (شكل12-1)؛ تعداد زيادي از ويروس ها به همين نحو و اغلب بين گياهان متعلق به خانواده هاي دور از هم انتقال داده شده اند؛ ويروس معمولا به صورت غير فعال (Passive) از در جريان مواد غذايي گياه سس منتقل مي شود؛ ويروس ابتدا به وسيله مكينه سس از دستجات
آوندي گياه آلوده گرفته مي شود و پش از جابه جايي در داخل آوند هاي آبكشي سس و تماس مكينه جديد آن با دستجات آوندي گياهي كه تلقيح مي شود، ويروس وارد گياه جديد مي شود.
o خالص سازي ويروس هاي گياهي
جدا سازي يا به صورتي كه معمولا خوانده مي شود، خالص سازي ويروس ها، به نخوي كه غالبا معمول است با اولتراسانتريفوژكردن شيره گياهي انجام مي شود؛ اين عمل شامل 1 تا 3 چرخه متناوب سرعت زياد (40000 تا 100000 گرم يا بيشتر) و سرعت كم (3000 تا 10000 گرم) است؛ اولترسانتريفوژ كردن ويروس را تغليظ كرده و آن را از مواد سلولي جدا مي كند. از تكنيك اولتراسانتريفوژ كردن به چند صورت به خصوص به صورت شيب چگالي (density gradient) و با نتايج عالي استفاده مي شود (شكل 18-1)؛ در
شكل 18-1
تمامي اين روش ها ويروس نهايتا به صورت رسوب كوچك بينگي در يك لوله آزمايش به دست مي آيد و مي تواند براي آلوده سازي الكترون ميكروسكوپي و سرولوژي به كار رود.
o سرولوژي ويروس هاي گياهي
هنگامی كه يك آنتي ژن يعني يك پروتئين ويروس يا هر پروتئين خارجي ديگري به داخل بدن يك پستاندار (خرگوش، موش، اسب) يا پرنده (مرغ يا بوقلمون) تزريق شود، به ظهور پروتئين هاي جديد ويژه اي به نام پادتن(antibady) در سرم خون حيوان منجر مي گردد؛ پادتن ها به صورت اختصاصي واكنش نشان داده و با ناحيه كوچكي به نام تعيين كننده پادگني آنتي ژني كه
تزريق شده تركيب مي شوند. هر پادگن، مثلا ويروس تعداد زيادي تعيين كننده پادگني (گروه هاي مشخص 6-10 ) اسيد آمينه اي) در سطحش دارد و از آن جا كه هر كدام از اين ها نسخه اي براي توليد پادتن مختلفي را مي دهد، آنتي سرم
(سرم حاوي پادتن) حيوان محتوي مخلوطي از تعداد زياد پادتن مختلف مي شود؛ يك چنين مخلوط هايي از پادتن به نام پادتن هاي چند همسانه اي (Polyclonal) خوانده مي شوند؛ و قابليت واكنش با پادگن منتها در نقطه سطحي جداگانه اي دارد؛ اخيرا اين امكان به وجود آمده كه لاين هاي خالصي (همسانه هايي) از پادتن كه فقط با يك تعيين كننده پادگني پروتئين (پاتوژن) واكنش مي كنند، توليد شود و يك چنين پادتن هايي يك همسانه اي (monoclonal) خوانده شده اند؛ توليد پادتن هاي مونوكلونال به اين دليل انكان پذير شده
كه هر سلول از سيستم ايمني مثلا طحال حيوان توان آن را دارد كه توليد نسخه ها يا كپي هاي زيادي فقط از يك نوع پادتن بنمايد. يك چنين سلول هايي متاسفانه تقسيم نمي شوند؛ لذا مفيد بودن آن ها محدود است؛ اگر چنين سلول پادتن ساز با يك سلول سرطاني (myeloma) موش پيوند داده شود، توليد سلول هيبريد مي كند كه قادر است در محيط كشت تا بي نهايت رشد كرده و به توليد پادتن هاي مونوكولونال براي مدتي طولاني ادامه دهد؛ يك چنين سلول هاي هيبريد مولد پادتن هيبريدوما (hybridomas) خوانده شده و مي توانند در محيط كشت براي ماه ها و سال ها پرورش داده شده و توليد مقادير زياد پادتن هاي مونوكولونال همانند كنند؛ پادتن هاي مونوكولونال را در غلظت خلوص بالايي مي توان از مايه كشت هاي هيبريدوما گرفت و براي كشف، شناسايي و اندازه گيري پادگني كه توليد شان را فراهم آورده مورد استفاده قرار داد؛ پادتنهاي مونوكولونال، به هر حال بسيار اختصاصي هستند و ممكن است حتي نژاد هايي از همان ويروس ر
ا كه فاقد فاكتور شاخص پادگني ويژه مسئول پادتن مونوكولونال است، تشخيص ندهند؛ به همين دليل غالبا مخلوط هايي از چندين پادتن مونوكولونال، در آزمايش هاي تشخيص ويروس استفاده مي شود.
ويروس و پادتن به چندين روش به هم رسانده مي شوند كه معمول ترين اين ها مربوط به واكنش ته نشيني است؛ در يك روش، پادتن ها و پادگن ها به صورت محلول به هم مخلوط مي شوند - آزمايش رسوب- يا پادتن و پادگن در حد فاصله بين دو مايع كه هر كدام به طور جداگانه حاوي يكي از آن ها است به هم مي رساند يا كه اين ها از داخل يك ژل آگار به طرف هم نشت كرده و در منطقه اي با غلظت هاي مناسب به هم مي رسند (تست اوكترلوني نشت در ژل)؛ برخي اوقات پادگن جذب سطح يك ذره بزرگ از قبيل سلول، پلاستيد يا دانه هاي لاتكس مي شود و اين ها با افزودن پادتن ها رسوب مي كنند؛ اين به نام واكنش چسبندگي (agglutination) معروف است؛ در تمام اين آزمايش ها واكنش پادتن و پادگن، يا در اثر ته نشيني آن ها به ته لوله آزمايش يا با تشكيل باند در سطح مشتركي كه آن دو به هم مي رسند، مشهود و قابل رويت مي شود (شكل19-1).
يك روش فوق العاده مفيد سرولوژيكي به نام ELISA ( مخفف- Enzyme Linked Immomo Sorbent Assay ) در اواخر 1970 ابداع شده و مورد استفاده پاتولوژيست هاي رشته هاي مختلف قرار گرفته و توان تشخيص بيماري شناسان را در تشخيص ويروس هاي گياهي و بيماري هايي كه توليد مي كنند به طور فوق العاده اي افزايش داده است؛ از چندين نوع متفاوت ELISA امروزه استفاده مي شود. در روش ساندويچ دو طرفه پادتن كه معمولا اليزاي مستقيم خ
وانده مي شود، حفره هاي ( با گنجايش 4/0 ميلي لي
تر) در ميكرو تيتر پولي استايرين به ترتيب زير پر و سپس خالي مي شوند: 1) پادگن هاي ويروس 2) ويروس تهيه شده و يا شيره گياه بيمار 3) پادتن ها
ي ويروس كه به آن ها ملكول هاي يك آنزيم ويژه چسبانده شده 4) سوبسترات يا ماده زمينه آنزيم يا به عبارتي ماده اي كه آنمي قادر به شكستن آن و ايجاد تغيير رنگ است؛ ماده زمينه دور ريخته نمي شود بلكه در حفره باقي مي ماند؛ در مدت 30 تا 60 ثانيه حفره ها " خوانده" مي شوند با چشم يا با كالوريمتري كه ميزان رنگ را درهر حفره اندازه گيري مي كند؛ وجود رنگ در حفره نشان مي دهد كه ويروس در نمونه (اقدام 2 در بالا) وجود داشته است. شدن رنگ قابل رويت يا اندازه اي كه كالوريمتر خوانده يا مقدار ويروس متناسب بوده و لذا مقياسي از ميزان ويروس در نمونه است.
شكل 20-1
در فرم تغيير يافته اي از روش فوق به نام اليزاي غير مستقيم (شكل20-1) به ترتيب مراحل (1) و (2) بر عكس مي شود؛ در مرحله (3) پادتن ها در كمپلكس پادتن – آنزيم از نوعي كه بر عليه ويروس تهيه شده اند نيستند، بلكه در حقيقت پادتن هايي بر عليه پادتن حيواني هستند كه در آن پادتن ويروس توليد شده است؛ به عبارت ديگر اين ها پادگن هاي ضد خرگوش (Anti-rabbit) هستند كه در يك حيوان ديگر از قبيل بز تهيه شده اند؛ همه ديگر اقدامات روش كار همان است؛ از مزاياي اليزاي غير مستقيم اين است كه تركيب آنزيم– پادتن ضد خرگوش بز را مي توان در مرحله (3) تست هاي اليزاي هر ويروسي به كار بدر به شرط اين كه اولين پادتن ها، يعني آن ها كه بر عليه ويروس در مرحله (2) به كار مي روند در خرگوش توليد شده باشند.
مزايايي كه براي آزمايش هاي اليزا برشمرده شده عبارتند از: حساسيت فوق العاده زياد تعداد زياد نمونه اي كه همزمان مي توان آزمايش كرد، ميزان بسيار جزيي آنتي سرم مودر نياز، كمي بودن نتايج، امكان نيمه اتوماتيك كردن مراحل روش ها و بالاخره اين كه آزمايش هاي اليزا بدون توجه به مورفولوژي ويروس و غلظت آن انجام پذير است؛ به دليل اين مزايا، اليزا دارد به سرعت تمامي روش هاي تشخيص سرولوژيك را جايگزين مي كند.
دو روش سرولوژيك ديگر كه هر كدام چندين فرم دارند نيز در بين ويروس شناسان گياهي مقبوليت مي يابد و براي يافتن و شناسايي ويروس با غلظت كم در الكترون ميكروسكوپي و براي كشت ويروس در داخل سلول هاي آلوده كاربرد دارند.
در روش تلفيق ايمونولوژي و الكترون ميكروسكوپي (ISEM) پولك هايي (grides) كه براي الكترون ميكروسكوپي ويروس كم غلظت و يا براي مخلوط با ديگر ويروس ها تهيه مي شوند، در ابتدا با پادتن ويروس داده مي شوند، سپس نمونه ويروس بر روي پولك پوشش داده شده با پادتن قرار داده مي شود؛ پادتن ها ويروس را از نمونه گرفته و بر روي پولك غليظ مي كنند و لذا هنگام الكترون ميكروسكوپي ويروس را به آساني مي توان يافت وبا توجه به واكنش آن با پادتن ها شناسايي كرد. براي آسانتر كردن شناسايي ويروسي كه بر روي پولك قرار گرفته، مي توان آن را پادتن پوشش داد (دكوراسيون يا آرايش) و اين عمل كاملا آن ها را در زير الكترون ميكروسكوپ مشخص مي كند؛ در تكنيكي به نام رنگ آميزي ايميونو- فلورسانت. قسمت هايي از برگ گياه، سلول هاي كامل يا برش سلول هاي كامل يا برش سلول ها را ابتدا ثابت (Fixed) مي كنند؛ يعني با استون يا ديگر تركيبات آلي مي كشند؛ بافت هاي برگي فيكس شده را سپس با پادتن هايي كه از قبل با تركيبي از قبيل ايزوتيوسيانات فلورسانت (FITC) علامتگذاري شده (Labeled) آغشته مي نمايند؛ اين تركيب در نور ماوراء بنفش مي درخشد؛ اگر سلول هاي تيمار شده آلوده به ويروس باشند، ويروس پادتن ها را كه ماده فلورسانت به آن ها چسبيده به دام مي اندازد؛ وقتي كه به اين سلول ها با ميكرو
سكوپ داراي نور ماوراء بنفش نگاه كنيد، سلول ها يا آن قسمت هاي سلول كه حاوي ويروس باشد به نظر فلورسانت مي آيد؛ در حالي كه بقيه سلول ها يا قسمت هاي فقط ويروس تاريك به نظر مي رسد.
موارد استفاده از سرولوژي ويروس هاي گياهي بسيار است؛ براي تعيين رابطه بين ويروس ها، براي تشخيص ويروس عامل بيماري گياهي، براي يافتن ويروس در گياهان مادري پايه و براي يا
فتن يا كشف آلودگي هاي ويروسي بدون علايم از اين روش ها هم چنين براي اندازه گيري كمي ويروس و تعيين محل ويروس در سلول يا بافت، تشخيص ويروس ها در حشرات و براي خالص سازي يك ويروس استفاده گرديده است.
o نامگذاري و طبقه بندي ويروس هاي گياهي
نامگذاري ويروس هاي گياهي بر اساس بارزترين علايم در اولين ميزبان شناخته شده شان است، لذا ويروسي كه در توتون توليد موزائيك كرده ويروس موزائيك توتون و خود بيماري موزائيك توتون ناميده شده است؛ ويروس ديگري كه روي گوجه فرنگي توليد لك حلقوي مي كند، ويروس لكه حلقوي گوجه فرنگي و بيماري مربوط لكه حلقوي گوجه فرنگي است و امثال آن. توجه به تغيير پذيري علايم يك ويروس در تك گياه ميزبان در شرايط محيطي مختلف و يا سويه مختلف يك ويروس در
يك ميزبان و يا يك ويروس در ميزبان هاي مختلف به ما نشان مي دهدكه اين سيستم نامگذاري از يك سيستم مطلوب بسيار فاصله دارد.
تمامي ويروس به سلسله VIRA تعلق دارند؛ در داخل سلسله ويروس ها به دو بخش تقسيم مي شوند؛ ويروس هاي داراي DNA و ويروس هاي داراي RNA ويروس هاي داخل هر بخش يا مارپيچي هستند ويا ايزومتريك (چند وجهي)؛ ممكن است در داخل هر زير بخش ويروس هايي باشند كه داراي يك يا دو رشته RNA يا DNA فاقد برخي مواد، داراي نوعي تقارن در مارپيچ ويروس هاي مارپچي يا تعداد معيني زير واحد در ويروس هاي ايزومتريك (چندوجهي) بوده و بالاخره داراي هر خصوصيت فيزيكي، شيميايي و بيولوژيكي ديگر باشند.
در بسياري از بيماري هاي گياهي كه تصور شده عامل ويروسي داشته باشند، هيچ ويروسي تاكنون مشاهده نشده و اين امكان وجود دارد كه بعدا ثابت شود برخي از اين بيماري ها كه به وسيله بيمارگرهايي به غير ا ويروس ها يا به وسيله ويروس هايي كه هنوز توصيف نشده اند، ايجاد شده باشند. با وجود اين براي آن بيماري هاي گياهاي كه ثابت شده به وسيله ويروس ت
وليد مي شوند، يك سيستم نامگذاري و طبقه بندي پيشنهاد شده است. (شكل 21-1). در اين سيستم ويروس ها بر اساس خصوصيات ليست شده بالا ،شكل و اندازه و چندين خصوصيت ديگر منحصر به ويروس هاي گياهي نامگذاري و طبقه بندي مي شوند. نامگذاري گروه ها بر طبق نام يك ويروس نمونه يا تيپيك گروه انجام مي گيرد.
بعد از آن كه ثابت شود كه ايجاد يك بيماري به وسيله ويروس است، انجام يك سري آزمايش هايي براي تعيين هويت آن ويروس ضرورت مي يابد؛ دامنه ميزباني ويروس يعني ميزبان هايي كه ويروس بر رويشان علايم ايجادمي كند و نوع علايمي كه توليد مي شود،
ممكن است در تشخيص يك ويروس از چندين ويروس ديگر كمك كند؛ آزمايش هاي انتقال بايد نشان دهد كه آيا ويروس قابل انتقال مكانيكي است يا نه و اگر هست به كدام ميزبان ها يا به وسيله حشرات انتقال مي يابد يا خير؟ و اگر انتقال مي يابد با كدام حشرات و بدين ترتيب هر خاصيت تازه اي كه كشف شود در بهتر مشخص كردن ويروس كمك مي كند؛ اگر ويروس به روش مكانيكي قابل انتقال است، برخي خواص ويروس از قبيل
شكل 21-1
ادامه شكل 21-1
درجه حرارت غير فعال شدن، يعني حرارت لازم براي غير فعال كردن ويروس در شيره خام گياه در عرض 10 دقيقه پايداري آن در خارج سلول(in virot) آخرين حد رقيق سازي يعني بالاترين رقت شيره گياهي كه هنوز خاصيت آلوده كنندگي دارد ممكن است مورد استفاده قرار گيرد تا به محدود نمودن ويروس به چند مورد احتمالي كمك كند؛ اگردر اين مرحله با در ابتدا هويت ويروس حدس زده شود ازآزمايش هاي سرولوژيك ممكن است استفاده شود و در صورت مثبت تودن شناسايي موقت انجام مي گيرد. بررسي ويروس در الكترون ميكروسكوپ و تلقيح برخي گونه هاي گياهي نيز معمولا براي شناسايي موقت كافي است .
در بيماري هاي شبه ويروسي گياهان خشبي كه در آنها تاكنون هيچ پاتوژني مشاهده نشده شناسايي پاتوژنها يي كه در حلا حاضر ويروش هاي معيني فرض شده باشند . منحصرا از طريق نموده سازي(indexing) انجام مي گيرد. نموده سازي شامل مايه زني برخي از گونه ها يا ارفام گناهاني است كه معرف(indicator) ناميده مي شوند. آنها به ويروسهاي معيني حساس بوده وبعد از مايه زني با اين ويروسها توليد علايم خاصي مي نمايند و
برعكس توليد علايم مشخص خاص به وسيله يك گياه معرف به شناسايي ويروسي منجر مي شود كه گياه معرف با آن مايه زني شده است .
از آنجا كه ويروس ها كوچكتر از آنند كه با چشم غير مسلح رويت و يا با ميكروسكوپ ديده شوند، وجود آن ها عمدتا با علايم ايجاد شده در گياه ميزبان با علايمي كه در يك گياه معرف بعد از انتقال ويروس به وسيله پيوند، تلقيح مكانيكي و يا با ناقلان به وجود مي آيد، با الكترون ميكروسكوپي و يا به وسيله يكي از آزمايش هاي سرولوژيك از قبيل اليزا مشخص مي شود.
اخيرا امكان يافت و خحتي تشخيص ويروس هاي داراي RNA از طري
ق جداسازي و متعاقب آن بررسي آی. ان. اي دولاي ويروس هاي در حال تكثير در گياه به وسيله الكتروفورز امكان پذير شده است، چون گياهان سالم چنين RNA هاي دولاهايي توليد نمي كنند؛ علي دغم كار زيادي كه مي برد اين روش اين مزيت را دارد كه مي تواند براي يافت ويروس هاي شناخته شده و شناخته نشده اي كه برايشان هيج گونه آنتي سرم يا اطلاعات زيادي در دست نيست به كار گرفته شود و لذا اين روش حتي براي يافت ويروس هاي گياهان خشبي هم به كار رود.
از RNA يك لا يا دولاي جدا شده ضمنا مي توان براي توليد DNA مكمل (cDNA) (Complementary) براي RNA استفاده كرد؛ اگر Cdna با استفاده از ملكول هاي راديواكتيو حداقل يك از 4 نوكلئوتيدهاي DNA توليد شود، بلافاصله مي توان از آن براي آ‍مايش هاي هيبريدسازي با RNA ويروس استفاده كرد؛ RNA ويروسي از گياهان مشكوك به آلودگي تا حدودي خالص سازي و در لوله آزمايش و يا روي فيلتر نيتروسلولوزي با cDNA واكنش داده مي شود؛ هيبريدهاي RNA: cDNA با اتوراديوگرافي و يا دستگاه اشعه شمار مايع Liquid Scintilation Counter تشخيص داده و شمارش مي شوند؛ علاوه بر كاربرد براي تشخيص ويروس از طيق تشكيل هيبريد هاي RNA: cDNA، cDNA براي RNA ويروسي را مي توان به DNA دولا dcDNA تبديل، سپس به داخل حامل هاي مناسب (مثلا باكتري E.coli )كولون كرد و مقادير نامحدودي از dcDNA توليد نموده و از اين هم مقادير نامحدود cDNA براي آزمايش هاي هيبريداسيون به منظور كشف ويروس تهيه كرد.
شكل 22-1
o اهميت اقتصادي ويروس هاي گياهي
ويروس ها به انواع و اقسام فرم هاي زندگي گياهي از ميكوپلاسم
اها، باكتري ها، قارچ ها و جلبك ها تا گياهان غير خشبي و درختان حمله ور مي شوند.
بيماري هاي ويروسي گياهي ممكن است به برگ ها، شاخه ها، ريشه ها، ميوه ها، بذر يا گل ها آسيب رسانده مقدار و كيفيت محصولات گياهي را كاهش داده و خسارات اقتصادي به وجود آورند؛ خسارات ممكن است بسيار مصيبت بار و يا اين كه خفيف و بي اهمي
ت باشند؛ در سطح ملي خسارت ساليانه ويروس ها بخش قابل توجهي از خسارات ناشي از بيماري هاي گياهان مختلف را در بر مي گيرد.
شدت هر كدام از بيماري هاي ويروسي ممكن است در نواحي مختلف، ارقام مختلف و از سالي تا سال ديگر تغييركند؛ برخي بيماري هاي ويروسي موجب انهدام عمومي و كلي برخي از گياهان دربعضي مناطق شده اند كه از آن جمله هستند: آبله آلو، برگ سفيد برنج، زردي چغندر قند
و تريستزاي مركبات؛ مع هذا بيشتر بيماري هاي ويروسي هر ساله روي گياهان به وجود مي آيند و خساراتي اندك يا در حد معقول، اما عموما غير فوق العاده و بعضا بدون ايجاد علايم مشهود توليد مي كنند؛ براي مثال ويروس X سيب زميني كه قبلا در تمامي گياهان سيب زميني ايالات متحده وجود داشت، ميزان محصول را در حدود 10% كاهش مي داد؛ اما گياهان سيب زميني هيچ گونه علايمي در مزرعه از خود بروز نمي دهند.
o مبارزه با ويروس هاي گياهي
بهترين راه مبارزه با يك بيماري ويروس دور از منظقه نگه داشتن آن از طريق اعمال قرنطينه، بازرسي و صدور گواهي است؛ وجود ميزبان هاي بدون علايم،دوره كمون بعد از تلقيح و فقدان علايم مشهود در بذرها، غده ها، پيازها و نهال ها اقدامات قرنطينه اي را در بعضي موارد بي اثر مي كند؛ ريشه كني گياهان بيمار به منظور حذف مايه تلقيح از مزرعه ممكن است در برخي موارد به كنترل بيماري كمك كند. گياهان را ممكن است در برابر ويروس ها از طريق حفاظت آن ها در برابر ناقلان ويروس ها محافظت كرد. كنترل حشرات ناقل و انهدام علف هاي هرزي كه ميزبان ويروس باشند، ممكن است به كنترل بيماري كمك كنند؛ خسارات ناشي از ويروس هاي قابل انتقال به وسيله نماتدها را مي توان با تدخين خاك و كنترل نماتدها كاهش داد.
استفاده از بذر، غده، پيوند و امثال آن كه عاري از ويروس باشند، يك قدم بسيار مهمي است كه براي اجتناب از بيماري هاي ويروسي بسياري از گياهان خصوصا ويروس هاي بدون ناقل مي توان برداشت؛ گياهان مادري را كه از اندام هايشان براي ازدياد استفاده مي شود بايد در فاصله هاي زماني معين تست يا نمونه سازي كرد و از عاري بودن هميشگي آن ها به ويروس مطمئن شد؛ چندين نوع برنامه بازرسي و صدور گواهي در ايالات مختلفي كه بذر و غده و نهال براي تكثير توليد مي كند، اجرا مي شود؛ تست سرولوژيكي گياهان مادر، بذرها و مواد
نهالستاني براي ويروس به وسيله روش ELISA كمك بسيار فوق العاده اي در كاهش ميزان بيماري هاي ويروسي در اندام هاي تكثيري گياهان نموده است.
اگر چه سلامت و پر قدرت بودن گياهان ميزبان باعث ايجاد مقاومت يا مصونيت به بيماري ويروسي نمي شود، اصلاح نژاد گياهان براي مقاومت ارثي به ويروس اهميت بسيار زيادي دارد و تاكنون ارقام گياهان زيادي كه مقاوم به برخي بيماري هاي ويروسي باشند، توليد شده است؛ در برخي تركيب هاي ميزبان با ويروس، براي اجتناب از بيماري ناشي از نژاد هاي قوي يك ويروس، گياهان را مي توان قبلا ابتدا با نژاد خفيفي از همان ويروس تلقيح كرد، تا سپس گياه را در
برابر ابتلا به نژاد شديد ويروس محافظت كند (حفاظت تقاطعي).
پس از ورود به گياه، برخي ويروس ها را مي توان با گرما غير فعال كرد؛ اندام هاي در حال خواب را معمولا به مدت چند دقيقه يا ساعت در آب داغ (35 تا 54 درجه سانتگراد) فرو مي برند، در حالي كه گياهان فعال در خال رشد براي چندين روز، هفته يا ماه در گلخانه يا اتاقك كشت در
حرارت 35 تا 40 درجه ساتيگراد نگهداري مي شوند و بعد از آن ويروس در برخي از آن ها غير فعال شده و گياهان كاملا سالم مي گردند،گياهان كاري از ويروس را ضمنا ممكن است از گياهان آلوده به ويروس هم به وجود آورده در اين روش از كشت بافت نوك كوتاه (1/0 ميلي متر تا يك سانتي متر يا بيشتر) مريستم انتهايي و مريستم ريشه، به خصوص در حرارت بالا (28-30 درجه) استفاده مي شود.
هيچ ماده شيميايي به نام ويروس كش (Viricides) در حال حاضر براي كنترل بيماري هاي ويروسي گياهان در مزرعه وجود ندارد؛ با وجود اين برخي مواد از قبيل ريباويرين (ribavirin) در صورتي كه روي گياه پاشيده شده و يا به داخل آن تزريق شود، علايم را به طور فوق العاده كاهش داده و در مورد برخي ويروس ها ظاهرا ويروس از گياه ميزبان تيمار شده حذف مي كند؛ پاشيدن برخي مواد كنترل كننده رشد، از قبيل اسيد جيبريك روي شاخ و برگ در تحريك به رشد جوانه هاي جانبي آلبالو كه رشدشان در اثر ويروس در بيماري زري آلبالو كاهش يافته موثر بود و باعث افزايش محصول شده است؛ به همين ترتيب پاشيدن اسيد جيبرليك مي تواند كوتولگي ناشي از ويروس خراشك شديد (sever etch) در توتون را خنثي كند.
o بيماري هاي ويروسي محصولات خاص
اكثريت بزرگي از ويروس ها درجات مختلفي از انواع لكه برگي، موزائيك، زردي به همراه درجات مختلفي از كوتولگي، حالت بوته اي و كاهش محصول ايجاد مي كنند؛ در بسياري از همين بيماري ها برگ ها لوله مي شوند گرچه در بعضي پيچيدگي و لوله شدن برجسته ترين علايم است؛ در برخي بيماري هاي ويروسي نواحي مرده يا نكروتيك در برگ ها يا ساقه به وجود مي آيد و در برخي، قسمت هايي از گياهان بد شكل مي شوند.
از آن جا كه شكل ويروس به طور كلي با علايمي كه ايجاد مي كند يا گياهاني كه آلوده مي سازد با نحوه انتقال ويروس يا اپيدميولوژي و مبارزه با آن ربطي ندارد، مشكل است كه طبقه بندي ويروس هاي گياهي را به نحوي انجام دهيم كه مطالعه آن ها و بيماري هايي را كه ايجاد مي كنند به صورت گروهي باشد و نه به صورت ويروس ها و بيماري هاي جداگانه؛ با وجود اين بايد سعي شود كه يك گروه بندي انجام گيرد.
يك روش گروه بندي ويروس هاي گياهي بر اساس خانواده ها و يا جنس هاي گياهاني است كه توسط آن ها آلوده مي شوند؛ براي مثال ويروس هايي كه گياهان سولاناسه (سيب زميني، توتون، گوجه فرنگي، فلفل، بادمجان را بيمار مي كنند و ويروس هايي كه گياهان كوكوربيتاسه (خيار، كدو،طالبي) را آلوده مي سازند و ويروس هايي كه به گياهان مركبات مي زنند و غيره؛ به طور كلي ويروس ها بيشتر فقط گياهان يك خانواده را آلوده مي كنند، گرچه ويروس هاي مختلف هميشه نه بيماري هاي مشابهي را ايجاد مي كنند و نه اپيدميولوژي و راههاي كنترل مشابه دارند. البته برخي ويروس ها هم گياهان خانواده هاي متعددي را آلوده مي سازند.
يك راه ديگر گروه بندي نمودن ويروس ها بر اساس روش انتقال شان است؛ چون اين گروه منتقل مي شوند، ويروس هاي بذر زاد، ويروس هايي كه با تماس انتقال پيدا مي كنند و ويروس هايي كه فقط با تكثير غير جنسي منتقل مي شوند) اپيدميولوژي هاي متفاو تي دارند؛ لذا روش هاي مبارزه مختلفي را مي طلبند؛ مع هذا در اين روش دسته بندي ويروس هاي قابل انتقال با حشرات ( به حصوص با شته ها) گروه بزرگي را تشكيل مي دهند؛ در حقيقت اين ها بيشترين بخش ويروس هاي تمامي گياهان يك ساله تكثير يافته با بذر و بسياري از ويروس هاي برخي گياهان چند
ساله كه تكثير غير جنسي دارند، مانند سيب زميني و توت فرنگي را تشكيل مي دهند. از طرف ديگر تقريبا تمامي ويروس هاي درختان فقط با تكثير غير جنسي درختان انتقال مي يابند؛ اما در هرحال تعدادي هم با حشرات (براي مثال ويروس تريستزاي مركبات، ويروس آبله آلو، ويروس
تورم شاخه كاكائو) منتقل مي شوند؛ به علاوه بسياي از ويروس هايي كه از طريق ازدياد غيرجنسي ،حشره يا نماتد منتقل مي شوند از طريق بذر هم انتقال مي يابند؛ به وضوح ديده مي شود كه اين روش گروه بندي هم از حد مطلوب بسيار دور است. در صفحات بعدي چند بيماري ويروسي كه نمايانگر جنبه هاي مختلف دسته بندي هاي فوق هستند به تفصيل شرح داده شده اند. بسياري از بيماري هاي ديگر كه به همان اندازه و حتي بيشتر هم ممكن است مهم باشند، به صورت مختصر تشريح شده است؛ بسياري ديگر هم تقريبا فقط نامشان برده شده، گرچه هر كدام ممكن است درمنطقه اي اهميت زيادي داشته و خسارت شديد وارد كنند؛ علاوه بر اين بسياري از
ويروس ها در جنس ها و خانواده هايي غير از آن ها كه تحت نامشان ليست شده اند اهميت و خسارت بيشتري دارند؛ اما كمبود جا اجازه ذكر اين موارد را هم نمي دهند چه برسد به تش
ريح اثرات آن ها در ساير گياهان.
موزائيك توتون (Tobacco Mosaic)
موزائيك توتون گسترش جهاني دارد. بيش از 150 جنس گياه عمدتا گاهان علفي دو لپه اي شامل انواع سبزي ها،گل ها و علف هاي هرز را مبتلا مي شازد. اين ويروس خسارات جدي به توتون،
گوجه فرنگي و برخي گياهان زراعي ديگر وارد مي نمايد. اما در گياهاني از قبيل انگور و سيب تقريبا بدون علامت است. موزائيك توتون به برگ ها،گل ها و ميوه خسارت مي زند و باعث كوتولگي و كمر شدي گياهان مي گردد و تقريبا هرگز گياهان را نمي كشد. در توتون ميزان محصول و مهم تر از آن كيفيت محصول پايين
مي آيد. مخصوصا در مواردي كه گياه در جواني مبتلا شده باشد. مثلا در محصول گياهاني كه
هنگام نشاء، در يك ماه بعد از آن و يا درزمان شروع گلدهي تلقيح شده بودند از نظر كمي به ترتيب 33، 20 و 5 % و از نظر كيفي و ارزش فروش 50، 42 و 23% كاهش نشان داده است؛ در گوجه فرنگي هم تقليل محصول ممكن است بين 5 تا بيش از 25% باشد و كيفيت ميوه هم به
همين نسبت كاهش مي يابد كه در هر صورت، اين ها نيز به سن گياه در زمان آغاز آلودگي و شرايط
جوي بستگي دارد.
علايم:
علايم گياهان مبتلا به بيماري ويروس موزائيك توتون عبارت است از درجات مختلف رنگ پريدگ
ي پيچيدگي، مرمري و لكه دار شدن،كوتولگي، بدشكلي، تاول زدن برگ ها،كمي رشد كل گياه، ك
م رشدي، بدشكلي و تغيير رنگ گل ها و در برخي گياهان لكه هاي نكروتيك بر روي برگ ها.
معمول ترين علايم در توتون تشكيل قسنت هاي پيسه اي (motteld) سبز تيره و سبز روشن روي برگ هايي است كه بعد از تلقيح تشكيل مي شوند (شكل A 23-1)؛ نواحي سبزتيره ضخيم تر بوده و كمي تاول زده و برحسته تر از نقاط كمرنگ برگ به نظر مي رسند؛ كوتاه ماندن گياه جوان امري عادي است و به همراه آن برگ ها اندكي به طرف پايين مي پبچند و در همان حال ممكن است به حاي داشتن شكل بيضوي معمولي باريك و درازتر بشوند؛ تلقيح گياهان تقريبا بالغ معمولا هيچ گونه علايمي را روي برگ هاي مسن ايجاد نمي كند؛ اما بر برگ هاي جديدي كه توليد شود اثر دارد.در گوجه فرنگي حالت پيسه اي يا لكه دار شدن برگ هاي مسن و حالت پيسه اي برگچه ها همراه يا بدون بدشكلي آن ها نيز رخ مي دهد؛ برگچه ها دراز و نوك تيز و برخي اوقات ريسماني مي
شكل 23-1
شوند. آلودگي گياهان جوان باعث كاهش تشكيل ميوه و گاهگاهي موجب بروز لكه هاي سطحي و قهوه اي شدن داخلي ميوه هايي مي گردد كه تشكيل يافته اند.
بيمارگر:
ويروس موزائيك توتون (TMV). ويروس موزائيك توتون (TMV) يك ويروس از گروه tobamovirus است يعني ميله اي شكل به طول 300 در 15 نانومتر است (شكلBC 23-14 )، پروتئين آن از 2130 زير واحد پروتئيني و هر زير واحد از 158 آمينواسيدتشكيل يافته است. زيرا واحدهاي پروتئيني به صورت مارپيچي تنظيم شده اند؛ نوكلئيك اسيد TMV يك اسيد ريبونكلئيك اسيد تك لا (RNA) است و حدودا از 6400 نوكلئوتيد تشكيل يافته است. رشته آر. ان.اي نيز به صورت مارپيچي به موازات پروتئين روي زير واحد هاي پروتئيني و تقريبا 2 نانومتر خارج از نوك داخلي زير واحدهاي پروتئيني قرار گرفته است وزن هر پيكره ويروس بين 39 و 40 ميليون واحد وزن مولكولي است.
TMV يكي از مقاوم ترين ويروس ها در برابر حرارت است كه تاكنون شناخته شده و نقطه حرارت غير فعال شدن آن درشيره گياهي رقيق نشده93 درجه سانتيگراد است. در برگ هاي آلوده خشك شده ويروس قدرت بيماري زايي خود را حتي وقتي كه براي مدت 30 دقيقه در 120 درجه سانتيگراد قرار گيرد حفظ مي كند. عصاره توتون آلوده تا حدود 4 گرم در ليتر ويروس دارد و حتي در درجه رقت خاصيت بيماري زايي خود را حفظ مي كند. خاصيت بيماري زايي ويروس در عصاره گياهي كه به طور عادي تقيه و نگهدار يشد بهاشد، بيش از 4 تا 6 هفته دوام ندارد اما در عصاره است
ريل فاقد باكتري، ويروس ممكن است تا 5 سال هم زنده باقي بماند و در برگ هاي آلوده اي كه به صورت خشك درآزمايشگاه نگهداري شوند تا بيش از 50 سال دوام مي آورد؛ انتقال TMVبه آساني از طريق عصاره گياه، پيوند و سپس در برخي ميزبان ها از قبيل سيب، گلابي و انگور از طريق بذر انجام مي شود. ويروس موزائيك توتون به وسيله حشرات منتقل نمي شود به جز در موارد نادر كه به وسيله آرواره ها و پاهاي حشراتي كه بر روي گياهان آلوده به TMV و گياهان سالم تغذيه مي كنند، انتقال مي يابد. معمول ترين راه انتقال ويروس در مزرعه و گلخانه از طريق دستان كارگراني است كه بدون دقت و توجه گياهان را دستكاري مي كنند.
ويروس موزائيك توتون چندي ن نژاد دارد كه دريك يا چند خصوصيت با يكد
يگر تفاوت دارند.
ايجاد بيماري:
ويروس موزائيك توتون در شاخه ها و برگ هاي توتون آلوده در خاك،بر سطح بذر توتون و توتوني كه از كارخانه خارح مي شود، اعم از سيگار،سيگار برگ، و انفيه وجود دارد؛ تماس ويروس با بافت زخمي گياهچه ها در خزانه يا هنگام انتقال به زمين اصلي باعث ايجاد بيماري در تعداد كمي از گياهان مي شود؛ اين گياهان بعدا به صورت منابع ياز مايه تلقيح عمل كرده و به انتشار بيشتري ويروس
به گياهان ديگر از طيق دستان آلوده و ابزار و وسايل آلوده اي كه در عمليات عادي كشاورزي به كار مي رود، كمك مي كنند. ويروس البته از طريق نشاء هايي هم كه در خزانه آلوده شده اند، مي تواند وارد مزرعه شود؛ انتشار ويروس در مزرعه در تمام فصل ادامه مي يابد و بر تعداد گياهان آلوده افزوده مي شود، به طوري كه يا هر بار كار و احراي عمليات در مزرعه تعداد آلودگي ها دو برابر مي شود. در تقريبا تمامي گياهان ميزبان آلودگي TMV به صورت سيستميك است و به تمامي سلول هاي پارانشيمي گياه حمله مي كند؛ ويروس از سلولي به سلول ديگر و از
به نظر مي رسد كه در داخل سلول TMV عمدتا در سيتوپلاسم و به صورت پيكره هاي جدا
از هم، مجموعه هاي كريستال ماند (شكلB 23-1) و اندامك هاي بي شكل (X-bodies) كه اندازه شان كمتر از جد رويت يا در حد رويت ميكروسكوپ نوري است، باشد.
