Мозаичные вирусы – одни из самых распространенных и самых опасных вирусов, поражающих сельскохозяйственные культуры. Свое название группа вирусных болезней получила благодаря пестрой, или мозаичной, расцветке пораженных листьев или плодов. Такие вирусы инфицируют табак и пасленовые – семейство растений, содержащее много съедобных и культивируемых видов, таких как свекла, картофель, томат и другие важные для сельского хозяйства культуры.
Первым открытым вирусом в истории стал один из самых распространенных мозаичных вирусов – вирус табачной мозаики. Его обнаружил российский основоположник вирусологии Дмитрий Ивановский в 1892 году. Именно он первым предположил, что растения, листья которых покрыты пятнистыми повреждениями черного и желтого цвета, могут быть заражены болезнетворными веществами.
Подтолкнула Ивановского к открытию поездка на Украину и в Молдавию. Молодого ученого попросили проинспектировать поля табака, листья которого в огромном количестве были поражены пятнами неизвестного происхождения. Говорили, что они похожи на пятна от чернил на промокашке.
Ивановский решил проверить, не вызывает ли заболевание растений какая-либо бактерия. Но с помощью оптического микроскопа увидеть бактерии не удалось. Поэтому ученый пришел к выводу, что табак заражают слишком маленькие для этого аппарата бактерии, и попробовал их отфильтровать. Он растирал в мелкую пыль лист больного растения и помещал его в воду. Получившуюся смесь пропускал через фильтр, который должен был задерживать бактерии и превращать жидкость в безвредную и стерильную. Однако пропущенная через фильтр вода по-прежнему оставалась заразной и при попадании на здоровые растения поражала их.
Так Ивановский понял, что болезнь табачных растений вызвана чем-то иным, нежели уже известными в то время бактериями. Какими-то гораздо меньшими по размеру и совершенно иными по свойствам организмами. Современные ученые знают, что вирусы в сто раз меньше бактерий, поэтому легко проходят через фильтры без малейшего вреда для их заразительных свойств. Бактерии, кроме этого, могут размножаться в искусственно созданных питательных средах, а открытые Ивановским вирусы этого не делали.
Ивановский назвал новый микроорганизм «фильтрующейся бактерией», сам термин «вирус» придумали позже. Своими экспериментами он положил начало целой науке вирусологии, которая с момента открытия стала стремительно развиваться. Первую «фильтрующуюся бактерию» Ивановский открыл в 1892 году. В 1898 году открыли причины одной из самых страшных болезней домашних животных – ящура, 1901 год – вирус желтой лихорадки, 1907-й – натуральной оспы, 1909-й – полиомиелита. После совершенных открытий стало проще устанавливать способы борьбы и профилактики этих заболеваний.
Впервые увидеть вирусы мозаичной болезни табака удалось только в 1939 году в электронный микроскоп. Но именно 1892 год считается годом открытия этих организмов, вызывающих болезнь, – вирусов.
Помимо открытого еще Ивановским вируса мозаики табака, ученые обнаружили и нашли способы бороться с вирусами штриховатой мозаики ячменя, вирусом мозаики огурца, томатов, чеснока, цветной капусты и многих других. Работа научных сотрудников предотвращает гибель многотонных урожаев сельскохозяйственных культур.
Описанный учеными из Дальневосточного федерального научного центра биоразнообразия РАН вирус мозаики фримы азиатской относится к роду неповирусов. Этот род включает в себя 36 видов вирусов, поражающих растения и способных вызвать значительный ущерб. Характерной особенностью неповирусов является то, что их переносчиками служат круглые черви, или нематоды. Подобные вирусы чрезвычайно распространены на юге Дальнего Востока: в Приморском и Хабаровском краях, Сахалинской области.
Как ясно уже из названия, в первую очередь вирус поражает фриму азиатскую – лекарственное растение, обитающее на Дальнем Востоке и внесенное в Красную книгу. Вытяжка из растения применяется при изготовлении препаратов от артрита, ревматических болей, болей в суставах и мышцах, сильных ушибов и вывихов. Ученые доказали, что из распространенных в российском сельском хозяйстве культур вирус также поражает свеклу.
Листья растения, зараженного вирусом, желтеют или чернеют, затем отмирают и отпадают. Как именно вирус переходит от одного растения к другому, ученым еще предстоит выяснить. Но уже известно, что вирус является устойчивым к высоким и низким температурам. В процессе экспериментов инфекционность сохранялась при нахождении вируса в холодильнике в течение четырех дней. Свои свойства он теряет при температуре +80 С.
«Выделение нового вируса – это событие в мире науки. Фитовирусы адаптированы к более древним формам жизни, поэтому, изучая их, мы лучше понимаем вирусы животных. Это также важно для укрепления продовольственной безопасности государства. Фитовирусы в несколько раз снижают урожайность многих сельскохозяйственных культур. Например, мы выявили, что на территории Приморья картофель поражают 14 вирусов. Чем больше мы знаем о патогенах, поражающих картофель, томаты, баклажаны, бахчевые, садово-огородные и другие культуры, тем эффективнее можем бороться с ними», – отметил доктор биологических наук Михаил Щелканов, заведующий лабораторией экологии микроорганизмов Школы биомедицины Дальневосточного федерального университета, совместно с которой ведет исследования Научный центр биоразнообразия ДВО РАН.
Мониторинг различных неповирусов ведется в Научном центре биоразнообразия Дальневосточного отделения РАН с 1962 года. Описываются характеристики, территория распространения и влияние на окружающую среду. От подобных вирусов нет вакцины, поэтому дальнейшие исследования позволят выяснить, как можно ограничить действие вируса фримы азиатской. Также ученым предстоит разработать на основе биотехнологий безвирусные посевные материалы.
Обратите внимание:
