Великий и ужасный вирус (Триллер из жизни растений)

иллюстрация из https://www.amazon.com/Tulip-Virus-Danielle-Hermans/dp/B005K6T604

Ну что, на дворе апрель 2020 года, кто-то на самоизоляции, кто-то на карантине - я тоже, как законопослушный гомо сапиенс, сижу на самоизоляции, свободное время, наконец, появилось, и сегодня мы с вами, наконец, попробуем немножко разобраться в вирусах.

Вирусные инфекции растений отличаются от вирусных инфекций животных и микроорганизмов.

Фитопатогенные вирусы проникают в клетки растений через повреждения в клеточной оболочке при ее механическом травмировании или в результате прокалывания ротовыми органами членистоногих переносчиков.

Вирусы растений не передаются животным, в том числе, человеку, так как они могут размножаться только в живых растительных клетках.

Поэтому коронавирусы (зоопатогенные вирусы) мы оставим профессиональным врачам, эпидемиологам и вирусологам, и поговорим сегодня о страхах садоводов и цветоводов, связанных с вирусными болезнями растений.

фото опубликовано в соцсети ФБ

Прежде чем начать, отмечу только тезисно момент, который может волновать цветоводов на данный момент:

Коронавирусы, которые есть у кошек и собак (альфакоронавирусы CCoV и FCoV) и вызывают, соответственно, у собак гастроэнтерит, а у кошек инфекционный перитонит, не передаются людям. Бетакоронавирус CoVID 19 не передается кошкам и собакам, а значит, они не могут быть промежуточными хозяевами и не могут быть переносчиками CoVID 19.

Кстати, если ваша кошка покушается на ваши растения - вам сюда.

Вернемся к нашим растениям.

То и дело в сообществах любителей растений вспыхивает паника - «ааа, я прочитала на форуме, в интернете, я увидела фотографии, у моего растения точно вирус!». Стоит только кому-нибудь выложить фотографию цветка, в окраске которого наблюдается неравномерность окраски, как тут же хор доморощенных экспертов начинает выражать сочувствие - «бедный ты! бедное растение! все очень плохо, тебе очень не повезло!»

Однажды на форуме, посвященном моим любимым неофинетиям один из участников разместил фотографию растения, которое имело признаки угнетения и концентрических желтоватых кругов на листьях, которое могло быть и результатом нарушения питания, и повреждения химическими агентами, и результатом воздействия уф-лучей или высоких температур на этапе закладки почки, и в тч., действием вируса, о чем я и написала.

Со мной тут же связался модератор форума и попросил - пожалуйста, я тебя очень прошу, убери слово «вирус», у нас в Америке и Европе это уже приобрело вид неконтролируемой мании и фобии.

Я спросила: «Но ты же понимаешь, что эта клиническая картина в том числе, может быть вызвана как нехваткой каких-то микроэлементов, так и вирусом, я же ничего не утверждаю, я говорю, что рано еще восхищаться необычностью растения, за ним надо понаблюдать, как оно будет расти, и будет ли вообще, жизнеспособно ли оно?». Модератор (американец) виртуально грустно кивнул: «Да, понимаю. Но я тебя прошу, убери слово «вирус» - люди не будут вникать, они сейчас услышат слово «вирус», и я потом этот вирусную фобию не выведу с форума».

И я его очень хорошо понимаю, ибо сейчас наблюдаю такой же психоз на международных форумах, посвященных шлюмбергерам. К ним мы вернемся немножко позже. Обязательно вернемся и поговорим подробнее, поскольку именно русскоговорящие участники этого форума настоятельно попросили меня внести хоть какую-то ясность в этот вопрос. Я обещала, и вот, наконец, выполняю свое обещание:)

И начнем мы, как обычно, с теоретической части, без которой никак, вам же не нужно, чтобы я вам просто дала однозначный ответ на вопрос, который не имеет однозначного ответа? Вы же сами хотите понять, у вашей шлюмбергеры - вирус? Точно-точно? Или неточно?

Поехали!
Итак, вирусы могут поражать все формы жизни, и животные, и растительные. Мы поговорим о вирусах высших растений, то есть таких растений, которые в отличии от низших, имеют специализированные органы - листья, стебель и корень.

Brome mosaic virus (BMV), photo by Michael Taylor, source: https://www.turbosquid.com/ru/3d-models/brome-mosaic-virus-3d-model/534937

Фитопатогенные вирусы (вирусы растений).

Фитопатогенные вирусы – очень маленькие, их не видно в обычный световой микроскоп (размеры от 20 до 300 нм), они, как и все вирусы, в том числе, поражающие животный мир (зоопатогенные вирусы), не имеют клеточного строения, у них нет собственной энергии, они не имеют собственного метаболизма и полностью зависят от живой клетки растения.

По сути своей вирусы - это кусок ДНК или РНК, который встраивается в ДНК или РНК живой клетки и меняет, соответственно, геном клетки, заставляя ее изменить свои функции. Большинство вирусов растений являются РНК-содержащими.

Многие вирусы способны к заражению какого-либо одного вида растения (являются специфичными для данного вида или рода). Другие, например, вирус табачной мозаики TMV, могут поражать разные роды и виды растений.

Вирусы растений объединены в 26 групп и внесены в Список Международного комитета по таксономии вирусов (Международный комитет по таксономии вирусов Международного Союза микробиологических обществ).

Названия вирусов растений (Номенклатура) образованы при первоначальном выделении и описании вируса в соответствии с растением-хозяином и внешними симптомами заболевания, например, вирус табачной мозаики, тосповирус некроза побегов хризантем и т. п.

В качестве международных названий используются английские названия вирусов: Cauliflower mosaic virus Far-East Russian isolates, Dahlia mosaic virus и тп.

Теперь посмотрим, какие Методы используются для диагностики (обнаружения) вирусов в растительных тканях:

1. Электронная микроскопия. Метод позволяет установить форму, строение и размеры вирусов.

2. Электрофорез. Этот метод основан на электрофоретическом разделении предварительно очищенных нуклеиновых кислот вируса или вироида с окрашиванием зон. При сравнении полученных окрашенных линий с высотой стандартных маркерных зон определяют массу и размеры вирусных структур.

3. Иммунологические методы. Любой вирус, будь то вирус растений, животных или бактерий, при введении подопытному животному ведет себя как эффективный антиген. В результате образуются специфические антитела, которые реагируют на антигены (вирусы) и используются для их обнаружения.

4. Метод растений-индикаторов. При инфицировании растения вирусами появляются симптомы поражения, которые зависят не только от штамма вируса, но и от растения-хозяина и условий внешней среды. Растения-индикаторы – это растения, которые реагируют характерными симптомами на заражение вирусом. Для инфицирования используются молодые растения в фазе 2-3 настоящих листьев. Заражение проводят экстрактом больных тканей. После заражения растения помещают на сутки в темное место, затем переносят в фитотрон на 2 недели до четкого проявления вирусных симптомов, которые потом сравнивают с имеющейся базой данных.

5. Метод ДНК-зондов основан на принципе комплементарности (взаимного дополнения). Синтезируются зонды, которые узнают определенные нуклеотидные последовательности РНК вируса. Метод позволяет дифференцировать группы, виды и даже штаммы вирусов.

6. Метод включений. Развитие некоторых вирусов в клетках растения сопровождается образованием в ней скопления вирусных частиц, которые обнаруживаются даже с помощью светового микроскопа . Каждому виду вируса свойственна своя форма вирусных включений, например, для Х-вируса картофеля типично образование сферических аморфных тел.

И, наконец, то, что все время пытаются сделать цветоводы на различных форумах -

7. Визуальная диагностика. Она возможна лишь в случае, если вирус вызывает определенные патологические изменения в организме – симптомы.

Но метод визуальной диагностики вирусного поражения растений может быть лишь поводом для проведения диагностики на основе методов, описанных выше, ибо сам по себе не является доказательным методом.

У некоторых растений болезнь проходит бессимптомно, и вам даже в голову не приходит, что с ним что-то не так. У других симптоматика ярко выражена, но вызвана совершенно другими причинами, например, эта симптоматика характерна также и для нарушения минерального питания, поражения фитоплазмами, бактериями, гербицидами гормональной природы и тд.

Теперь, когда вы знаете, что думают по этому поводу фитопатологии и вирусологи, как вы думаете, можно ли путем визуального осмотра, тем более по фотографии на форуме чужого растения на глаз определить, есть ли там вирусное поражение, или изменения фенотипических (внешних) признаков могут быть вызваны и другими причинами, имеющие сходные симптомы?

Вывод №1

Точная идентификация поражения вирусами лишь по внешним признакам невозможна.

Будете в следующий раз кричать на форуме - о, Боже, это вирус, я точно знаю! ?:) То-то же:)

Поехали дальше.

Основные типы вирусных симптомов.

ВАЖНО!

Все эти симптомы характерны не только для вирусного поражения, но и для поражения другими фитопатогенами, а также могут быть вызваны недостатком каких-либо микроэлементов в усвояемой форме

- Мозаика – неравномерная зеленая окраска листовых пластин или наличие пятен желтоватого или светло-зеленого цвета.

- Хлороз – общее или симметричное пожелтение тканей листа.

некротические пятна на гибискусе липолистном. Клиническое проявление типично как для вируса, так и для других патогенных факторов. в данном случае некроз вызван работой путинного клеща. Автор - Марина Чернышёва, Минск, Беларусь

- Некроз – отмирание тканей растений, в случае с вирусами часто является следствием мозаики или хлороза при сильном их развитии, но нередко развивается и самостоятельно. Местный некроз – развивается в местах проникновения инфекции в растение (и не только вирусной), системный – может проявляться на любых частях растения.

- Деформации органов растений - В результате нарушения координации роста развивается морщинистость, курчавость, вздутия, искривления побегов.

- Угнетение роста может выражаться в общей карликовости растений, укорочении междоузлий на верхушке побега (то есть, на той части, которая развивается уже в присутствии патогена).

- Увядание как результат сильного поражения сосудистой системы растительного организма.

- Пролиферация (Израстание) как результат нарушения покоя пазушных и зимующих почек или перерождения и вегетативного незапланированного роста генеративных органов. (нитевидность стеблей и ростков).

- Абортивность (опадение) цветков и завязей, усыхание завязавшихся плодов или отдельных семян в плоде, бессемянность плодов.

- Новообразования – опухоли на различных частях растения (например, разрастание жилок листа), листовидные выросты и тп. Может быть симптомом, например, поражения растения сосущими насекомыми-вредителями

Антоцианоз – пурпурное, красно-фиолетовое или сине-фиолетовое окрашивание листьев или их краев, жилок, стеблей. Может также быть симптомом, например, дефицита доступных форм фосфора в питательной среде.

Пестролепестность – неравномерность окраски или частичное обесцвечивание лепестков, например, у тюльпана.

Важно!

ВАЖНО! В большинстве случаев у больного растения обнаруживается несколько симптомов в сочетании.

На пестролепестности остановимся отдельно и более подробно на примере всем известного вируса пестролепестности тюльпана (TBV).

Ambrosius Bosschaert the Elder (1573-1621) –– Tulips in a Wan-Li Vase, around 1619 : The Westphalia-Lippe Regional Association Museum of Arts and Culture, Münster. Germany

Вирусная пестролепестность

Все остальные вирусы, поражающие тюльпаны, вызывают сильно выраженное угнетение растения, деформацию листьев и других органов, деградацию луковиц. Но тюльпаны, пораженные вирусом пестролепестности тюльпана (TBV), сохраняют практически полностью жизнеспособность, степень угнетения хоть и не отсутствует совсем, но очень мала.

Контроль этого вируса уничтожением растений с пестрыми цветками неэффективен, потому что, далеко не все тюльпаны, несущие этот вирус, проявляют пестролепестность, он может быть замаскирован фенотипическим проявлением доминантных генов, отвечающих за окраску цветка растения.

Например, белые и желтые сорта практически никак не проявляют наличие данного вируса еще и потому, что, условно говоря, белое на белом и бледно-желтое на бледно-желтом разглядеть практически невозможно.

Следовательно, невозможно распознать зараженные растения этих окрасок на глаз. Даже красные, розовые, фиолетовые сорта далеко не всегда проявляют пестролепестность при поражении TBV.

Photo Silver Standard is a Dutch Broken Single Early tulip dating from 1760 (photograph by Rimmer de Vries). (source: http://oldtulips.org/index.php?section=broken&content=index)

Окраска часто весьма нетривиальна, даже уникальна. До сих пор в мире немало поклонников пестролепестных (именно вирусных) тюльпанов. В некоторых странах, в частности в США, Англии и Голландии, есть общества любителей таких тюльпанов, специально собирающих и разводящих такие растения, даже и на продажу, но только для осведомленных коллекционеров.

Вирусные пестролепестные тюльпаны активно распространяются уже несколько веков. К фатальным последствиям это не привело, ибо этот вирус, по каким-то своим причинам, довольно консервативен и не стремится убить хозяина или расползтись по другим растениям, хотя и не брезгует некоторыми, например, лилиями.

И для лилии поражение этим вирусом уже не так безобидно, болезнь протекает тяжелее и не ограничивается пестротой, у лилии он уже вызывает весь комплекс поражения, в виде деформации, угнетения, вплоть до летальности (гибели).

Данный вирус распространяют некоторые насекомые, в частности тля, поэтому изоляция таких растений может не помочь.

Исключать, что вирус может быть мутагеном (то есть, вызвать устойчивую мутацию и создание нового сорта) нельзя, поскольку, как я уже написала выше, вирус - это кусок ДНК или РНК, он встраивается в ДНК или РНК живой клетки и меняет ее геном.

Есть ненулевая вероятность того, что именно так и получились некоторые пестролистные сорта тюльпанов. Сейчас они чисты от вируса, но в свое время именно вирус сыграл не последнюю роль в образовании сорта - изменение генома зафиксировалось в семени без передачи собственно вируса.

Этот процесс мог быть результатом спонтанной, а не индуцированной мутации, ибо мутация - это один из механизмов, которые природа использует для создания множественного разнообразия как способа найти наиболее приспособленные к изменившимся условиям обитания, а значит, и эволюции вида.

Кроме того, пестролепестность (пёстрая окраска лепестков у цветков различных растений) может быть как вирусной, так и генетической.

Генетическая пестролепестность (кодоминирование)

photo tulip Triumf Carnaval de Rio, source https://www.burpee.com/perennials/tulip-bulbs/tulip-carnaval-de-rio-prod002986.html

Генетическая пестролепестность — сортовой признак, передающийся у декоративных растений в последующих поколениях при вегетативном размножении стабильно, а при семенном может проявиться или нет, в зависимости от плана гибридизации и использовании определенных родительских пар.

Представим себе, что в гибридизации принимали участие два родителя, один нес аллель красного цвета, другой - белого. В результате скрещивания в поколении F2 и далее получился гибрид розового цвета. То есть, доминантный аллель красного цвета (R) не полностью маскирует аллель для белого цвета (r), в результате чего проявился промежуточный фенотип (розовый цветок). В этом случае можно говорить о неполном доминировании.

Красный цветок (RR) X Белый цветок (rr) = Розовый цветок (Rr)

Интенсивность окраски розового цвета будет варьироваться от индивида к индивиду, в зависимости от того, насколько выражено доминировние одного аллеля по сравнению с другим.

Но может так случиться, что оба гена (и красный, и белый) проявят себя как доминантные и будут полностью выражены в фенотипе как пестролепестность - чередование белых и красных полос. Это называется кодоминированием.

Красный цветок (RR) X Белый цветок (rr) = Красно-белый цветок (Rr)

Affaire Triumph Tulip, вариабельность окраски в рамках нормы, фото https://www.shootgardening.co.uk/plant/tulipa-affaire

Оба фенотипа ( и белый, и красный) полностью выражены в гибридном генотипе, и по интенсивности красного и белого варьироваться не будут, но будут варьироваться по ширине полосок.

Можно ли, базируясь исключительно на визуальном осмотре, вынести вердикт - это вирусная пестролепестность или генетическая? Нет, нельзя. Для однозначного определения наличия вируса в тканях растения необходимы лабораторные условия, необходимая аппаратура и, конечно, как минимум, фитопатолог (см выше методы изучения фитопатогенных вирусов).

Всегда ли пестролепестность есть результат действия вируса? Нет, не всегда. Но и для этого вам понадобится лаборатория, чтобы разобраться, кто там и что себе закодировал в окраске лепестков:)

Важно!

ВАЖНО! Вирусная пестролепестность , как правило, характеризуется появлением беспорядочно расположенных по площади лепестка светло- и тёмноокрашенных пятен и полос, и рисунок, образованный пятнами, не повторяется.

photo Real virus tulip source: https://alchetron.com/Tulip-breaking-virus#tulip-breaking-virus-e5d5efb7-ea16-4148-a69e-1f1edf0add5-resize-750.jpeg

ВАЖНО!

При генетической пестролепестности светлые и тёмные пятна обычно расположены в определённом порядке, чаще по краю лепестков, и рисунок, как правило, повторяется.

photo tulip triumth rem's favourite (source: https://www.crocus.co.uk/plants/)

ВАЖНО!

Важным визуальным отличительным признаком вирусной пестролепестности от генетической является то, что при генетической пестролепестности граница между светлыми и темными полосками четкая, и интенсивность окраски каждого цвета относительно равномерная. При вирусной пестролепестности эта граница размыта, один цвет налезает на другой, создается неравномерная по ширине полоска смешения двух цветов. Темные полосы при вирусной природе пестролепестности имеют неодинаковую интенсивность окраски, какие-то из них ярче, какие-то бледней, как если бы вы рисовали акварельными красками по мокрому листу – граница между контрастными цветами будет такой же “водянистой”.

Теперь поговорим о гибридных шлюмбергерах, которые, по сути, не подвергались и не подвергаются направленной (индуцированной) селекции с учетом законов генетики, их пылят без разбору между собой, ориентируясь только на цвет и форму цветков родительской пары, не зная, кто у этих родителей был родителями, и далее по восходящей к бабушкам и дедушкам, пра, пра-пра и тд.

Разберем пример, который мне прислала одна из коллекционеров шлюмбергер:

1. Изначально цветок.

2. Видоизменяется

«Вопрос - Можете ли Вы пояснить простым языком, вирус, или что это на шлюмбергерах.
Вот это фото гибридизатора группы орссичиан (подвид шлюмб с крупными цветами и сегментами).

ЦВЕТЫ ПОЛОСАТЯТСЯ АБСОЛЮТНО ОДИНАКОВО, РАСТЕНИЯ МОГУТ ПЛОХО РАСТИ, МОГУТ ПРЕКРАСНО РАСТИ.
По словам Европы, это вирус мозаики и наличие еще других видов вируса. Анализы не проводились.

Рекомендация - уничтожать, как тюльпаны с последующей дезинфекцией тары.

3. Сравнительный анализ

Пытались вываривать (держать пару сегментов в очень горячей воде) - безрезультатно. Способ этот предложен был гибридизатором орссичиан.
Спасибо большое Вам!»

Про способы избавления от вируса (в том числе, про температурный шок как способ избавления от вируса) мы поговорим чуть позже, а для начала попробуем понять, какие у нас есть варианты такой изменчивости цветка.

1. Это действительно вирус, например, SchVX. Он, кстати, единственный вирус шлюмбергер, который есть в Списке Международного комитета по таксономии вирусов, других н заданный момент не зафиксировано. Специфичных вирусов эпифиллумов, рипсалисов и других лесных кактусов, принимавших активное участие в гибридизации я в этом списке тоже не нашла, но, возможно, они пришли к ним от других растений-хозяев и носят их название. Например, от опунции, их в списке целых 2: OpVX, SOV. Для того, чтобы точно определить, вирус это или нет, и если вирус, то какой - вы знаете уже, куда надо идти - в лабораторию. Поэтому комментировать выводы «Европы» о том, что это вирус, с учетом фразы «анализы не проводились» контрпродуктивно и ничем не отличается от гадания на кофейной гуще. Без лабораторного исследования утвердительно на этот вопрос ответить нельзя.

2. Это генетическая пестролепестность, которая проявилась под действием условий содержания и опять исчезла, когда условия содержания изменились. Окраска лепестков ( то более насыщенная, то менее) - может быть результатом многих факторов - и микроэлементов, и температуры, и светового режима.

schlumbergera Branca Dobrada, photo by Antonio Palomo, Spain, Facebook, окраска цветка розовая, потому что Антонио сожержит растения в тепличных условиях при естественных природных колебаниях температур

schlumbergera Branca Dobrada, автор - Светлана Черных, Москва, Россия, цветки имеют белую окраску, потому что содержатся в комнатных условиях без сильных температурных колебаний

Известно, что окраска белоцветковых шлюмбергер напрямую зависит от того, при какой температуре содержались шлюмбергеры в период закладки цветочных почек, и одно и то же растение, в один сезон зацветает белыми цветками, а в следующий все цветки могут быть розовыми, и окраска лепестков не будет однородной и одинаковой по интенсивности цвета и площади окраски розовым цветом.

«Если ночные температуры опускаются ниже 10-12° С, в белых, желтых и пастельных цветах появляется розовые оттенки. Вот почему, повысив температуру в третью неделю ноября, мы смогли повлиять на окраску цветков и получили меньше розовых тонов, чем это было в прошлые годы. Я также заметил, что если растение, в цветах которого много розового, перенести в более теплое помещение, оно утратит большую часть своих розовых оттенков.»
(SCHLUMBERGERA QUESTIONS. Dick Kohlschrieber. The Epi-Gram South Bay Epiphyllum Society ).

На примере двух фотографий шлюмбергеры Branca Dobrada - с розовой окраской цветка и с белой, мы можем наблюдать именно термозависимость шлюмбергер. Поскольку кто принимал участие в гибридизации этого сорта, предположить вообще нет никакой возможности, насколько я понимаю, этот вариетет был найден случайно в чьей-то домашней коллекции и, скорее всего, является результатом спонтанной мутации, мы не будем строить предположения, которые уведут нас от очевидной причины изменения окраски цветка - термозависимости окраски цветка. Розовый цвет - это защитное действие все тех же каротиноидов и антоцианов от повреждающего действия окружающей среды ( в данном случае, пониженной температуры), о которых мы уже с вами знаем из статьи "Что такое фотосинтез и откуда берутся вариегатные растения".

Теперь о том, откуда могла взяться пестролепестность у полосато-окрашенных гибридов шлюмбергер. Конкретный сорт разбирать не будем - поговорим о гипотетической шлюмбергере, у которой окраска лепестков гуляет от равномерноокрашенной до полосатой, от сезона к сезона - в прошлом году она была полосатой, в этом - полосок нет. Почему?

Можно предположить, что в гибридизации принимали участие две белоцветковых шлюмбергеры, в родителях у которых были и розовоцветковые, и ген, кодирующий розовый цвет, тоже присутствует, но работает в паре с каким-то геном, который его частично подавляет, и он не проявляет себя в достаточной степени (неполное доминирование).

При этом, в родительской паре у нашего гибрида (мы помним, что они оба белые), один родитель имеет в геноме ген белого цвета, который более чувствителен к температуре и при определенной температуре проявляется ярко-розовым, а у другого родителя ген белого цвета менее чувствителен, и при той же температуре остается практически белым. Оба гена проявляются полностью (кодоминирование), и окраска цветка будет гулять от сезона к сезону, в зависимости от температуры окружающей среды.

Белый, чувствительный к температуре цветок (WpWp) X Белый, не чувствительный к температуре цветок (ww) = Розовый, проявляющий полоски только при температуре-белый цветок (Wpww)

Если к температуре присоединились еще какие-либо факторы, например, изменились количественные и качественные показатели микроэлементов ( удобрение поменяли, или дозу), то тут мы можем наблюдать модификационную изменчивость. Интенсивность модификации будет зависеть от силы и продолжительности воздействия факторов окружающей среды.

В генетике есть такое понятие как норма реакции - спектр возможных уровней экспрессии (выраженности) генов, из которых выбирается тот уровень, который наиболее подходит для данных условий окружающей среды. Чем шире норма реакции, тем больше возможных вариантов проявления фенотипа (внешнего вида), тем больше преимуществ у вида.

Поскольку гибридизация у шлюмбергер ведется хаотично, и значит, никто не знает, кто там на самом деле, принимал участие в создании данного гибрида, а так же учитывая, что у шлюмбергеры, по всей видимости, достаточно широкая норма реакции, а также учитывая, что, как образно выразилась автор вопроса «ЦВЕТЫ ПОЛОСАТЯТСЯ АБСОЛЮТНО ОДИНАКОВО, РАСТЕНИЯ МОГУТ ПЛОХО РАСТИ, МОГУТ ПРЕКРАСНО РАСТИ», этот вариант объяснения, почему у шлюмбергеры то появляется, то пропадает пестролепестность, вполне рабочая. Плохо расти они могут и по причине ошибок в агротехнике на каких-то этапах выращивания, и по причине изменения условий окружающей среды.

Нельзя, также, сбрасывать со счетов, что под действием повреждающих факторов (мутагенов), может происходить дефектная мутация конкретного организма, клетки будут включать процессы репарации (восстановления), активизировать все имеющиеся механизмы, обеспечивающие устойчивость к повреждениям, и на какое-то время, которое понадобится растению для восстановления, выглядеть он будет по принципу «я сегодня не то что давеча». Такая мутация может быть не закреплена в генотипе, она обратима, и растение восстановится (реверсирует) к исходной форме, потомство не будет наследовать ее.

source: https://www.latimes.com/lifestyle/story/2020-03-26/10-things-you-can-do-in-your-garden-now-despite-coronavirus

Что может стать мутагеном? Да что угодно. Например, я часто встречаю на форумах совет протирать листья растений спиртосодержащими жидкостями (даже просто водкой) в целях борьбы с мучнистым червецом или трипсами, мол, обеззараживаем. Никто не думает о том, что спирт может быть фитотоксичным и мутагенным. Сам по себе этиловый спирт не является мутагеном (веществом, способным вызвать мутацию), но он окисляется до ацетальдегида, а вот ацетильдегид уже является доказанным аутомутагеном.

Так что кто ж знает этого цветовода, какие манипуляции он совершал с растением в процессе выращивания, чем его кормил и чем лечил - любой совет бабы Маши с форума, «которая всю жизнь выращивает именно так, и у нее отличные результаты» может привести к тому, что ваше растение изменится до неузнаваемости, и, к сожалению, не всегда этот процесс обратим.

Теперь поговорим о заражении и перемещении вирусов в растениях.

Поражение вирусами редко бывает локальным (местным), оно почти всегда поражает все органы растения (системное поражение).

Клетки растений при системном заражении могут накапливать вирус в значительных количествах, оставаясь жизнеспособными.

Локальное поражение может объясняться двумя причинами: тканевой специфичностью и местной некротизацией ткани, в результате чего происходит локализация вирусной инфекции в месте проникновения вируса в ткани растения.

Часто растения реагируют на инфекцию обоими типами симптомов, и локальная некротизация тканей в местах проникновения вирусов сочетается с развитием системной инфекции растения, которая также может приводить к местной или системной некротизации тканей разных органов.

Вирусы накапливаются только в тех клетках, где происходит их воспроизводство. В сосудах они практически не способны размножаться. Максимальное количество вирусных частиц, накапливающихся в клетке, зависит от вида растения-хозяина.

Например, в клетках листьев табака накапливается в 10 раз больше вирусов табачной мозаики, чем в листьях томата.

Как происходит заражение

1. Передача контактно-механическим путем при взаимоповреждающем контакте здорового и больного растения (при обрезке, пасынковании, сборе урожая, а также в загущенных посадках).

2. Распространение семенами и пыльцой.

3. Для вегетативно размножаемых культур основной способ распространения вирусов - через посадочный материал.

4. Беспозвоночными с колюще сосущим или грызущим аппаратом (тлями, цикадками, трипсами, червецами, щитовками, клещами) и круглыми червями (нематодами). Читайте про нематоду - здесь.

5. Спорами и зооспорами фитопатогенных грибов.

Вирусы могут передаваться переносчиками от больного растения к здоровому непосредственно после непродолжительного (несколько секунд) питания на больном или на здоровом растении, а могут и не сразу, а после латентного периода определенной продолжительности (от нескольких часов до нескольких суток). Переносчик сохраняет способность передавать вирус в течение длительного времени, иногда в течение всей жизни.

Отдельные переносчики могут передавать много различных вирусов, например тля вида Myzus persicae способна переносить до 70 вирусов.

Вирусы постоянно присутствуют в растениях

их вредоносность проявляется, как правило, в стрессовых ситуациях. Растения САМОСТОЯТЕЛЬНО МОГУТ ЗАЩИТИТЬСЯ ОТ МНОГИХ ВИРУСОВ, но результат этой борьбы проявляется в виде точечных или обширных некрозов, мозаик и деформаций.

ЗАЩИТНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПРОТИВ ФИТОПАТОГЕННЫХ ВИРУСОВ

Прямые методы защиты растений от вирусов отсутствуют.

- Селекция растений, направленная на усиление иммунности и толерантности.
- Выбраковка растений с вирусными симптомами,
- Использование безвирусных семян.

Термотерапия позволяет резко снизить зараженность, а иногда и полностью избавить растения от вирусов. Прогревание семян или вегетативных органов строго специфичны для каждой культуры, то, что подойдет для одного вида и рода растения, будет либо губительным для другого, либо совершенно бесполезным.

Тут мы возвращаемся к совету «Европы» по поводу шлюмбергер -
« Пытались вываривать (держать пару сегментов в очень горячей воде) - безрезультатно. Способ этот предложен был гибридизатором орссичиан.».

Устойчивость разных вирусов к повышенной температуре, когда они находятся вне организма хозяина, весьма различна.

Характеристика термоустойчивости вирусов обычно дается путем испытания экстрактов зараженных тканей, выдерживаемых в течение 10 мин при критической температуре. Большую роль при этом играют и другие условия, например, инактивация вируса посредством термотерапии зависит от уровня рН (кислотности среды).

Доказано, что вирус табачной мозаики при рН 7 инактивируется в течение 10 мин при 75° С, но при рН 5,5 за то же время инактивация оказывается неполной даже при 90° С.

Некоторые вирусы, например, С1 коровьего гороха инактивируется при температуре, превышающей 108° С, что полностью исключает подобный способ обеззараживания с живым растением - оно просто погибнет.

Замораживание обычно мало повреждает вирусы. Большое значение имеет рН среды.

(Источник: https://studopedia.ru/11_136278_deystvie-fizicheskih-faktorov-na-virusi.html)

Экспериментировать можно с клеткой инвитро,

а вот с живым растением особенно не разбежишься, вирус, возможно, и деструктурируется, но вместе с клетко-хозяином, которая не выдержит ни ни силы, ни длительности воздействия.

Термотерапия - широкоизвестный метод оздоровления зараженных вирусами растений, растения подвергаются воздействию горячей воды или горячего воздуха. Опытным путем было доказано еще в 1936 году, что погружение побегов персика и вишни в воду +35 и +50С с целью освобождения от вируса положительных результатов не дало.

Никитский ботанический сад, Ялта

Сотрудники Национального научного Центра Никитского ботанического сада провели ряд экспериментов по изучению возможностей термотерапии для различных вирусов и в условиях различных растений-хозяев.

Результаты этих экспериментов:

Погружение клубнелуковиц гладиолусов в горячую воду +50, +55, +60 и длительности погружения 15, 30, 45 минут также не произвела никакого действия на вирусы, а при увеличении длительности прогревая до 90 минут наблюдалась полная гибель клубнелуковиц.

Также, надо учитывать, что вирусы могут быть лабильны (восприимчивы) к термотерапии, и нелабильны. Продолжительность и температурные показатели термотерапии всецело зависит от состава вирусов и их термолабильности. Если для гвоздики достаточно 10 недель воздействия теплом, то для освобождения хризантемы от того же вируса этот период более 12 недель. В то же время, для таких растений, как цимбидиум, антуриум Андрэ и луковичных культур аналогичные условия терапии не приемлемы.

В результате серии экспериментов в Никитском ботаническом саду удалось также выяснить, что иногда удается излечить растение от вируса, но от вируса освобождается только верхушка побега, отросшая во время термотерапии. Такую верхушку привить на безвирусный подвой и укоренить ее, это может быть способом получения материала для размножения растения, свободного от вируса.

Но в обычных домашних условиях у вас нет возможности проследить, удался ли ваш эксперимент или нет, а также определить эмпирическим путем параметры воздействия - какова должна быть температура воды и длительность воздействия.

Химиотерапия – обработка химическими веществами, задерживающими репликацию вирусов или снижающими их инфекционные свойства.

Химические способы борьбы пока недостаточно хорошо разработаны, т.к. репликация (размножение) вирусов тесно связана с обменом веществ растения-хозяина, что непосредственное избирательное воздействие на сам патоген отрицательно скажется и на растительной клетке. Поэтому защита от вирусов сводится скорее к предупреждению заболеваний и к снижению темпов развития вирусных патологий различными приемами агротехники.

Источник: https://cvetok66.ru/sadovodstvo/2267-mikroklonalnoe-razmnozhenie-tehnologija-primenenie/

Еще один способ защиты растений от вирусного поражения - использование безвирусного посадочного материала, полученного методом апикальных меристем. Лучший эффект оздоровления от вирусных инфекций получают при комбинировании метода апикальных меристем с предварительной термотерапией и химиотерапией.

Дезинфекция режущих инструментов и орудий труда в растворе формалина, перманганата калия, спирта или их тепловую обработку, работу в спецодежде и обуви, использование дезинфекционных ковриков и платформ.

Ослабления симптомов заболевания можно добиться за счет поддержания оптимального режима выращивания культуры, т. е. активизации иммунитета. Для этого растения опрыскивают растворами микроэлементов, фосфорными и калийными удобрениями, которые стимулируют раннее созревание растений и как следствие – наступление возрастной устойчивости.

В литературе имеются данные о том, что индуктором приобретенной устойчивости может быть салициловая кислота (Malamy et al., 1990; Métraux et ai., 1990; Chen, Klessig, 1991; Weymann et а!., 1995). Чтобы проверить, действительно ли салициловая кислота вызывает развитие приобретенной устойчивости, было проверено ее влияние на репродукцию и транспорт вируса табачной мозаики TMV в листьях чувствительных и сверхчувствительных растениях табака. К сожалению, Результаты эксперимента дали основания сомневаться в том, что салициловая кислота действительно является индуктором развития приобретенной устойчивости сверхчувствительных растений к повторному заражению вирусами. (Источник: https://www.dissercat.com/content/mekhanizmy-ustoichivosti-sverkhchuvstvitelnykh-rastenii-tabaka-k-virusu-tabachnoi-mozaiki)

Возвращяясь к нашим баранам (пардон, к форумам, где собираются любители различных коллекционных растений) хотелось бы отметить еще один момент.

Пожалуйста, когда вы читаете на форумах и в группах, коим нет числа в соцсетях, что-то типа вот такого: «Не существует лекарства, кроме мытья клеток. Вымыть вирус из клетки можно, но это очень дорого порядка 5000 евро за каждое растение. Мы имеем возможность это делать, у нас большая лаборатория, но не у всех есть такая возможность» - имейте ввиду, что вымыть вирус из живой клетки невозможно. Вот как вы себе это представляете, промыванием выдернуть встроившийся в геном живой клетки кусок ДНК или РНК и сделать это еще и так, чтобы разрывы репарировались (восстановились) с восстановлением всех первоначальных функций клетки?

Если уважаемый продавец шлюмбергер обладает такой технологией, почему он молчит и не вносит свою лепту в борьбу с вирусами ВИЧ, например? Возмутительное равнодушие к проблемам мирового масштаба. Ну а кроме шуток, к сожалению, этот пост надо читать так: «покупайте посадочный материал только у нас». Это конкурентная борьба, ничего больше. Причем, нечестная, ибо использует неосведомленность покупателей в вопросах вирусологии и провоцирует массовый психоз и вирусофобию. О других мифах, связанных с растениями - читаем здесь.

Итак, мои дорогие, у вас теперь есть все данные, чтобы самостоятельно принять решение, что вам делать с пестрыми тюльпанами и шлюмбергерами, точно представляя в чем опасности этого, и какие меры предосторожности необходимо применять, помня о способах передачи вирусов (если в вашем случае это все-таки вирус).

Помните - визуального осмотра недостаточно для постановки диагноза «вирус». Если, помимо пестролепестности, на вашей шлюмбергере не наблюдается других симптомов, они прекрасно растут у вас, форма и размер сегментов не меняется, меняется только окраска цветка от сезона цветения к сезону цветения, не наблюдается общего угнетения растения и деформации различных частей растения, вероятно, что это вовсе не вирус.

ВЫВОД №2

Если вы абсолютно уверены, что ваше растение поражено вирусом, и вас это беспокоит – просто уничтожьте это растение, сожгите его, а заодно и грунт, и горшок, в котором он у вас сидел. Именно СОЖГИТЕ, а не выбросьте, потому что вирус пестролепестности могут переносить летающие насекомые. Вы отнесли подозрительное растение на помойку, ваша соседка его там подобрала, принесла домой, и ваш страшный вирус вернулся к вам через открытое окно с почтовым голубем (тлей) – привет от соседки! НИКАКИЕ ВАШИ НАПРАВЛЕННЫЕ ПОПЫТКИ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ НЕ МОГУТ ОСВОБОДИТЬ РАСТИТЕЛЬНУЮ КЛЕТКУ ОТ ВИРУСА. Помните, что все советы «промыть клетку», воздействовать на растение холодом или теплом не имеют никакого практического смысла для цветоводов в домашних условиях. ВАША ЗАДАЧА – ДАТЬ ВОЗМОЖНОСТЬ РАСТЕНИЮ САМОМУ СПРАВИТЬСЯ С ВОЗМОЖНЫМИ НЕГАТИВНЫМИ ПОСЛЕДСТВИЯМИ ПОРАЖЕНИЯ ВИРУСОМ, ПРЕДОСТАВИВ ЕМУ ОПТИМАЛЬНЫЕ ДЛЯ НОРМАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ УСЛОВИЯ.

ВЫВОД №3

Абстрактная вирусофобия, которая прочно поселилась на цветочных форумах, ни к чему не приведет, кроме полного искоренения шлюмбергер (а также тюльпанов, хост, лилий, и т.п.) в отдельно взятых садах и на отдельно взятых подоконниках.

Используемая литература:

«Защита растений от болезней в теплицах» Авторы: Ахатов А.К., Джалилов Ф.С. и др. Издательство: Москва, Товарищество научных изданий КМК Год издания: 2002

«Применение биотехнологических методов в оздоровлении растений и размножении безвирусного посадочного материала перспективных цветочно-декоративных культур» Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии» Авторы Митрофанова И.В., Лесникова-Седошенко Н.П., Митрофанова О.В.

«Механизмы устойчивости сверхчувствительных растений табака к вирусу табачной мозаики» тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.12, доктор биологических наук Малиновский В.И.

«Генетика с основами селекции. Учебник для студентов высших учебных заведений» автора Инге-Вечтомов С.Г. – СПб: «Изд-во Н-Л».2010. -728 с. (2-ое изд.)

Курс «Генетика», доктор биологических наук МГУ имени М.В.Ломоносова, профессор кафедры генетики биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова Асланян М.М