ویروس موزاییک تنباکو

ویروس موزاییک تنباکو

ویروس موزاییک تنباکو Tobacco mosaic virus) TMV)، یکی از گونه های جنس Tobamovirus می باشد. این ویروس جزو ویروس های SS RNA⁺ میله ای شکل طبقه بندی می شود که طیف وسیعی از گیاهان به خصوص تنباکو و سایر اعضای خانواده سولاناسه Solanaceae (بادنجانیان) را آلوده می کند.

 

ساختار

شکل ظاهری این ویروس، میله ای شکل است. کپسید آن از ۲۱۳۰ مولکول پروتئین پوششی و یک مولکول RNA تک رشته ژنومی ، به طول ۶۴۰۰ باز ساخته شده است. روکش پروتئینی اطراف مارپیچ RNA قرار گرفته و ساختاری شبیه سنجاق مو را می سازد.

پروتئین مونومر از ۱۵۸ اسید آمینه تشکیل شده است که به چهار مارپیچ اصلی آلفا متصل می شوند. RNA در شعاع ۴ نانومتری قرار گرفته و توسط پروتئین های پوششی در برابر آنزیم های محیطی محافظت می شود. داخل کپسید و در نزدیکی هسته، مولکول پیچ خورده RNA که از حدود ۶۳۹۵ نوکلئوتید ساخته شده است، قرار دارد.

 

ژنوم

ژنوم ویروس موزاییک تنباکو از یک RNA تک رشته ای (SS RNA) با اندازه ۶.۳ – ۶.۵ کیلو باز تشکیل شده است. انتهای ‘۳ دارای یک ساختار tRNA مانند است و انتهای’۵ نیز دارای یک کلاهک نوکلئوتیدی متیله شده می باشد. ژنوم ویروس TMV 4 فریم خواندن باز  یا ” ۴ چارچوب باز خواندن” (ORFs) را رمزگذاری می کند ، که دو تای آنها به دلیل خواندن ریبوزومی UAG کدون توقف ، پروتئین یکسانی تولید می کنند. چهار ژن با استفاده از RNA پلیمراز وابسته به RNA {(RdRP, RDR)  یا  RNA replicase}، پروتئین به اصطلاح حرکتی و یک پروتئین کپسیدی را رمزگذاری می کنند.

ویژگی های فیزیکوشیمیایی

ویروس TMV در برابر گرما مقاوم است، بطوری که بر روی یک برگ خشک، می تواند در دمای ۵۰ درجه سانتی گراد (۱۲۰ درجه فارنهایت) برای مدت ۳۰ دقیقه زنده بماند. ضریب شکست این ویروس نیز حدود ۱.۵۷ برآورد شده است.

.

.

چرخه بیماری زایی

این ویروس ساختار و روند مشخصی برای زمستان گذاری ندارد. در طی زمستان، ویروس TMV بر روی ساقه، برگ ها، خاک و حتی سطح بذرهای آلوده قرار می گیرد. این ویروس قادر است حتی برای سال های زیادی در گیاه تنباکو آلوده، زنده بماند. تماس مستقیم گیاه میزبان با وکتورهای این ویروس سبب می شود تا به سرعت فرآیند آلودگی و سپس تکثیر ویروس در سلول های میزبان آغاز شود. به بیان دیگر مدت زمان تلقیح تا آلودگی و عفونت بسیار کوتاه است. مفهوم چرخه بیماری زایی ویروس TMV دارای دو بخش اصلی است: بخش اول ایجاد آلودگی و انتقال و بخش دوم تکثیر.

الف- ایجاد آلودگی و انتقال

ویروس ها پس از تکثیر از طریق پلاسمودسماتا وارد سلول های همسایه می شوند. در واقع انتقال عفونت و آلودگی از طریق تماس مستقیم سلول های همسایه اتفاق می افتد، برای تسهیل در ورود به سلول میزبان جدید، ویروس TMV یک پروتئین حرکتی ۳۰ کیلو دالتونی به نام P30 تولید می کند که سبب بزرگ شدن پلاسمودسماتا می شود. ویروس موزاییک تنباکو به احتمال زیاد به صورت مجموعه ای از RNA، P30 و پروتئین های تکثیری از سلولی به سلول دیگر حرکت می کند.

 

 

یکی دیگر از راه های انتقال ویروس در داخل گیاه برای مسیرهای طولانی تر، استفاده از بافت آبکش (Phloem) است. علاوه بر این، ویروس TMV توانایی انتقال بین دو گیاه از طریق تماس مستقیم را نیز دارا است. اگر چه این ویروس هنوز دارای وکتورهای کاملا مشخص و قطعی برای انتقال نیست اما می تواند حتی از طریق انسان نیز از گیاهان آلوده به گیاهان سالم انتقال پیدا کند.

ب- تکثیر

پس از ورود ویروس TMV به سلول میزبان از طریق تلقیح مکانیکی، ویروس پوشش پروتئینی را باز کرده و رشته RNA خود به منظور تکثیر در داخل سلول میزبان آزاد می کند. به محض اینکه  پوشش پروتئینی باز می شود ، ژن MetHel: Pol ترجمه شده تا آنزیم Capping MetHel و RNA Polymerase را بسازد. سپس ژنوم ویروسی به منظور تولید mRNA های متعدد از طریق یک RNA – واسط به تحریک tRNAHIS در انتهای  ‘۳ ، تکثیر می شود. mRNA های حاصل چندین پروتئین از جمله پروتئین پوششی ، یک RNA پلیمراز وابسته به RNA (RdRp) و همچنین پروتئین حرکتی را رمزگذاری می کنند. بنابراین با این روند، ویروس TMV می تواند ژنوم خود را تکثیر کند.

 

 

پس از سنتز پروتئین پوششی و ژنوم RNA از TMV ، آنها بطور خودبخود در یک فرآیند بسیار سازمان یافته کنار هم قرار گرفته و ویروس های کاملی را می سازند.  

میزبان ها و نشانه های آلودگی

ویروس موزاییک تنباکو همانند دیگر ویروس های پاتوژن گیاهی، دارای طیف وسیعی از میزبان ها هستند. مطالعات نشان می دهد این ویروس ۹ خانواده گیاهی و حداقل ۱۲۵ گونه جداگانه از جمله تنباکو، گوجه فرنگی، فلفل و سایر گونه های خانواده سولاناسه Solanaceae ، خیار و تعدادی از گیاهان زینتی را آلوده می کند.

 

 

آلودگی به این ویروس علائم و نشانه های زیادی دارد، اولین مشخصه آلودگی به این ویروس، رنگ سبز روشن بین رگهای برگهای جوان است. بلافاصله پس از این، توسعه “موزائیک” یا الگوی متلاطم مناطق روشن و سبز تیره (ایجاد لکه) در برگ ها به وجود می آید. همچنین ممکن است در محل برگ های آلوده، چین و چروکهای موضعی کوچک را مشاهده شود. این علائم به سرعت در گیاه پخش شده و به خصوص برگ های جوان را درگیر می کند.

 

 

رفتار این ویروس عموما به گونه ای است که باعث مرگ گیاه نمی شود اما اگر آلودگی در اوایل فصل ایجاد شود، سبب عدم رشد و ناقص ماندن گیاه می شود. برگهای پایینی به ویژه در دوره هایی که هوا گرم و خشک است در معرض “سوختگی موزاییک” قرار می گیرند، در این گونه موارد، مناطق مرده بزرگی بر روی سطح برگ مشاهده می شود. این مرحله از مخرب ترین مراحل آلودگی به ویروس موزائیک توتون و تنباکو است. برگ های آلوده ممکن است دچار چین و چروک شده یا مورب شوند. اما اگر ویروس TMV گیاهانی مانند انگور و سیب را آلوده کند ، ممکن است تقریباً بدون علامت خاصی باشد.

مبارزه و کنترل ویروس موزاییک تنباکو 

استفاده از ارقام مقاوم اولین توصیه است که کارشناسان گیاهپزشکی در مورد پیشگیری از هر نوع بیماری ها گیاهی می کنند. رایج ترین و مهمترین روش پیشگیری از ابتلا به ویروس TMV رعایت بهداشت است. حذف گیاهان مشکوک به آلودگی و شستن دست ها پس از هر نوبت کاشت، مهمترین روش پیشگیری از ابتلا به این ویروس است.

استفاده از تناوب در کاشت برای جلوگیری از آلودگی بستر کاشت، خاک و بذرها هر دو سال یکبار نیز روش مناسبی برای کنترل این ویروس است. علاوه بر این ، روش محافظت متقاطع می تواند به عنوان یک روش پیشگیری استفاده شود ، یعنی جایی که فشار قوی تر عفونت TMV با آلوده کردن گیاه میزبان با فشار خفیف TMV ، مشابه اثر واکسن مهار می شود.

هیچ ماده شیمیایی تاکنون شناسایی نشده است که بتواند گیاه را پس از آلودگی به ویروس درمان کند و این واقعیت در مورد ویروس موزاییک تنباکو نیز صدق می کند.