El virus del mosaico de la alfalfa (AMV), también conocido como virus del mosaico de la alfalfa o virus del calicó de la papa , es un fitopatógeno distribuido en todo el mundo que puede provocar necrosis y mosaicos amarillos en una gran variedad de especies de plantas, incluidos cultivos de importancia comercial. Es el único Alfamovirus de la familia Bromoviridae . En 1931 Weimer JL fue el primero en reportar AMV en alfalfa ( Medicago sativa ). La transmisión del virus ocurre principalmente por algunos pulgones (piojos de las plantas), por semillas o por polen a la semilla. [1] [2]
Virus del mosaico de la alfalfa | |
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Alfamovirus en trébol | |
Clasificación de virus | |
(no clasificado): | Virus |
Reino : | Riboviria |
Reino: | Orthornavirae |
Filo: | Kitrinoviricota |
Clase: | Alsuviricetes |
Pedido: | Martellivirales |
Familia: | Bromoviridae |
Género: | Alfamovirus |
Especies: | Virus del mosaico de la alfalfa |
Estructura y genoma
El virión tiene una cápside (proteína de cubierta) pero no tiene envoltura. La simetría icosaédrica de la cápside es de redonda a alargada. El rango de longitud de la partícula del virión es de aproximadamente 30 a 57 nm. El AMV es un virus multipartito y está compuesto por 4 partículas (3 baciliformes y 1 esferoidal) con un diámetro de 18 nm. [3] [4] El material genético de AMV consta de 3 ARN lineales de hebra única (ARN 1, ARN 2 y ARN 3) y un ARN subgenómico (ARN 4) que se obtiene por transcripción de la hebra de sentido negativo del ARN 3 El ARN 1 y 2 codifican proteínas necesarias para la replicación. El ARN 3 es necesario para la síntesis de la proteína responsable del movimiento de célula a célula. El ARN 4 codifica la cápside. Además de la encapsidación y su papel en el movimiento, la proteína de la cubierta viral también juega un papel en el inicio de la replicación del ARN. Esta propiedad se llama activación del genoma y significa que el ácido nucleico genómico no es infeccioso sin la cápside. Para la infección se requiere una asociación específica de la proteína de la cubierta con las secuencias del extremo 3 'del ARN o con el ARNm subgenómico. Las partículas baciliformes contienen ARN 1, 2 y 3 encapsidados por separado. Cada una de las partículas esferoidales tiene dos copias del ARN 4. Se ha determinado la secuencia de nucleótidos del genoma completo y la longitud del genoma es de 8274 nucleótidos (o 9155 incluido el ARN subgenómico). Los ARN 1, 2, 3 y 4 tienen respectivamente 3644 (3,65 kb), 2593 (2,6 kb), 2037 (2,2 kb) y 881 (0,88 kb) nucleótidos de longitud. [5] [6] [7]
Ciclo de replicación
El ciclo de AMV se puede dividir en 5 pasos:
- 1er paso: AMV entra en la celda y las partículas se desmontan. La proteína de la cápside permanece unida al sitio de unión de la proteína de la cubierta (CPB) en el extremo 3 'de los ARN. Los factores de iniciación elF4A, elF4E y elF4G del hospedador se unen al casquete (extremo 5 ').
- 2º paso: la proteína de la cubierta interactúa con un factor de iniciación. Esto desencadena la traducción de RNA1 y 2 en proteínas replicasa P1 y P2. El complejo P1 / P2 se une al ARN.
- 3er paso: Orientación del ARN al tonoplasto por P1 / P2. La cápside se disocia de CPB. CPB sufre un cambio conformacional en TLS (estructura similar a tRNA). P1 / P2 se unen al promotor de cadena negativa que está formado por TLS y horquilla E (dirige el inicio de algunas transcripciones).
- 4º paso: Se sintetizan los ARN de hebra negativa.
- 5º paso: Se sintetizan ARN de cadena positiva y proteínas virales. Los viriones se ensamblan.
(La mayoría de los detalles del ciclo de replicación aún se desconocen). [8]
Patología
El AMV infecta a más de 600 especies de plantas en 70 familias (huéspedes experimentales y naturales). Algunos hospedantes: patata ( Solanum tuberosum ), guisante ( Pisum sativum ), tabaco ( Nicotiana tabacum ), tomate ( Lycopersicon esculentum ), barba azul ( Caryopteris incana ), ...
Los síntomas varían desde marchitez, manchas blancas, malformaciones como enanismo, manchas anulares, moteados, mosaicos hasta necrosis, según la cepa del virus, la variedad del huésped, la etapa de crecimiento en el momento de la infección y las condiciones ambientales. Los signos de infección pueden persistir o desaparecer rápidamente. El virus se puede detectar en cada parte de la planta huésped. Los viriones se encuentran principalmente en el citoplasma de la planta infectada (como cuerpos de inclusión ).
Inclusiones del virus del mosaico de la alfalfa
El AMV in vitro tiene una longevidad de 1 a 4 días (a veces mucho más). La temperatura y la luz son los factores ambientales que más influyen en la multiplicación y movimiento de AMV en la planta y, por tanto, indirectamente en los síntomas. A baja temperatura, la aparición de necrosis, por ejemplo, es menor que a alta temperatura. El virus suele alcanzar su temperatura de inactivación entre 60 y 65 ° C. Las condiciones oscuras ralentizan la multiplicación del virus, mientras que la luz la acelera. Una hipótesis para este fenómeno es que el sombreado provoca una disminución en la producción de ATP por fotosíntesis. Se encontró que el pH óptimo era de aproximadamente 7-7,5 para el AMV en la savia (dependiendo de la especie hospedadora). Se ha comprobado que en la importante alfalfa de gramíneas forrajeras, la infección por AMV conduce a una disminución de las cantidades de Cu, Fe, Mn, P y Zn. Por otro lado, se observó un aumento de N (proteína viral). Tampoco se consideró que la alfalfa infectada fuera dañina para los animales domésticos. [9] [10] [11] [12]
El AMV es un virus vegetal muy variable y existen varias cepas con diferencias menores (cepa Q, cepa S, cepa 425, cepa AlMV-B, cepa AlMV-S, ...). La distinción se basa en diferentes síntomas en uno o dos huéspedes elegidos y también en, por ejemplo, propiedades físico-químicas diferenciales. [13]
Transmisión
Los vectores son insectos del orden Hemiptera , familia Aphididae ; Se sabe que los pulgones verdes del melocotón ( Myzus persicae ) y al menos otras 14 especies desempeñan ese papel. El AMV también puede transmitirse por semilla, polen, por inoculación mecánica de la savia de la planta y por la cuscuta parásita ( Cuscuta ). La combinación de plantas infectadas con semillas y la propagación por pulgones resulta principalmente en altos niveles de infección.
Importancia economica
La gama de huéspedes del virus es amplia e incluye cultivos alimentarios y de pastos (guisantes, lentejas, patatas, tréboles,…). La infección por AMV provoca importantes pérdidas de rendimiento, reduce la supervivencia invernal y facilita la infección de la planta afectada por otros patógenos. [14]
Gestión
Los insecticidas contra los pulgones no son efectivos para controlar el AMV. Las recomendaciones son sembrar semillas saludables (algunas compañías de semillas venden semillas probadas para AMV), manejar las malezas, evitar el cultivo de cultivos adyacentes a pastos infectados y otras prácticas culturales para minimizar AMV. [15] Se ha trabajado en la creación de plantas transgénicas resistentes al AMV. Por ejemplo, el ADN derivado de AMV que codifica el gen de la cápside se ha insertado en plantas de alfalfa. Esto redujo la susceptibilidad de las plantas a la infección por AMV y las plantas serían menos un reservorio de virus para propagarse a otras plantas. [dieciséis]
Ver también
Referencias
- ^ Gestión de ICTVdB (2006). "Virus del mosaico de la alfalfa" . En: ICTVdB — The Universal Virus Database, versión 4. Büchen-Osmond, C. (Ed), Columbia University, Nueva York, EE. UU.
- ^ Bisby FA, Roskov YR, Orrell TM, Nicolson D, Paglinawan LE, Bailly N, Kirk PM, Bourgoin T, van Hertum J, eds. (2008). "Catálogo de especies 2000 y ITIS de la vida: lista de verificación anual de 2008" . Reading, Reino Unido
- ^ Agrios GN (1997). Patología vegetal . San Diego, Academic Press, 635 p.
- ^ Kumar A .; Reddy VS; Yusibov V .; Chipman PR; Hata Y .; Fita I .; Fukuyama K .; Rossmann MG; Loesch-Fries LS; Baker TS; Johnson JE (1997). "La estructura de la proteína de la cápside del virus del mosaico de la alfalfa ensamblada como una partícula icosaédrica T = 1 a una resolución de 4.0 Å" . Revista de Virología . 71 (10): 7911–7916. doi : 10.1128 / JVI.71.10.7911-7916.1997 . PMC 192148 . PMID 9311881 .
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- ^ Tenllado F .; Bol J. (2000). "Disección genética de las múltiples funciones de la proteína de la cubierta del virus del mosaico de la alfalfa en la replicación, encapsidación y movimiento del ARN viral". Virología . 268 (1): 29–40. doi : 10.1006 / viro.1999.0170 . PMID 10683324 .
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- ^ Spangenberg G. (2001). Mejora molecular de cultivos forrajeros . Victoria, Springer, 356 p.
enlaces externos
- Medios relacionados con el virus del mosaico de la alfalfa en Wikimedia Commons
- Datos relacionados con el virus del mosaico de la alfalfa en Wikispecies