Вирусы растений
|
Вирусы растений Р. Мэтьюз.
Пер. с англ. Под ред. и с предисл. проф. И. Г. Атабекова - М.: Мир, 1973. - 686 с. УДК 576.858.8
Современное исчерпывающее руководство до вирусам растений.
Автор рассматривает методы обнаружения и выделения вирусов
и их компонентов; структуру вирусных частиц; изменчивость и
репликацию вирусов растений; их передачу от одного растения другому;
различных переносчиков; типы вирусных болезней; системные
поражения; цитологические и биохимические изменения, происходящие
в зараженных вирусом растениях; проблему инактивации вирусов;
экологию вирусов и их экономическое значение; меры борьбы с
вирусными болезнями; проблему номенклатуры вирусов и теории их
происхождения.
|
|
| ОГЛАВЛЕНИЕ | |
| Предисловие к русскому изданию | 5 |
| Предисловие автора | 7 |
| ГЛАВА I. ВВЕДЕНИЕ | 9 |
| ГЛАВА II. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИРУСОВ | |
| Инфекционность | |
| Подсчет числа местных поражений | 18 |
| Оценка инфекциониости, основанная на определении числа инфицированных растений | 22 |
| Аналитическое ультрацентрифугирование | 24 |
| Центрифугирование в градиенте плотности | 26 |
| Серологические методы | 28 |
| Методы предельного разбавления при постановке тестов на преципитацию | 29 |
| Определение A-оптимума | 30 |
| Время, требуемое для преципитации | 30 |
| Количество специфического преципитата | 30 |
| Рассеяние света | 30 |
| Добавление частиц или клеток для повышения чувствительности серологической реакции | 31 |
| Подсчет числа вирусных частиц с помощью электронного микроскопа | 31 |
| Химические методы, применяемые при работе с очищенными вирусами | 32 |
| Применение радиоактивных изотопов для количественного определения вирусов | |
| Эксперименты in vivo | 33 |
| Эксперименты in vitro | 33 |
| Смешанные методы | 34 |
| Относительная чувствительность различных методов | 34 |
| ГЛАВА III. ВЫДЕЛЕНИЕ ВИРУСОВ | 36 |
| Выбор растительного материала | |
| Испытание на инфекционность | 37 |
| Исходный материал | 37 |
| Среда для экстракции | |
| рH и буферная система | 39 |
| Ионы металлов и ионная сила | 39 |
| Восстанавливающие агенты и вещества, защищающие от фенольных соединений | 39 |
| Вещества, используемые для удаления растительных белков и рибосом | 40 |
| Методы экстракции | 41 |
| Первичная очистка вируса | |
| Осветление экстракта | 41 |
| Концентрирование вируса и удаление низкомолекулярных примесей | 42 |
| Дальнейшая очистка препаратов вируса | 44 |
| Центрифугирование в градиенте плотности | 45 |
| Электрофорез в градиенте плотности | 45 |
| Другие виды электрофореза | 45 |
| Гель-фильтрация в агаре | 46 |
| Хроматография | 46 |
| Концентрирование вируса и удаление низкомолекулярных веществ | 46 |
| Хранение очищенных вирусов | 46 |
| Идентификация инфекционных частиц и критерий чистоты | |
| Идентификация вирусных частиц | 47 |
| Критерий чистоты | 47 |
| Концентрация вируса в растениях и валовой выход очищенного вируса | |
| Определение выхода | 49 |
| Данные о валовом выходе вирусов | 50 |
| Факторы, ограничивающие применение существующих методов выделения вирусов | 51 |
| ГЛАВА IV. СТРУКТУРНЫЕ КОМПОНЕНТЫ | |
| Нуклеиновые кислоты | |
| Выделение РНК вируса | 53 |
| Компоненты, входящие в состав вирусной РНК | 58 |
| Размеры молекул РНК | 58 |
| Инфекционность РНК | 60 |
| Размер молекул РНК, необходимый для обеспечения инфекционности | 63 |
| Поглощение в ультрафиолете | 64 |
| Вторичная структура одноцепочечных вирусных РНК | 64 |
| Кольцевая РНК | 67 |
| Вторичная структура двухцепочечных вирусных РНК | 67 |
| Последовательность оснований | 69 |
| Вирус растений, содержащий ДНК | 72 |
| Белковая субъединица | |
| Выделение белка из вирусных препаратов | 73 |
| Аминокислотный состав | 76 |
| Концевые аминокислоты | 79 |
| Последовательность аминокислот в структурных белках | 79 |
| Вторичная и третичная структура белковой субъединицы | 80 |
| Другие компоненты вируса | |
| Полиамины | 81 |
| Липиды | 81 |
| Металлы | 82 |
| Вода | 84 |
| ГЛАВА V. СТРОЕНИЕ ВИРУСОВ | 85 |
| Палочкообразные вирусы | 89 |
| Жесткие палочкообразные частицы | 90 |
| Гибкие палочкообразные частицы | 93 |
| Однородность строения палочек по длине | 93 |
| Икосаэдрические вирусы | 94 |
| ВЖМТ | 96 |
| Вирус крапчатости конских бобов | 98 |
| Вирус огуречной мозаики | 99 |
| Вирус хлоротической крапчатости коровьего гороха | 99 |
| Вирус некроза табака | 99 |
| Вирус-сателлит | 99 |
| Вирусы, состоящие, возможно, из 42 структурных субъединиц | 100 |
| Вирус мозаики люцерны | 100 |
| Вирусы, содержащие двухцепочечную РНК | |
| Вирус раневых опухолей | 101 |
| Вирус карликовости риса | 101 |
| Крупные вирусы, имеющие внешнюю оболочку | |
| Сферические частицы | 102 |
| Бацилловидные частицы, или частицы, имеющие форму пули | 102 |
| Связи, стабилизирующие структуру вируса | |
| Взаимодействия белок — белок | 105 |
| Взаимодействия белок — РНК | 106 |
| ГЛАВА VI. СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ВИРУСОВ И МЕТОДЫ ИНФИЦИРОВАНИЯ РАСТЕНИЙ | |
| Прямая передача вируса | |
| Передача вирусов с помощью семян | 108 |
| Передача вируса в процессе вегетативного размножения растений | 113 |
| Передача вирусов в результате прививки | 114 |
| Передача вирусов с помощью повилики | 115 |
| Передача вирусов с помощью организмов, не принадлежащих к высшим растениям | |
| Беспозвоночные | 116 |
| Грибы | 116 |
| Механическая передача вирусов | |
| Инокуляция | 119 |
| Характер и число восприимчивых к инфекции участков | 123 |
| Число вирусных частиц, необходимое для инициирования инфекции | 127 |
| Механическая передача вирусов в полевых условиях | 130 |
| Эксперименты по передаче вирусов, проводимые с целью установления вирусной природы заболевания | 130 |
| ГЛАВА VII. РЕПЛИКАЦИЯ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВИРУСОВ ПО РАСТЕНИЮ | |
| Экспериментальные системы | |
| Интактные растения | 133 |
| Переживающие ткани | 135 |
| Суспензии клеток и тканевые гомогенаты | 136 |
| Тканевые культуры | 136 |
| Бесклеточные системы | 137 |
| Использование радиоактивных изотопов | 137 |
| Вероятные этапы репликации вирусов растений | |
| Сведения, полученные в опытах с вирусами бактерий и животных | 138 |
| Количество генетической информации в вирусах растений | 140 |
| Сведения, полученные в экспериментах по реконструкции вирусов растений | 141 |
| Первые фазы инфекции | |
| Высвобождение родительской вирусной РНК из белковой оболочки | 144 |
| Возможная роль ДНК растения-хозяина | 147 |
| Двухцепочечные вирусные РНК | 147 |
| Другие вирусоспецифичные белки | 150 |
| Природа и локализация синтеза РНК и белка на ранних стадиях вирусной инфекции | 150 |
| Синтез структурного белка вируса | 155 |
| Динамика появления и накопления вируса и вирусных компонентов | |
| Независимость процессов синтеза РНК и белка вируса | 158 |
| Двухцепочечная вирусная РНК | 159 |
| Накопление свободной вирусной РНК | 159 |
| Эклипс, или латентный период | 160 |
| Распространение вируса из первично инфицированных клеток | 162 |
| Зрелый вирус | 162 |
| Локализация сборки вируса внутри клетки | 165 |
| Движение вирусов по растению | |
| Движение от клетки к клетке | 168 |
| Перемещение на большие расстояния | 170 |
| Окончательное распределение вируса в растении | |
| Ограниченное распространение инфекции | 173 |
| Увеличение и снижение концентрации вируса с возрастом листа | 175 |
| Колебания концентрации вируса в различных органах и тканях | 176 |
| Вирусы, избирательно поражающие определенные ткани | 176 |
| Неравномерное распределение в мозаичных листьях | 176 |
| Распределение вируса вблизи апикальной меристемы | 176 |
| ГЛАВА VIII. ДЕФЕКТНЫЕ ВИРУСНЫЕ ЧАСТИЦЫ, МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ ВИРУСЫ И ВИРУСЫ-САТЕЛЛИТЫ | |
| Вирусы со спиральной структурой | |
| Вирус табачной мозаики | 181 |
| Вирус погремковости табака | 182 |
| Сферические вирусы | |
| Вирус желтой мозаики турнепса | 185 |
| Вирусы группы мозаики тыквы | 188 |
| Другие икосаэдрические вирусы | 191 |
| Вирус мозаики люцерны | 193 |
| Вирус некроза табака (ВНТ) и вирус-сателлит (ВС) | |
| Зависимость ВС от ВНТ | 196 |
| Специфичность взаимосвязи между ВС и ВНТ | 197 |
| Последовательность событий в инокулированном листе | 197 |
| Природа взаимодействия между ВС и ВНТ | 198 |
| Обсуждение | |
| Многокомпонентные вирусы | 199 |
| Вирусы-сателлиты | 201 |
| Дефектные вирусные частицы | 201 |
| ГЛАВА IX. СИМПТОМЫ ВИРУСНЫХ БОЛЕЗНЕЙ | |
| Макроскопические симптомы | |
| Местные симптомы | 203 |
| Симптомы системного поражения | 204 |
| Гистологические изменения | 208 |
| Цитологические изменения в инфицированных растениях | 209 |
| Вирус табачной мозаики | 211 |
| Вирус погремковости табака | 214 |
| Группа Y-вируса картофеля | 214 |
| Группа Х-вируса картофеля | 216 |
| Группа вирусов желтухи сахарной свеклы | 216 |
| Вирус штриховатой мозаики ячменя | 217 |
| Вирус желтой мозаики турнепса | 217 |
| Другие мелкие сферические вирусы | 219 |
| Крупные вирусы | 220 |
| Взаимосвязь между репликацией вируса, ростом растения и симптомами заболевания | |
| Концентрация вируса и степень тяжести заболевания | 221 |
| Роль штаммов вируса в определении характера мозаичного заболевания | 222 |
| ГЛАВА X. АГЕНТЫ, ВЫЗЫВАЮЩИЕ СИМПТОМЫ, СХОДНЫЕ С СИМПТОМАМИ ВИРУСНЫХ БОЛЕЗНЕЙ | |
| Организмы типа микоплазм | 226 |
| Токсины, вырабатываемые членистоногими | 230 |
| Генетические отклонения | 231 |
| Недостаток питательных веществ | 231 |
| Высокие температуры | 232 |
| Повреждения, вызываемые гормонами | 232 |
| Появление аномальной окраски под влиянием физиологических факторов | 232 |
| Актиномицин D | 233 |
| ГЛАВА XI. ВЛИЯНИЕ НА МЕТАБОЛИЗМ РАСТЕНИЙ | |
| Переменные, которые следует учитывать в эксперименте | 234 |
| Измеряемые параметры | 235 |
| Факторы, меняющиеся во времени | 236 |
| Неоднородность в момент взятия образца | 237 |
| Нуклеиновые кислоты и белки | |
| ДНК | 238 |
| РНК и рибосомы | 239 |
| Растворимые белки | 240 |
| Активность ферментов | 241 |
| Липиды | 243 |
| Углеводы | 243 |
| Компоненты клеточной оболочки | 245 |
| Концентрация некоторых низкомолекулярных соединений | |
| Аминокислоты и родственные соединения | 245 |
| Фосфорсодержащие соединения | 246 |
| Аскорбиновая кислота | 247 |
| Органические кислоты | 247 |
| Ароматические соединения | 247 |
| Пигменты | 248 |
| Минеральные вещества | 249 |
| Ростовые вещества | 250 |
| Физиологически активные газы | 251 |
| Фотосинтез | 252 |
| Дыхание | 253 |
| Транспирация, содержание воды и перенос растворенных веществ | 255 |
| Обсуждение | 256 |
| ГЛАВА XII. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ТЕЧЕНИЕ И ХАРАКТЕР ИНФЕКЦИИ | |
| Факторы, связанные с растением-хозяином | |
| Возраст | 258 |
| Генотип | 259 |
| Факторы окружающей среды | |
| Факторы, влияющие на восприимчивость растений к заражению | 262 |
| Факторы, влияющие на размножение вируса и степень проявления заболевания | 267 |
| Смешанное заражение | |
| Взаимодействия между неродственными вирусами | 271 |
| Взаимодействие между вирусами и грибами | 275 |
| Приобретенная устойчивость к инфекции | 276 |
| ГЛАВА XIII. ИЗМЕНЧИВОСТЬ | |
| Выделение штаммов | |
| Штаммы, возникающие естественным путем в некоторых растениях-хозяевах | 281 |
| Выделение штаммов из системно инфицированных растений | 281 |
| Отбор новых штаммов путем заражения особых растений-хозяев или изменения условий выращивания растений | 282 |
| Выделение искусственно индуцированных мутантов | 282 |
| Мутагенные агенты | |
| Действие рентгеновских и ультрафиолетовых лучей | 283 |
| Действие высоких температур | 284 |
| Ферменты | 284 |
| 5-фторурацил | 284 |
| Гидроксиламин | 285 |
| Азотистая кислота | 285 |
| Различные химические мутагены | 286 |
| Изменения структурных компонентов в мутантах ВТМ | 286 |
| Мутанты ВТМ и генетический код | 287 |
| Частота мутаций и происхождение вирусных штаммов в природе | 290 |
| Критерии идентификации вирусных штаммов | |
| Структурные критерии | 291 |
| Биологические критерии | 294 |
| Взаимосвязь между структурой и биологической активностью вирусов | 300 |
| Дефектные штаммы | 301 |
| Структура вирусных частиц и специфичность в отношении хозяина | 303 |
| Число и локализация вирусных генов | 303 |
| Вирусные штаммы в растении | |
| Генетическая рекомбинация | 305 |
| Механизм перекрестной защиты | 306 |
| Избирательная репродукция вирусов в специфических растениях-хозяевах | 310 |
| Избирательная репродукция вирусов при различных условиях окружающей среды | 311 |
| Утрата вирусом инфекционности для определенного растения-хозяина в результате пассажа через другое растение | 312 |
| ГЛАВА XIV. ИНАКТИВАЦИЯ ВИРУСОВ | |
| Температура | |
| Нагревание in vitro | 314 |
| Нагревание in vivo | 318 |
| Замораживание и оттаивание | 320 |
| Действие излучений | |
| Рентгеновские лучи | 321 |
| Быстрые электроны | 322 |
| Г-Лучи | 322 |
| Включение радиоактивных изотопов в вирус | 323 |
| Ультрафиолет | 323 |
| Видимый свет | 327 |
| Обработка ультразвуком | 329 |
| Обезвоживание | 330 |
| Высокое давление | 331 |
| Старение вирусов | |
| In vitro | 331 |
| In vivo | 332 |
| Концентрация водородных ионов | 332 |
| Окисление и восстановление | 335 |
| Неорганические вещества | |
| Азотистая кислота | 335 |
| Иод | 336 |
| Соли | 336 |
| Органические соединения | |
| Мочевина | 338 |
| Гидроксиламин | 338 |
| Алкилирующие агенты | 339 |
| Формальдегид | 340 |
| Двуокись углерода | 340 |
| Органические кислоты | 341 |
| Органические растворители | 341 |
| Поверхностноактивные вещества | 341 |
| Синтетические полиэлектролиты | 342 |
| Красители и производные акридина | 342 |
| Полиамины | 342 |
| n-Меркурибензоат | 342 |
| Метаболиты и антиметаболиты | |
| Аналоги природных пуринов и пиримидинов | 343 |
| Аминокислоты | 348 |
| Регуляторы роста растений и родственные им соединения | 348 |
| Вещества биологического происхождения | |
| Антибиотики и другие вещества, образуемые микроорганизмами | 349 |
| Кроличья сыворотка | 350 |
| Ферменты, атакующие РНК | 351 |
| Протеолитические ферменты | 353 |
| Вещества из высших растений | 353 |
| Краткие замечания относительно процессов, происходящих при инактивации вирусов | |
| Агенты, непосредственно инактивирующие РНК | 357 |
| Агенты, которые связываются с интактным вирусом, но не действуют непосредственно на РНК | 358 |
| Агенты, вызывающие абортивную инфекцию in vivo | 358 |
| Прочие вещества | 358 |
| ГЛАВА XV. СЕРОЛОГИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ | |
| Природа антигенов и антител | |
| Антигены | 359 |
| Антитела | 360 |
| Получение антисыворотки | 361 |
| Виды серологических реакций | |
| Реакция преципитации | 362 |
| Реакция связывания комплемента | 368 |
| Реакция анафилаксии | 368 |
| Реакция гемагглютинации | 369 |
| Реакция нейтрализации инфекционности | 369 |
| Связывание гаптенов с антителами | 369 |
| Структура антигенов вирусов растений | |
| Роль различных компонентов вируса в серологических реакциях | 370 |
| Химическая структура центров связывания | 371 |
| Роль четвертичной структуры в серологической специфичности | 373 |
| Серологическое родство между вирусами растений | |
| Наличие или отсутствие серологического родства | 375 |
| Степень серологического родства между штаммами вирусов, принадлежащих к одной группе | 376 |
| Меченые антитела как цитохимические реагенты | |
| При световой микроскопии | 379 |
| При электронной микроскопии | 380 |
| ГЛАВА XVI. ВЗАИМООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ ВИРУСАМИ РАСТЕНИЙ И БЕСПОЗВОНОЧНЫМИ | |
| Группы беспозвоночных-переносчиков | |
| Нематоды (Nematoda) | 381 |
| Членистоногие (Arthropoda) | 381 |
| Резюме | 383 |
| Нематоды (Nematoda) | 384 |
| Тли (Aphidoidea) | |
| Особенности питания и жизненный цикл | 386 |
| Группы тлей-переносчиков | 387 |
| Типы взаимоотношений между вирусами и тлями | 388 |
| Вирусы, передаваемые с помощью стилета | 389 |
| Циркулирующие вирусы | 399 |
| Цикадки (Jassoidea) | |
| Строение и жизненный цикл | 403 |
| Взаимоотношения между вирусом и переносчиком | 405 |
| Другие группы Homoptera | |
| Горбатки (Membracoidea) | 412 |
| Светоноски (Fulgorpidea) | 412 |
| Псиллиды (Chermoidea) | 412 |
| Белокрылки (Aleyrodoidea) | 412 |
| Кокциды (червецы и щитовки, Coccoidea) | 413 |
| Лигеиды (Heteroptera) | 414 |
| Грызущие насекомые | 414 |
| Трипсы (Thysanoptera) | 416 |
| Паукообразные (Arachnida) | 416 |
| Галлообразующие, или четырехногие клещи (Eriophyidae) | 417 |
| Тетраниховые клещи (Tetranychidae) | 418 |
| Некоторые положительные воздействия вирусов на переносчиков | 418 |
| ГЛАВА XVII. ЭКОЛОГИЯ | |
| Биологические факторы | |
| Свойства вируса и растения-хозяина | 420 |
| Распространение переносчиками | 424 |
| Приемы возделывания сельскохозяйственных культур | 432 |
| Физические факторы | |
| Сезонность и погодные условия | 434 |
| Почва | 437 |
| Сохранение вируса на протяжении годового цикла | 438 |
| Заключение | 439 |
| ГЛАВА XVIII. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВИРУСНЫХ БОЛЕЗНЕЙ РАСТЕНИЙ И ЗАЩИТНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ | |
| Экономическое значение | 442 |
| Защитные мероприятия | |
| Устранение источников инфекции | 446 |
| Использование безвирусных семян | 448 |
| Использование безвирусного посадочного материала | 448 |
| Агротехнические мероприятия | 453 |
| Борьба с переносчиками | 456 |
| Иммунные, устойчивые и толерантные сорта | 463 |
| Защита при помощи слабых штаммов вируса | 465 |
| Защита с помощью антивирусных препаратов | 465 |
| Защита от распространения вирусов на большие расстояния | 467 |
| ГЛАВА XIX. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПО ГРУППАМ РАСТЕНИЙ | |
| Распределение вирусов среди низших групп растений | |
| Водоросли | 469 |
| Грибы | 469 |
| Мохообразные | 472 |
| Папоротникообразные | 472 |
| Голосеменные | 473 |
| Круг покрытосеменных растений-хозяев, поражаемых вирусами | 473 |
| ГЛАВА XX. НОМЕНКЛАТУРА, КЛАССИФИКАЦИЯ И ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПРОИСХОЖДЕНИИ ВИРУСОВ | |
| История вопроса | 476 |
| Существующие критерии, используемые при классификации вирусов | 478 |
| Нуклеиновые кислоты | 479 |
| Число и структура белков в вирусной частице | 481 |
| Другие составные части вирусов | 481 |
| Строение вирусов | 481 |
| Физико-химические свойства | 482 |
| Стабильность вирусов | 482 |
| Серологические реакции | 483 |
| Вирусоспецифичные некапсидные белки | 483 |
| Дефектные частицы и многокомпонентные вирусы | 484 |
| Активность вируса в организме растения-хозяина | 484 |
| Способы передачи | 485 |
| Генетика | 485 |
| Современные системы классификации вирусов | |
| Монотетическая иерархическая классификация | 485 |
| Классификация Адансона | 486 |
| Номенклатура | 487 |
| Группы вирусов растений | 488 |
| Представления о происхождении и эволюции вирусов | 493 |
| Потомки примитивных доклеточных форм жизни | 494 |
| Возникновение из нормальных клеточных компонентов | 494 |
| Дегенерировавшие микроорганизмы | 498 |
| Литература | 502 |
| Предметный указатель | 567 |
| Указатель латинских названий | 591 |