Virusul mozicului comun al fasolei

Bean common mosaic virus BCMV - Virusul mozicului comun al fasolei, Potyvirus, Potiviridae, sinonime Bean common mosaic virus serotip B, Azuki bean mosaic virus, Bean western mosaic virus, Mungbean mosaic virus, Blackeye cowpea mosaic virus, Guar green sterile virus, Peanut chlorotic ring mottle virus, Peanut mild mottle virus, Peanut stripe virus, tulpini CH-2, NL-1, NL-2, NL-4, NL-6, NL-7, PR-1, RU-1, US1-US7 si US-10 (Drijfhout, 1978, Teza de doctorat. Agric. Res. Serv. 872. A.P.D., Wageningen, The Netherlands, 98 pp). Patotipuri: Tulpinile BCMV apartin patotipurilor I, II, IV a, IV b, V a, V b, VII (Drijfhout, 1978, l.c ). BCMV este strans inrudit cu Bean common mosaic necrosis virus, de care se deosebeste prin comportarea serologica, reactiile unor soiuri de fasole continand gena de hipersensibilitate I, efectele citopatologice si proteina capsidala. Virusurile Azuki bean mosaic, blackeye cowpea mosaic si peanut stripe sunt strans inrudite serologic cu BCMV considerandu-se tulpini ale acestuia, (Pop, 2009, TVV, II, 216). Mozaicul fasolei, observat in Rusia de Ivanowski in 1899 si de Clinton in S.U.A. in 1908, a fost descris prima data la Phaseolus vulgaris, in statul New York (S.U.A.), de Steward si Reddick (1917, Phytopathology 7, 61), iar denumirea de bean common mosaic virus a fost data de Price (1934, Phytopathology 24, 87). În prezent, este raspandit in toate zonele de cultura ale fasolei, producand pagube deosebit de mari, la soiurile sensibile inregistrandu-se scaderi de productie de 27-80 %. Infectii moderate cu BCMV si BCMNV se observa in fiecare an in toate tarile, in anii foarte favorabili dezvoltarii afidelor vectoare producandu-se adevarate epidemii cu efecte economice importante, cum au avut loc in S.U.A. in 1977 si 1981 (Hampton s.a., 1983, Plant Dis. 67, 658). O astfel de epidemie a avut loc in S.U.A. si in 2001, la producerea ei participand si virusurile cucumber mosaic, alfalfa mosaic, tobacco streak, white clover mosaic, clover yellow mosaic si clover yellow vein mosaic (Larsen s.a., 2002, Phytopathology 92, S44). De regula, BCMV si BCMNV sunt raspandite inegal in culturile de fasole din diferitele parti ale globului, in partea nordica a Americii Centrale predominand BCMV (Berger s.a., 1997, Arch. Virol. 142 (10) iar, in Mexic, BCMV fiind mai frecvent in statele centrale, iar BCMNV predominand spre statele estice cu climat tropilcal (Flores-Estévez s.a., 2003, Plant Diseases 87, 21). În tara noastra, mozaicul fasolei a fost mentionat in Starea Fitosanitara incepand cu anul 1930, este frecvent si produce pagube importante atat la fasolea de camp cat si la cea de gradina, cercetari asupra acestuia fiind efectuate de Radulescu s.a. (1960), Fratila (1974), Jilaveanu (1988) si Avram (1992). Virusul produce infectii naturale si pagube insemnate la Phaseolus vulgaris si Ph. coccineus. La plantele soiurilor sensibile infectate in cursul perioadei de vegetatie, primele simptome se observa la 8-14 zile de la infectie, sub forma unor pete verzi-deschis, pe foliolele tinere in curs de desfacere. Pe frunzele urmatoare, apar pete mai mari, de culoare verde deschis, mate, contrastand evident cu tesuturile de culoare normala. Mai frecvent, decolorarile se extind la marginea foliolelor sau cuprind spatiile internervuriene, cu exceptia unor benzi situate in lungul nervurilor principale. Cresterea tesuturilor clorotice fiind mai inceata decat a celor verzi, suprafata limbului este mai mult sau mai putin deformata, de regula, mai ingusta decat normal, incretita, cu marginile curbate sau rasucite spre fata inferioara, tesuturile de culoare normala, situate mai ales in aproprierea nervurilor, aparand sub forma unor umflaturi pe fata superioara a foliolelor. Petiolul frunzelor este scurt, plantele raman mici, inflorirea este slaba, iar florile si pastaile sunt adesea deformate. Pe pastaile inca verzi, pot apare pete verzi inchis si deschis sau desene de culoare inchisa pe fond clorotic. Plantele infecate raman inca verzi cand cele sanatoase sunt complet mature. Temperatura optima manifestarii bolii este 20-28°C, sub 18°C si peste 30°C simptomele fiind mascate. Plantele crescute din samanta infectata, manifesta simptome mozaicale similare, in cazul unor soiuri, decolorari slabe aparand chiar pe frunzele cotiledonate. La temperaturi de peste 30°C, soiurile fara gene de rezistenta specifice tulpinilor continand gena de hipersensibilitate I, infectate in camp manifesta necrozarea si brunificarea frunzelor tinere, ingalbenirea si uscarea tesuturilor internervuriene, brunificarea tesuturilor vasculare, mai ales la nivelul radacinii si a bazei tulpinii, aparitia de pete brune pe pastai, necrozarea pedunculilor si bobocilor florari si uscarea plantelor incepand de la varf (Trujillo si Saettler, 1972; Faria Josias s.a., 2000), boala cunoscuta sub denumirea de innegrirea radacinii ("black root", "Schwarzbeinigkeit"). Susceptibile la inocularile artificiale sunt Cajanus cajan, Cassia tora, Chenopodium amaranticolor, C. quinoa, Cicer arientinum, Crotalaria spectabilis, Cyamopsis tetragonoloba, Glycine max, Gomphrena globosa, Lens esculanta, Lupinus albus, L. angustifolius, Macroptilium lathyroides, Melilotus alba, Nicotiana benthamiana, N. clevelandii, Phaseolus lathyroides, Ph. lunatus, Ph. vulgaris, Sesbania exaltata, Tetragonia expansa, Trifolium incarnatum, T. subterraneum, Vicia faba, V. sativa, V. villosa, Vigna angularis, V. radiata si V. unguiculata. În conditii experimentale, la soiurile de Phaseolus vulgaris fara gena de hipersensibilitate (I) si lipsite de gene de rezistenta specifice tulpinilor, cum sunt Saxa, Dubbele White, Peka si Stringless Green Refuge, toate tulpinile produc simptome mozaicale, adesea cu benzi verzi in lungul nervurilor, insotite de deformarea si curbarea limbului spre fata inferioara. Pe frunzele cotiledonale detasate ale soiuilor fara gene de rezistenta specifice tulpinilor dar continand gena de hipersensibilitate I, cum sunt Jubila, Top Crop, Improved Tendergreen 40031, Black Turte Soup si Amanda, mentinute la 30-35°C, apar leziuni locale brune, dupa 2-3 zile, soiul Monroe reactionand in acest fel si pe frunzele nedetasate ale plantelor cultivate in conditii normale de sera, testul dand rezultate excelente si cu unele tulpini mai slabe, cum este NL-4. Virusul produce leziuni locale clorotice fine, de 2-3 mm in diametru, care evolueaza in inele verzi pe fond clorotic, fara infectie sistemica, la Chenopodium quinoa, leziuni locale necrotice si necroze sistemice la Macroptilium lathyroides, plantele de Pisum sativum si Vicia faba fiind rezistente sau prezinta infectii latente. Virionii se gasesc in citoplasma celulelor infectate din frunze si tulpini, inclusiv in meristemele apicale. În celulele infectate, se gasesc incluziuni cilindrice, reprezentate de formatiuni "pinwheels". Virusul are un numar mare de tulpini, izolate din diferite tari, diferentiate si incadrate in grupe de patogenitate pe baza reactiilor produse pe un sortiment standard de soiuri de fasole (Drijfhout, 1978; Drijfhout s.a., 1978). Astfel, tulpina tipica izolata in statul Washington (Richards si Burkholder, 1943) si NL-1 descrisa in Olanda (van der Want, 1954) apartin grupei I de patogenitate, NL-7 descrisa in Olanda, originara din Peru (Drijfhout si Bos, 1977) din grupa II, Florida din S.U.A. (Zaumeyer si Goth, 1964) din grupa IV a, Idaho 123, din S.U.A. (Dean si Wilson, 1959) si Colona (NL-6) din grupa IV b, tulpina americana NY-15 (Richards si Burkholder, 1943) din grupa V a, tulpinile olandeze RM sau NL-2 (van der Want, 1954) si Imuna (Hubbeling, 1963) din grupa V b, iar tulpinile olandeze Great Northern sau NL-4 (Hubbelind, 1963) si mexicana (Silbernagel, 1969) apartin grupei VII. Azuki bean mosaic virus, identificat prima data in Japonia la Vigna angularis manifestand mozaic si benzi in lungul nervurilor (Matsumato, 1922), blackeye cowpea mosaic virus descris in S.U.A., producand mozaic, marmorare, striuri si malformatiuni foliare la Crotalaria spectabilis si Vigna unguiculata (Anderson, 1955), avand o raspandire generala in lume (Tsuchizaki s.a., 1984) si peanut stripe virus raportat prima data in Georgia, S.U.A., la Arachis hypogaea (imuna la tulpina tipica) (Demski s.a., 1984), s-au dovedit tulpini ale VMCF, deosebindu-se de restul tulpinilor mai ales prin cercul si reactia plantelor gazda si afidele vectoare, dar fiind asemanatoare cu BCMV prin proprietatile serologice, proteinele capsidale (McKern s.a., 1992) si secventele nucleotidelor genei capsidale si a regiunii necodante 3' (Berger s.a., 1997). Experimental, virusul se transmite usor prin inoculare de suc. Caracteristica este transmiterea in proportie ridicata, la soiurile sensibile de pana la 83 % (Reddick si Stewart, 1919), prin samanta si, eventual, la planta polenizata, odata cu polenul infectat, virusul gasindu-se ulterior in embrion, cotiledoane si, mai rar, in tegument, boabele contaminate, in care agentul patogen rezista pana la 30 ani, constituind o sursa buna de inocul. Transmiterea prin samanta este redusa sau complet absenta la plantele infectate dupa inflorire. Transmiterea de la plantele bolnave la cele sanatoase se realizeaza prin diferite specii de afide, printre care Acyrthosiphon pisum, Aphis craecivora, A. fabae si Myzus persicae. Mecanismul transmiterii este de tip nepersistent, timpii de achizitionare si infectie fiind de sub un minut (van der Want, 1954), iar achitionarea mai eficienta din zonele clorotice decat din cele de culoare normala. Unii autori considera ca speciile de trifoi pot constitui surse de infectie cu acest virus in natura. Sucul foliar contine putini virioni. Inactivarea termica are loc la 65°C (Drijfhout, 1978, l.c.), dilutia limita este 10^-3-10^-4, iar longevitatea in vitro 1-4 zile. În frunze uscate, unele tulpini rezista 3 luni, altele 1-3 ani. În samanta stocata la minus 3-4ºC, s-au gasit infectii de 3-4 % dupa 6 ani, iar in faina pastrata la -20ºC virusul a fost activ dupa 31 luni. Virusul este relativ dificil de purificat, majoritatea particulelor sedimentandu-se impreuna cu cloroplastele. Rezultate satisfacatoare se obtin folosind extractia in tampon fosfat 0 - 0,05 M, clarifierea cu eter si ultracentrifugarea diferentiala. Prin metoda ELISA, virusul a putut fi detectat in diferite parti ale plantelor, precum si in samanta. Virionii sunt filamentosi, de regula flexuosi, grosi de 12-15 nm si cu o lungime normala de 847-886 nm, avand canalul axial obscur si structura helicoidala neevidenta. La ultracentrifugare, se separa o singura fractie, genomul consta din ARN monocatenar, linear, monopartit, iar virionii contin o proteina capsidala. Virusul avand capacitate mare de raspandire, principala masura de prevenire este cultivarea soiurilor rezistente, obtinerea acestora fiind posibila, utilizand numarul mare de gene de rezistenta identificate la Phaseolus vulgaris. Drijfhout (1978) arata ca rezistenta fasolei la BCMV este data de opt gene de rezistenta: gena de hipersensibilitate dominanta (I) si alela ei recesiva (i), gena recesiva de rezistenta nespecifica tulpinilor bc-u si genele recesive specifice tulpinilor bc-1 prezenta in soiul Imuna, bc-1.2 prezenta in soiul RG-B, bc-2 din soiul Michelite, bc-2.2 de la soiul GN 31 si bc-3 prezenta in linia IVT 7214. Gena dominanta I confera rezistenta prin hipersensibilitate la tulpinile necrotice si la toate tulpinile care produc simptome de tip mozaical la soiurile fara gene de rezistenta specifice tulpinilor, prezenta acestei gene in soiurile si germoplasmele homozigote putand fi stabilita prin inocularea acestora cu o tulpina necrotica (NL-3, NL-5 sau NL-8) a lui BCMNV. Soiurile de fasole continand gena I sunt putin infectate de BCMV (sensu Drijfhout, 1978), deoarece nu manifesta niciodata simptome mozaicale si nu prezinta surse de infectie seminale, plantele infectate in cursul perioadei de vegetatie fiind distruse inaninte de formarea semintelor. Obtinerea soiurilor de fasole complet rezistente este posibila prin introducerea in genom a genei I asociata cu gene de rezistenta specifice tulpinilor, germoplasmele continand genele I si bc-3 nefiind atacate de nici una din tulpinile lui BCMV cunoscute pana in prezent (Drijfhout s.a., 1978). În cazul soiurilor de fasole sensibile, atacul poate fi redus prin utilizarea de samanta sanatoasa sau cu un grad de infectie cat mai scazut, insamantarea timpurie si cu densitati maxime, amplasarea in camp izolat de culturile cu infectii seminale si, in cazuri speciale, aplicarea tratamentelor chimice contra afidelor vectoare. Obtinerea si cultivarea soiurilor rezistente este masura principala de prevenire si pentru celelalte specii infectate cu diferite tulpini ale VMCF, la Vigna unguiculata fiind identificate, de asemenea, soiuri si linii imune la blackeye mosaic virus (Bashir si Hampton, 1996).