Definizione materiale genetico racchiuso da un involucro proteico o lipoproteico parassita sub-cellulare macchinario biosintetico

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Dante Giannini
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3 Definizione 1) Un virus è un insieme di materiale genetico racchiuso da un involucro proteico o lipoproteico, che può organizzare la sua stessa replicazione solo all interno di una cellula ospite (parassita sub-cellulare) 2) La sua replicazione sub-cellulare dipende dalle proteine dell ospite (macchinario biosintetico); I virus non hanno metabolismo proprio. 3) Non si replica per fissione binaria, ma attraverso l assemblagio delle varie componenti. 4) La sua replicazione non è compartimentata in una doppia membrana chiusa.

4 Relazioni di grandezza

5 Virus delle piante 5

Le piante non si muovono (per lo più) I vegetali hanno ben poche occasioni di entrare in contatto tra loro I vegetali non hanno escreti (e ben pochi secreti) Le cellule vegetali hanno barriere

6 Le piante non si muovono (per lo più) I vegetali hanno ben poche occasioni di entrare in contatto tra loro I vegetali non hanno escreti (e ben pochi secreti) Le cellule vegetali hanno barriere protettive meccaniche Molti vegetali hanno ciclo vitale breve (annuale). Questo implica la necessità di un ospite alternativo (o di svernamento) di specie diversa, se non è possibile il trasferimento diretto (trasmissione verticale)

9 Tipologie di Trasmissione da Insetti Non persistente (afidi) Semi persistente (afidi e aleurodidi) Persistente circolativa (afidi e aleurodidi) Persistente propagativa (tripidi)

10 Tipologie di Trasmissione da Insetti

11 Tipologie di Trasmissione da Insetti

11-13 di larghezza -Simmetria elicoidale

9700 bp con al 3 un tratto poliadenilato e

13 Potyvirus; Potyviridae -Particelle flessibili della lunghezza di nm e di larghezza -Simmetria elicoidale -Unico RNA (+) della lunghezza di circa 9700 bp con al 3 un tratto poliadenilato e la proteina virale VPg attaccata covalentemente al 5

14 Potyvirus; Potyviridae Le specie che infettano le Solanaceae sono raggruppate filogeneticamnte in tre gruppi: Gruppo del Potato virus Y include anche Pepper severe mosaic virus, pepper mottle virus PVY è suddiviso ancora in altre 4 gruppi: N, O, C, Chile Gruppo Tobacco each virus che include Potato virus A, Tobacco vein mottling virus Gruppo III include Pepper veinal mottel virus, Chilli veinal mottle virus; Wild tomato mosaic virus, Tobacco vein banding mosaic virus Diffuse nell area mediterranea: PVY (solo sottogruppo C è efficientemente trasmessa e diffusa nel bacino mediterraneo); TEV (in Turchia)

Potyvirus; Potyviridae PVY: identificato per la prima volta in USA negli anni 40; attualmente diffuso

Diffuso sia in campo che in tunnel nei climi caldi Host range ampio e comprende principalmente

Sintomi in peperone: vein clearing sistemico che progredisce in mosaico e mottle e spesso in dark green

15 Potyvirus; Potyviridae PVY: identificato per la prima volta in USA negli anni 40; attualmente diffuso in tutto il bacino Mediterraneo. Diffuso sia in campo che in tunnel nei climi caldi Host range ampio e comprende principalmente Solanaceae ma include anche Amaranthaceae, Asteraceae, Chenopodiaceae e Fabaceae. Sintomi in peperone: vein clearing sistemico che progredisce in mosaico e mottle e spesso in dark green vein banding. Necrosi a seconda del genotipo di peperone e dell isolato di PVY. Spot necrotici mosaico e deformazione sui frutti in alcune cultivars Myzus persicae : principale vettore ma anche Aphis spp

Potyvirus; Potyviridae TEV: Sintomi : mosaico

Su alcune cultivar necrosi delle radici,

16 Potyvirus; Potyviridae TEV: Sintomi : mosaico severo, mottle e deformazione sulle foglie, stunting sulla pianta. Caduta dei fiori, mosaico e deformazione sui frutti. Su alcune cultivar necrosi delle radici, avvizzimento e morte. Segnalato in peperone solo in Turchia con infezioni fino al 23% delle colture.

17 Potyvirus; Potyviridae Metodi di lotta: Trattamento vettori (metodi chimici o fisici) Trattamento infestanti Barrier crops Resistenza: gene recessivo prv2 utilizzata con successo per oltre 50 anni, codifica un fattore di iniziazione di traduzione eif4e essenziale per la traduzione di mrna. La mutazione blocca l interazione con la proteina VPg; gene Prv4 dominante, efficace contro PVY ma non con TEV, meccanismo basato sulla reazione di ipersensibilità Diagnosi: metodi sierologici

Cucumber mosaic virus (Virus del mosaico del cetriolo) Cucumovirus; Bromoviridae

tre segmenti genomici RNA (+) singola elica.

18 Cucumber mosaic virus (Virus del mosaico del cetriolo) Cucumovirus; Bromoviridae Diffuso in tutto il mondo infetta 85 famiglie e più di 1000 specie incluse spontanee e infestanti. Le particelle virali hanno forma icosaedrica con diametro di circa 29nm Genoma: tre segmenti genomici RNA (+) singola elica. Classificato in due sottogruppi I e II distinguibili sierologicamente. Filogeneticamente i due sottogruppi si differenziano per una percentuale di identità nucleotidica che va dal 69 al 77%

Cucumber mosaic virus Sintomi Su foglie:

nervature, necrosi e sterilità Su frutti:

maturazione irregolare significative perdite

in modo non persistente, fino a 86 specie

due più efficienti sono Aphis gossypii e

dominante Cmr1 nel cromosoma P2 di peperone

19 Cucumber mosaic virus Sintomi Su foglie: mosaico, fillodia, arricciamento delle nervature, necrosi e sterilità Su frutti: deformazione, necrosi, riduzione di taglia, maturazione irregolare significative perdite di prodotto (fino all 80%) Trasmesso da afidi in modo non persistente, fino a 86 specie afidiche sono in grado di trasmetterlo; le due più efficienti sono Aphis gossypii e Myzus persicae Resistenza: un solo gene dominante Cmr1 nel cromosoma P2 di peperone cv coreana (IA ma non IB) Altre solo parziali e poligeniche. Diagnosi: ELISA

20 Pepper yellow leaf curl virus Polerovirus Particella icosaedriche, diametro 23 nm ssrna monopartito (+) di kb; termiale 5 VPg

21 Pepper yellow leaf curl virus Sintomi e Vettori Virus limitato al floema, trasmesso da afidi, modalità persistente circolativo Sintomi: accorciamento internodi, arricciamento della foglia, clorosi internervale, decolorazione frutti e riduzione di taglia.

membrana derivante dall ospite che contiene un genoma tripartito ss RNA a

22 Virus trasmessi da tripide Tospovirus; Bunyaviridae Particelle tondeggianti pleomorfiche del diametro di nm costituiti da una membrana derivante dall ospite che contiene un genoma tripartito ss RNA a polarità ( ) o ambisenso RNA1: RdRp RNA2: glicoproteine Gn e Gc, NSm (MP) RNA3: N e NSs

Attualmente diffuso in tutto il mondo colpisce specie sia orticole che ornamentali e il suo host range raggiunge

23 Tospovirus Tomato spotted wilt virus Segnalato per la prima volta in come spotted wilt disease nel 1915 è stato identificato nel 1930 e diffuso intorno agli anni 80 in Europa. Attualmente diffuso in tutto il mondo colpisce specie sia orticole che ornamentali e il suo host range raggiunge oltre le 1200 specie. Impatiens necrotic spot virus Diffuso maggiormente su ornamentali Ristretto a Francia, Italia, Spagna e Israele Favorito da temperature più basse.

24 Tospovirus: Sintomi

25 Tospovirus:Vettori I Tospovirus sono trasmessi secondo la modalità persistente -propagativa da tripidi (ordine Tisanoptera, famiglia Thripidae) Gli insetti acquisiscono il virus durante il primo stadio larvale e all inizio del secondo e sono in grado di trasmettere principalmente come adulti F. occidentalis F. intonsa T. tabaci

Tospovirus: Resistenza Resistenza monogenica da C.chinese Tsw che controlla l infezione con una reazione di HR e previene il movimento cell to cell.

26 Tospovirus: Resistenza Resistenza monogenica da C.chinese Tsw che controlla l infezione con una reazione di HR e previene il movimento cell to cell. Non efficiente con INSV RB: NSs sede del superamento della resistenza oppure NP (elicitore dell HR) Resistenza ai tripidi (feeding demage host preference, host suitability for reproduction)

27 Tospovirus: Superamento della Resistenza - In Italia i primi ceppi che superano la resistenza in Liguria identificati dal Collega Piero Roggero - In Piemonte cultivar tradizionali che non avevano gene di resistenza per molti anni. - Recentemente con l utilizzo del gene di resistenza anche in cv locali, si e selezionato un ceppo RB che abbiamo identificato per la prima volta due anni fa ( estate 2012) - Ad una analisi molecolare piu fine si e visto che si tratta di un ceppo riassortito tra ceppo piemontese tradizionale e un ceppo che e arrivato successivamente nell Italia meridionale - Mantenere la pressione di malattia bassa anche quando si usano varieta resistenti

Virus trasmessi da mosca bianca Due gruppi:

trasmessi da Bemisia tabaci in modo persistente

peperone in Spagna e i Tunisia; sospetti anche

Crinivirus: Closteroviridae ssrna trasemssi da

Tomato infectious virus (ToCV) nel 1999 è stato

28 Virus trasmessi da mosca bianca Due gruppi: Begomovirus e Crinivirus Begomovirus: ssdna trasmessi da Bemisia tabaci in modo persistente circolativo TYLCV nel 1999 è stato riportato in peperone in Spagna e i Tunisia; sospetti anche Egitto e Marocco. Non dà sintomi su peperone. Crinivirus: Closteroviridae ssrna trasemssi da Bemisia tabaci e in modo persistente circolativo Tomato infectious virus (ToCV) nel 1999 è stato riportato in peperone in Spagna sintomi su peperone: ingiallimenti internervali, leaf curling e stunting

Virus trasmessi meccanicamente Tobamovirus Non

6 kb Cap e trna like al 5 e 3 rispettivamente

stabili bastoncellari lunghe circa 300nm e

29 Virus trasmessi meccanicamente Tobamovirus Non trasmessi da vettori biologici ssrna kb Cap e trna like al 5 e 3 rispettivamente CP è la sola proteina strutturale Particelle stabili bastoncellari lunghe circa 300nm e larghe 18nm con una cavità centrale e una simmetria elicoidale

30 Tobacco mosaic virus Pepper mild mottle virus Sintomi: mosaico e mottling; distorsione fogliare e riduzione di taglia. Deformazione e irregolarità in genere nel colore e nella forma. A volte necrosi su foglie e frutti. Resistenza: L locus nel cromosoma P11 (diminuisce efficienza sopra i 30 )

31 Lotta alle virosi delle piante: 1) Rimuovere o evitare le fonti di infezione primaria 2) Controllo dei vettori 3) Utilizzo di geni di resistenza ottenuti attraverso miglioramento genetico convenzionale

32 Rimuovere o evitare le fonti di infezione primaria: A) rimozione delle fonti di infezione all interno o nelle vicinanze della coltura. Rimozione di infestanti possibili ospiti Residui della coltura Rimuovere le piante infette (eradicazione) Misure di igiene nel caso di TMV e ToMV B) Semente Virus free (caso del LMV) C) Materiale di propagazione vegetativa Virus-free Materiale naturale Termoterapia Coltura da apice meristematico e coltura di tessuti Chemioterapia (virazolo e ribavirina) D) Modificazione delle tecniche colturali.

33 2) Controllo dei vettori Vettori Air Borne: afidi e aleurodidi 1) Lotta chimica? 2) Barriere 3) Lotta biologica 4) Olii

34 3) Utilizzo di geni di resistenza ottenuti attraverso miglioramento genetico convenzionale: a) Tolleranza b) Resistenza c) Immunità

36 Grazie alla mia collega Marina Ciuffo, e all assegnista Paolo Margaria REGIONE PIEMONTE: Servizio Fitosanitario Regionale, progetto ORTOSPO appena concluso

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