Впервые болезни винограда, отнесенные в настоящее время к вирусным, обнаружены во Франции в середине прошлого столетия. В 1893 г. Р. Viа1а подробно описал заболевание, характеризующееся сходством листьев больного винограда с листьями ежевики, и сообщил, что болезнь виноградарям юга Франции была известна еще до филлоксерной инвазии под названием кур-нуэ (короткоузлие). Аналогичные болезни были описаны под различными названиями и в некоторых других странах Европы (Австрия, Италия, Югославия, Германия).
В первом десятилетии XX века нескольким исследователям удалось доказать инфекционность короткоузлия винограда путем передачи его прививкой. Однако важнейшие данные по этиологии короткоузлия были получены в Италии. В 1911 г. Е. Пантанелли подтвердил способность болезни передаваться прививкой от больных кустов здоровым и установил, что здоровый виноград, посаженный на место больного, вскоре заболевает, стерилизация почвы из-под больных кустов при 180-200°С, ее просушка или высушивание остатков корней больных кустов под лучами солнца исключают вторичное заражение. Однако ученый не пришел к окончательному выводу о вирусной этиологии короткоузлия винограда.
Позже известный ботаник Л. Петри подтвердил результаты своего соотечественника о передаче болезни прививкой и через почву, обнаружил в побегах больного винограда эндоцеллюлярные кордоны и, что самое главное, после некоторых сомнений о плазмодиальной этиологии короткоузлия полностью поддержал гипотезу о вирусной природе болезни.
В 1932 г. на III конгрессе Международной службы винограда и вина Л. Петри неопровержимо доказал вирусную этиологию короткоузлия винограда. Им же впервые обнаружена и изучена болезнь энаций винограда (цит. по: Belli, 1969).
Приблизительно в эти же годы в Чехословакии на основании передачи прививкой сделан вывод о вирусной природе мельницкой (желтой) мозаики (Stranak, 1931), а в Германии — скручивания листьев винограда (Scheu, 1936).
В конце прошлого столетия в Калифорнии (США) таинственное эпидемическое заболевание стало уничтожать большие площади виноградников. Н. Пирс, чьим именем названа болезнь, нашел сходство между этим заболеванием и желтухой персика. После длительного изучения связи пирсовой болезни с вирусом карликовости люцерны был установлен возбудитель болезни — грамотрицательной риккетсиеподобная бактерия (Goheen, Nyland, Lowe, 1973; Hopkins, Mollenhauer, 1973).
Вплоть до 50-х годов XX столетия в литературе появлялись описания все новых заболеваний винограда, относимых к вирусным. Различные авторы часто обнаруживали одни и те же болезни, называя их по-новому на основании особенностей проявления симптомов, часто связанных с восприимчивостью сорта, влиянием внешних условий или вирулентностью патогена. Все это усложняло взаимопонимание между специалистами в области вирусной патологии винограда.
На XXIV конгрессе Международной службы винограда и вина в 1947 г. решено объединить все выявленные заболевания под одним общим термином «инфекционное вырождение винограда». Такое решение можно объяснить отставанием в области изучения вирусных болезней винограда, существование которых не признавалось или долгое время оспаривалось. Дальнейшими исследованиями показана несостоятельность данного термина для обозначения всех вирусных и вирусоподобных болезней винограда. Несовершенство методов диагностики стало главной причиной отставания в изучении вирусных болезней винограда вплоть до 1960 г. Описание внешних симптомов, установление инфекционности болезней путем передачи прививкой, а иногда использование метода эндоцеллюлярных кордонов явились в этот период основными методами диагностики вирусных болезней винограда.
Значительный прогресс в совершенствовании методов диагностики и углублении наших знаний о вирусах и вирусных болезнях винограда достигнут в 60-е годы. При этом наибольшее значение имели три следующих открытия.
Обнаружение естественного переносчика вируса короткоузлия винограда — нематоды Xiphinema index (Hewitt, Raski, Goheen, 1958) явилось первым сообщением в вирусологии о способности нематод переносить вирусы растений. Появился важный критерий для отличия одних вирусных болезней от подобных по способу переноса отдельными видами нематод.
К настоящему времени на винограде выявлены десять нематодопереносимых вирусов полиэдрической формы (НЕПО-внрусов) и один вероятный член этой группы. Для шести из них установлена передача нематодами на винограде, для остальных — нематодами на других культурах. Переносчиками НЕПО-вирусов винограда являются нематоды из родов Xiphinema и Longidorus (табл. 5).
Таблица 5
Вирусы, изолированные из винограда, их переносчики и географическое распространение
Окончание табл. 5
* Вопросительным знаком отмечены переносчики, передающие соответствующие вирусы на другие культуры. Роль этих переносчиков на винограде не установлена.
В практическом плане это открытие наметило перспективы борьбы с нематодопереносимыми вирусными заболеваниями растений.
Механический перенос различных форм инфекционного вырождения на травянистые индикаторы, где вирусы накапливаются в значительных концентрациях и легко поддаются очистке (Cadman, Dias, Harrison, 1960), позволил получить очищенные вирусные препараты, антисыворотки к сокопереносимым вирусам винограда и провести их серологическую идентификацию. Были также облегчены исследования в области электронной микроскопии, биохимии и молекулярной биологии вирусов винограда.
Трудности переноса вирусов винограда на травянистые тест- растения связаны с наличием в листьях ингибиторов, включающих протеины (гликопротеин и протеиноподобные ингибиторы), танины и энзимы (Dias, 1965). Вирусы ингибируются также высокой кислотностью сока виноградных листьев (pH — 3,1—3,5) (Dias, 1962).
Некоторые химические вещества, добавленные в момент растирания тканей винограда, предупреждают инактивацию вирусов. Для защиты вирусов от инактивации высокой кислотностью сока в инокулюм добавляют различные вещества, повышающие pH сока (в основном буферные растворы). Большинство фенольных соединений окисляется энзиматически посредством фермента полифенолоксидазы, содержащего в своей структуре ион меди, от которого зависит деятельность фермента. Карбаматные вещества блокируют ион меди и тем самым всю деятельность полифенолоксидазы, чем и стабилизируется инфекционность вируса (Hampton, Fulton, 1961). Оксиданты могут быть ингибированы также сульфитом натрия, цианистыми солями, цистеином или адсорбированы на активированном угле и бентоните (Dias, 1965; Vuittenez, Kuszala, 1968). Для фиксации танинов обычно используют никотин или кофеин.
После успешного переноса вирусов винограда на травянистые индикаторы серологическими методами было выявлено, что североамериканская «веерность листьев», французский «курнуэ», португальское «уртикадо», итальянская «курчавость» и немецкая «кустистость» винограда являются одной и той же болезнью — короткоузлием винограда и что португальский инфекционный хлороз тождественен французскому панашюру и североамериканской желтой мозаике (цит. по: Belli, 1969). Установлено также, что короткоузлие, желтая мозаика и окаймление жилок винограда вызываются штаммами вируса короткоузлия, находящегося в далеком серологическом родстве с вирусом арабис-мозаики (Cadman, Dias, Harrison, 1960; Dias, Harrison, 1963; Taylor, Hewitt, 1964). Серологический метод, применяемый вначале для точной идентификации вирусов, перенесенных на травянистые индикаторы, в последнее время применяется для их диагностики непосредственно в соке винограда, так как методы приготовления антисывороток большого титра уже разработаны.
Прямая серодиагностика вирусов в соке винограда методом двойной диффузии в геле впервые разработана и предложена A. Vuittenez, J. Kuszala (1968).
Разработанный R. Bercks (1967 а) латекс-тест, основанный на абсорбции антител инертными частицами латекса, сенсибилизированного антисыворотками, намного повысил чувствительность серологических реакций. Метод дает хорошие результаты при работе с сырыми экстрактами из листьев винограда (Vuittenez, Kuszala, 1972).
В последующие годы разработаны новые методы серологического исследования вирусов, более чувствительные, чем латекс- тест. Так, М. Clark, A. Adams (1977) разработали метод, основанный на использовании связанных энзимами антител для определения специфических антигенов, получивший название ELISA- теста (энзимосвязанный иммуносорбентный тест). Другой метод, названный иммуносорбентный электронно-микроскопический, основан на наблюдении в электронном микроскопе серологических реакций, поставленных на пленках-подложках (Derrick, 1972). Названные методы в высокой степени пригодны для серологического обнаружения вирусов непосредственно в сырых экстрактах винограда (Vuittenez, 1980; Tanne, 1980; Jimenez, Goheen, 1980; Engelbrecht, 1980; Bovey, Brugger, Gugerli, 1980; Russo, Martelli, Savino, 1980).
Иммуносорбентной электронной микроскопией проведена также серодиагностика микоплазмы золотистого пожелтения винограда как в тканях винограда, так и в цикадке-переносчике (Caudwell, Meignoz, Kuszala et al., 1981).
Таким образом, к настоящему времени идентифицировано около 20 вирусов в результате механических переносов на травянистые индикаторы с последующей серологической диагностикой на винограде (см. табл. 5). Форма и размеры этих вирусов определены также в сыром или концентрированном соке зараженных ими травянистых индикаторов.
В последние годы достигнут большой прогресс в области электронно-микроскопического изучения сокопереносимых вирусов на ультратонких срезах тканей пораженного ими винограда (Каташян, Литвак, 1980 а, б; Reynolds, Corbett, 1980; Martelli, Di Franco, Russo, Savino, 1980; Маринеску, Бондарчук, Косаковская, Литвак, 1981).
Несмотря на явный прогресс в изучении вирусов, поражающих виноград, возбудители ряда болезней до сих пор не установлены (табл. 6).
Для их диагностики, как, впрочем, и для диагностики некоторых сокопереносимых вирусов, большое значение имело третье важное открытие — выявление индикаторных сортов винограда, которые, будучи инокулированных прививкой тем или иным заболеванием, реагируют на заражение постоянными и достаточно четкими характерными симптомами (Hewitt, Goheen, Raski, Gooding, 1962).
В настоящее время в основном выявлены индикаторные сорта для всех известных соконепереносимых заболевании винограда (см. табл. 6), Инокуляцию индикаторных сортов проводят различными способами: настольными прививками, прививками способом «щиток с ночкой», зелеными прививками в поле и в теплице, промежуточными и другими.
Неудобство метода индексации прививкой заключается в том, что окончательных результатов надо ждать долго (до трех лет), по данный метод незаменим для диагностики соконепереносимых заболеваний и считается основным при тестировании винограда на вирусоносительство в целях получения безвирусных клонов.
В последние годы намечаются некоторые сдвиги в области изучения этиологии соконепереносимых вирусоподобных заболеваний винограда. Так, в тканях винограда, пораженного болезнью айнашики, обнаружен изометрический вирус, принадлежащий, по-видимому, к группе ЛУТЕО-вирусов (Namba, Yamashita, Doi-Yora, 1979). Аналогичный вирус выявлен нами в тканях индикатора Рупестрис дю Ло, пораженного мраморностью (Verderevskaja, Marinesku, Semtschik, 1983). Нитевидные вирусы обнаружены на ультратонких срезах винограда, пораженного скручиванием листьев (Namba, Yamashita, Doi et al., 1979; Faoro, Tornaghi, Fortusini, Belli, 1981) и прижилковой мозаикой (Vuittenez. Stocky, 1980). Роль этих возбудителей в этиологии названных болезней пока не установлена.
Таблица 6
Вирусные болезни винограда с неизвестными вирусными частицами и переносчиками
Продолжение табл. 6
В последние годы во многих травянистых и древесных растениях выявлены микоплазмоподобные организмы. В концентрированных препаратах из лубяных тканей пораженного золотистым пожелтением винограда с помощью электронного микроскопа обнаружены микоплазмоподобные тела (Giannotti, Caudwell, Vago, Duthoit, 1969). Последующими исследованиями подтверждена микоплазменная этиология заболевания (Caudwell. Giannotti, Kuszala, Larrue, 1971).
В тканях корней винограда, пораженного инфекционным некрозом, с помощью электронного микроскопа выявлены риккетсиеподобные организмы, которые считаются возбудителями болезни (Ulrychova, Vanek, Jokes et al., 1975). В тканях винограда, пораженного мраморностью и некрозом жилок, обнаружены соответственно хламидие- и микоплазмоподобные организмы, роль которых в этнологии названных болезней не установлена (Милкус, 1975, 1980, 1982).
Можно ожидать, что в недалеком будущем этиология соконепереносимых заболеваний винограда, называемых пока вирусоподобными, будет окончательно установлена.
Создание естественной классификации вирусов винограда, как и вирусов плодовых культур, пока не представляется возможным. В 1980 г. в соответствии с решением Международной группы по изучению вирусов и вирусных болезней винограда издан цветной атлас вирусов и вирусоподобных заболеваний винограда (Bovey, Gartel, Hewitt et al., 1980). Поддерживая мнение авторов атласа, мы приводим в данной работе классификацию вирусов, поражающих виноград, основанную на способе их естественного распространения, подразделяя их на четыре группы.
Первая группа включает вирусы, распространяемые почвообитающими нематодами — НЕПО-вирусы, которые могут быть перенесены механически на травянистые индикаторы, идентифицированы серологически и обнаружены в электронном микроскопе. Все они имеют изометрические частицы размером около 30 нм.
Таблица 7
Микоплазменные и им подобные заболевания винограда
Для многих из них установлены нематоды-переносчики, принадлежащие к родам Xiphinema и Longidorus. Для части НЕПО-вирусов, описанных на винограде, установлены нематоды-переносчики только на других культурах. В эту группу включен также болгарский латентный вирус винограда, который по своим свойствам не отличается от других НЕПО-вирусов (сведения о передаче вируса через почву отсутствуют).
Многие НЕПО-вирусы могут заражать различные виды сорняков, некоторые из них передаются их семенами.
Нематоды-переносчики заражаются НЕПО-вирусами, питая на корнях больного винограда, и длительное время остаются инфекционными, что обеспечивает медленное распространение вирусов от больных кустов к здоровым. При раскорчевке зараженных виноградников корни растений остаются в почве в течение многих лет (до шести) и являются источником инфицирования нематод. Таким образом поддерживается зараженность почвы. Поэтому молодые, здоровые виноградники, посаженные на место недавно раскорчеванных больных, сами вскоре заболевают.
На большие расстояния НЕПО-вирусы винограда распространяются вегетативно, с посадочным материалом, нематоды-переносчики вирусов — вместе с саженцами винограда из зараженных школок.
Вторая группа состоит из вирусов, распространяемых через почву фитопатогенными грибами. Роль грибов в переносе этих вирусов на винограде не установлена. Имеется сообщение о безвекторной передаче вируса кустистой карликовости томата на других культурах (Kegler, Kegler, 1980).
Третья группа включает два вируса, распространяемые в на другие культуры тлями. Хотя эти вирусы обнаружены на винограде в исключительно редких случаях, и они, по-видимому, экономического значения на этой культуре не имеют, сам факт их способности поражать виноград играет особую роль в связи с проблемой защиты безвирусных виноградников от вторичного заражения (Bovey, Gartel, Hewitt et al., 1980).
В четвертую группу вошли вирусы, естественные переносчики которых либо еще не определены, либо отсутствуют. Сокопереносимые вирусы, включенные в эту группу, представлены в табл. 5. В табл. 6 приведены возбудители предполагаемых вирусных болезней, до сих пор не изолированные и не изученные. Их вирусную природу основывают на том, что все заболевания этой группы успешно передаются прививкой, их симптомы схожи с вирусными.
Особой группой в табл. 7 представлены заболевания, вызванные прокариотными организмами (микоплазмами, риккетсиями), а также болезни, по ряду признаков (внешние симптомы, чувствительность к водной терапии или обработке антибиотиками) сходные с микоплазменными заболеваниями.
