Przenoszenie wirusów przez wektory – owady

Wiele różnych grup żywych organizmów jest przenosicielami wirusów roślinnych, jak i zwierzęcych. Są to bakterie, grzyby, nicienie, stawonogi (owady, pajęczaki). Ocenia się, że ponad 70% wirusów roślinnych i ponad 40% zwierzęcych jest przenoszonych za ich pośrednictwem. Wektorem może być owad, którego narządy gębowe pozwalają na pobranie i przekazanie wirusa. Najlepiej nadają się do tego narządy gębowe owadów należących do pluskwiaków. Są to gł. mszyce i skoczki.


W pewnych przypadkach przenoszenie wirusów przez stawonogi jest czysto mechaniczne, a stawonóg jest tylko środkiem transportu cząstki wirusowej. Np. w trakcie wysysania soku roślinnego przez owada wirusy mogą się przedostać do jego aparatu ssąco-kłującego i w ten sposób zostać przeniesione do następnej rośliny. Takie przenoszenie jest określane jako przenoszenie bez namnazania wirusa i jako sposób niekrążeniowy. Znamy tez wirusy które nie namnażają się w przenosicielu, ale przechodzą w nim długą drogę od momentu pobrania z jednej rośliny zanim zostaną przeniesione do drugiej. Nie są trawione w przewodzie pokarmowym, a przedostają się przez ścianki jelita do układu krążenia i roznoszone są w hemolimfie do różnych części ciała, min. do gruczołów ślinowych, skąd mogą być wpompowane do komórek roślin w czasie kolejnego żerowania. Ten sposób przenoszenia określamy jako krążeniowy, a wirusy krążeniowymi. W wielu innych przypadkach wirusy przenoszone przez stawonogi namnażają się w organizmie zarówno swojego ostatecznego gospodarza, jak i przenosiciela, przez co owad zachowuje zdolność ich przenoszenia przez całe swoje życie. Mówimy wtedy o przenoszeniu krążeniowym z namnażaniem wirusa, czy też o wirusach krążeniowo-rozmnożeniowych.


Żerowanie owada na roślinie zakażonej, podczas którego owad nabywa zdolności do infekcji, zwane jest żerem nabycia. Okres czasu który upływa od rozpoczęcia żeru nabycia do momentu, gdy owad staje się zdolny do przeniesienia wirusa, nazywa się okresem inkubacji/latencji/utajenia. Trwa on 30-60 godzin i obejmuje wędrówkę wirusa przez układ pokarmowy i krążeniowy do gruczołów ślinowych. Żer inokulacyjny ma miejsce na roślinie którą chcemy zakazić wirusem.

Na podstawie sposobu przenoszenia się przez wektory wydzielono trzy grupy wirusów roślinnych:

- wirusy nietrwałe, np. wirus mozaiki ogórka, wirus Y ziemniaka;

• wywołują zwykle objawy mozaiki;
• dla pobrania takiego wirusa przez mszyce wystarcza krótki okres żeru ponieważ wirusy te osiągają najwyższe stężenia w powierzchniowych warstwach komórek liścia więc sztylety mszyc nie muszą wnikać głęboko do tkanek rośliny (przedłużony okres pobierania może nawet zmniejszyć efektywność przenoszenia wirusa);
• wirusy przenoszone są na kłujkach, adsorbowane są do powierzchni nabłonka w kanale pokarmowym, albo, co jest mniej prawdopodobne, na powierzchni sztyletów mszyc i oddawane w czasie kolejnego nakłucia;
• wektor szybko, po każdym kolejnym nakłuciu traci zdolność przenoszenia wirusa, stąd
• nazywane jest to przenoszeniem nietrwałym;
• może się zdarzyć, że mszyca pozbędzie się wirusa z kłujki przy kolejnym nakłuciu tego
• samego liścia będącego źródłem wirusa jeśli trafi na komórkę w której nie ma wirusa;

- wirusy trwałe, wywołują zwykle objawy typu żółtaczki;

• wektorami są gł. skoczki (wirus żółtaczki astra) a czasem mszyce (wirus liściozwoju ziemniaka);
• wektor może pobrać wirus tylko gdy żer nabywania trwa stosunkowo długo ze względu na lokalizację tych wirusów w łyku rośliny;
• skuteczne ich przenoszenie wymaga okresu inkubacji w owadach po zakończeniu żeru nabycia (przejście z układu pokarmowego do gruczołów ślinowych);

- wirusy półtrwałe, np. wirus żółtaczki buraka;

• przenoszenie przebiega bez okresu latencji (w przeciwieństwie do wirusów trwałych);
• żer nabycia musi trwać stosunkowo długo (w przeciwieństwie do wirusów nietrwałych);
• ich wektory zachowują infekcyjność przez kilka miesięcy a nawet do końca życia;

Najprostszym sposobem inokulacji jest przykrycie wspólnym izolatorem dwóch roślin – rośliny stanowiącej źródło wirusa i rośliny, na którą chcemy wirus przenieść, i wprowadzenie pod izolator wektora. Po odpowiednim czasie roślinę inokulowaną wydobywamy spod izolatora, niszczymy mszyce (przez gazowanie lub opryskiwanie insektycydami) i sprawdzamy obecność wirusa odpowiednim testem (?) lub czekamy na rozwój objawów.

Należy pamiętać, że czas przebywania owada na roślinie nie pokrywa się z czasem żerowania, dlatego należy bezpośrednio obserwować owady aby określić czas żeru.
Badania nad możliwością przenoszenia wiroidów przez mszyce wykazują, że same wiroidy nie mogą być przenoszone przez wektory. Natomiast wiroid może być przeniesiony przez mszyce, kiedy ukryje się w kapsydzie białkowym przenoszonego przez nie wirusa.

Sposoby obchodzenia się ze skoczkami są nieco odmienne od stosowanych w przypadku mszyc, gł. dlatego, że skoczki poruszają się szybciej i są w stanie przelatywać dość duże odległości.