МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВИРУСОВ, ПОРАЖАЮЩИХ ЗЕРНОВЫЕ КУЛЬТУРЫ РАСПРОСТРАНЁННЫХ В РЕСПУБЛИКЕ УЗБЕКИСТАН
PDF

Keywords

фитопатогенные вирусы
зерновые культуры
геномная организация
РНК-интерференция
молекулярная диагностика
устойчивость растений.

How to Cite

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВИРУСОВ, ПОРАЖАЮЩИХ ЗЕРНОВЫЕ КУЛЬТУРЫ РАСПРОСТРАНЁННЫХ В РЕСПУБЛИКЕ УЗБЕКИСТАН. (2026). Qo‘qon DPI. Ilmiy Xabarlar Jurnali, 8(9), 1821-1833. https://doi.org/10.70728/a.series.tab.v08.i09.235

Abstract

В данной работе представлен комплексный обзор молекулярно- генетических особенностей фитопатогенных вирусов, представляющих наибольшую угрозу для ключевых зерновых культур (пшеницы, ячменя, кукурузы, риса и ржи). Рассматриваются структурная организация геномов основных представителей семейств Potyviridae, Tombusviridae, Secoviridae, Geminiviridae и Reoviridae, механизмы их репликации, а также особенности экспрессии вирусных белков. Особое внимание уделено молекулярным механизмам взаимодействия вирусов с организмом хозяина, включая процессы подавления РНК-интерференции-ключевого элемента антивирусной защиты растений. Проанализирована генетическая вариабельность и филогенетические взаимосвязи природных изолятов, способствующие быстрой адаптации патогенов к новым сортам растений и изменчивым климатическим условиям. Отдельный блок работы посвящен современным методам диагностики и анализа вирусных геномов. Рассмотрены подходы на основе полимеразной цепной реакции в реальном времени (ПЦР-РВ), позволяющие эффективно идентифицировать как известные, так и штаммы вирусов. Практическая значимость исследований заключается в создании научной базы для разработки систем молекулярного мониторинга, а также для применения геномного редактирования (CRISPR/Cas) и РНК-интерференции в селекции высокоустойчивых сортов зерновых культур.
PDF

References

1. Бернрайтер, А. Вирусные болезни сельскохозяйственных культур и методы их контроля / А. Бернрайтер [и др.]. — Текст: непосредственный // Агрохимия. — 2017. — № 4. — С. 12–18.

2. Гонсалвес, Д. Эпидемиология и профилактика фитовирусов / Д. Гонсалвес [и др.]. — Текст: непосредственный // Защита и карантин растений. — 2020. — № 2. — С. 15–22.

3. Махмудов Т.Х. Изучение распространения вируса желтой карликовости ячменя в кашкадарьинской области узбекистана // Universum: химия и биология: электрон. научн. журн. 2022. 9(99). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/14213

4. Махмудов, Т. Х. Молекулярная диагностика вирусных заболеваний пшеницы в условиях Узбекистана / Т. Х. Махмудов— Текст: непосредственный // Журнал агробиологии. — 2022. — № 3 (19). — С. 45–49.

5. Рузиматов, Д. Ж. Злаковые вирусы и их распространение в Узбекистане / Д. Ж. Рузиматов, М. Тошпулатов. — Текст: непосредственный // Журнал «Аграрная наука Узбекистана». — 2020. — № 6. — С. 27–31.

6. Сафаров, Ш. Ш. Boshoqli ekinlarning virus kasalliklari tarqalishi va simptomatikasi [Распространение и симптоматика вирусных болезней зерновых культур] / Sh. Sh. Safarov, A. S. Tashmatov. — Текст: непосредственный // O‘zbekiston agrar fanlari axborotnomasi. — 2022. — № 4. — S. 33–38.

7. Станчева, Ю. Защита растений от болезней: учебник / Ю. Станчева. — Москва: КолосС, 2003. — 352 с. — Текст: непосредственный.

8. Умурзаков, Ш. Х. Распространение вирусных болезней пшеницы в условиях Узбекистана / Ш. Х. Умурзаков, А. А. Абдурахманов. — Текст: непосредственный // Аграрная наука и практика. — 2023. — № 1 (11). — С. 24.

9. Шкаликов, В. А. Защита растений от болезней: учебник / В. А. Шкаликов. — Москва: КолосС, 2003. — 255 с. — Текст: непосредственный.

10. Blanc, S. Vector transmission of plant viruses / S. Blanc, M. Drucker. — Text: unmediated // Plant Pathology. — 2011. — Vol. 60, no. 1. — P. 45–58.

11. Chen, S. Characterization of a novel polerovirus infecting maize in China / S. Chen, G. Jiang, J. Wu, Y. Liu, Y. Qian, X. Zhou. — DOI 10.3390/v8050120. — Text: visual // Viruses. — 2016. — Vol. 8, no. 5. — Art. 120.

12. Chenault, K. D. Molecular characterization of wheat viruses / K. D. Chenault. — Text: unmediated // Phytopathology. — 1996. — Vol. 86, no. 3. — P. 210–215.

13. French, R. Evolution of Wheat Streak Mosaic Virus: Dynamics of population growth within plants may explain limited variation / R. French, D. C. Stenger. — DOI 10.1146/annurev.phyto.41.052002.095537. — Text: unmediated // Annual Review of Phytopathology. — 2003. — Vol. 41. — P. 199–214.

14. French, R. Sequence diversity and population structure of Wheat streak mosaic virus / R. French, D. C. Stenger. — Text: unmediated // Archives of Virology. — 2005. — Vol. 150, no. 8. — P. 1655–1662.

15. GenBank Accession AF057533. Wheat streak mosaic virus isolate complete genome. — URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/AF057533 (date of access: 06.09.2026). — Text: electronic.

16. Gray, S. M. Luteovirus–aphid interactions / S. M. Gray, F. E. Gildow. — Text: unmediated // Annual Review of Phytopathology. — 2003. — Vol. 41. — P. 539–566.

17. Guo, M. First report of maize yellow mosaic virus (MaYMV) naturally infecting wheat in China / M. Guo, X. Yuan, Y. Song, Y. Liu, X. Wang. — DOI 10.1094/PDIS-12-21-2763-PDN. — Text: unmediated // Plant Disease. — 2022. — Vol. 106, no. 10. — P. 2763.

18. Hull, R. Plant Virology / R. Hull. — 5th ed. — London: Academic Press, 2014. — 822 p. — Text: unmediated.

19. ICTV. Virus Taxonomy: 2006 Release / International Committee on Taxonomy of Viruses. — URL: https://ictv.global/taxonomy (date of access: 06.09.2026). — Text: electronic.

20. ICTV. Virus Taxonomy: 2019 Release / International Committee on Taxonomy of Viruses. — URL: https://ictv.global/taxonomy (date of access: 06.09.2026). — Text: electronic.

21. Irwin, M. E. Epidemiology of barley yellow dwarf: a study in ecological complexity / M. E. Irwin, J. M. Thresh. — Text: unmediated // Annual Review of Phytopathology. — 1990. — Vol. 28. — P. 393–424.

22. Jarosová, J. Barley yellow dwarf virus infection in cereals: symptoms and impact on yield / J. Jarosová, J. K. Kundu. — Text: unmediated // Plant Protection Science. — 2010. — Vol. 46, no. 1. — P. 21–27.

23. King, A. M. Q. Virus Taxonomy: Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses / A. M. Q. King [et al.]. — San Diego: Elsevier Academic Press, 2018. — 1327 p. — Text: unmediated.

24. Lim, S. First report of maize yellow mosaic virus infecting Panicum miliaceum and Sorghum bicolor in South Korea / S. Lim, Y. Yoon, Y. Jang, D. Bae, B. S. Kim, R. Maharjan, H. Yi, S. Bae, Y. H. Lee, B. Lee. — DOI 10.1094/PDIS-09-17-1428-PDN. — Text: unmediated // Plant Disease. — 2018. — Vol. 102, no. 3. — P. 689.

25. Makkouk, K. M. Cereal viruses in the Mediterranean region / K. M. Makkouk [et al.]. — Text: unmediated // Advances in Virus Research. — 2001. — Vol. 57. — P. 201–235.

26. Mayo, M. A. Molecular biology of luteoviruses / M. A. Mayo, V. Ziegler-Graff. — Text: unmediated // Advances in Virus Research. — 1996. — Vol. 46. — P. 413–460.

27. McNeil, J. N. Seasonal ecology and aphid vectors of plant viruses / J. N. McNeil. — Text: unmediated // Environmental Entomology. — 1996. — Vol. 25, no. 4. — P. 801–809.

28. Miller, W. A. Barley yellow dwarf viruses / W. A. Miller, P. M. Waterhouse, W. L. Gerlach. — DOI 10.1146/annurev.phyto.35.1.167. — Text: unmediated // Annual Review of Phytopathology. — 1997. — Vol. 35. — P. 167–190.

29. Miller, W. A. Recent advances in luteovirus research / W. A. Miller [et al.]. — Text: unmediated // Phytopathology. — 2022. — Vol. 112, no. 2. — P. 310–325.

30. Montana, J. R. Cereal virus transmission mechanisms / J. R. Montana. — Text: unmediated // Journal of Plant Pathology. — 1996. — Vol. 78, no. 2. — P. 112–119.

31. Nault, L. R. Transmission biology of plant viruses by leafhoppers and planthoppers / L. R. Nault. — Text: unmediated // Annals of the Entomological Society of America. — 1997. — Vol. 90, no. 5. — P. 521–541.

32. Navrátil, M. Wheat dwarf virus – a new concern for cereal production in Central Europe / M. Navrátil, J. Špak, P. Valová. — DOI 10.17221/3982-PPS. — Text: unmediated // Plant Protection Science. — 2003. — Vol. 39, no. 4. — P. 138–142.

33. NCBI GenBank NC_029986.1. Maize yellow mosaic virus segment complete sequence. — URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/NC_029986.1 (date of access: 06.09.2026). — Text: electronic.

34. NCBI Virus-Host DB. Virus-Host Database. — URL: https://www.genome.jp/virushostdb/ (date of access: 06.09.2026). — Text: electronic.

35. Ohlson, E. W. Experimental host and vector ranges of the emerging maize yellow mosaic polerovirus / E. W. Ohlson, N. Khatri, J. R. Wilson. — DOI 10.1094/PDIS-08-23-1620-RE. — Text: unmediated // Plant Disease. — 2024. — Vol. 108, no. 5. — P. 1246–1251.

36. Price, J. A. Effect of Wheat streak mosaic virus on root development and water-use efficiency of hard red winter wheat / J. A. Price, F. Workneh, S. R. Evett, D. C. Jones, J. Arthur, C. M. Rush. — DOI 10.1094/PDIS-94-6-0766. — Text: unmediated // Plant Disease. — 2010. — Vol. 94, no. 6. — P. 766–770.

37. Qayyum, A. Wheat dwarf virus: a threat to cereal crops in Pakistan and worldwide / A. Qayyum, I. Amin, S. Mansoor. — DOI 10.1007/s13337-016-0301-4. — Text: unmediated // VirusDisease. — 2016. — Vol. 27, no. 1. — P. 1–10.

38. Regassa, B. Emerging plant virus disease: the case of maize yellow mosaic virus / B. Regassa. — DOI 10.37446/jinagri/ra/8.3.2021.1-5. — Text: unmediated // Journal of Innovative Agriculture. — 2021. — Vol. 8, no. 3. — P. 1–5.

39. Savary, S. The global burden of pathogen and pest losses of major food crops / S. Savary [et al.]. — DOI 10.1038/s41559-018-0793-9. — Text: unmediated // Nature Ecology & Evolution. — 2019. — Vol. 3, no. 3. — P. 430–439.

40. Sherwood, J. L. Serological detection of wheat viruses / J. L. Sherwood. — Text: unmediated // Plant Disease. — 1990. — Vol. 74, no. 5. — P. 340–345.

41. Stenger, D. C. Complete nucleotide sequence of a U.S. isolate of Wheat streak mosaic virus / D. C. Stenger, R. French. — DOI 10.1007/s00705-003-0240-x. — Text: unmediated // Archives of Virology. — 2004. — Vol. 149, no. 4. — P. 759–763.

42. Stenger, D. C. Genetic variability of Wheat streak mosaic virus / D. C. Stenger [et al.]. — Text: unmediated // Phytopathology. — 1998. — Vol. 88, no. 7. — P. 702–708.

43. Stewart, L. R. Maize yellow mosaic virus interacts with maize chlorotic mottle virus and sugarcane mosaic virus in mixed infections, but does not cause maize lethal necrosis / L. R. Stewart, K. Willie. — DOI 10.1094/PDIS-04-20-0820-RE. — Text: unmediated // Plant Disease. — 2021. — Vol. 105, no. 4. — P. 1012–1020.

44. Thackray, D. J. Effects of barley yellow dwarf virus on yield and quality of wheat and barley / D. J. Thackray, R. A. C. Jones, G. M. Canning. — DOI 10.1071/AP08092. — Text: unmediated // Australasian Plant Pathology. — 2009. — Vol. 38, no. 1. — P. 85–96.

45. Vacke, J. Wheat dwarf virus disease / J. Vacke. — DOI 10.1007/BF02921265. — Text: unmediated // Biologia Plantarum. — 1972. — Vol. 14, no. 3. — P. 225–230.

46. Waterhouse, P. M. Barley yellow dwarf virus – structure and properties / P. M. Waterhouse, K. Helms. — DOI 10.1159/000149500. — Text: unmediated // Intervirology. — 1984. — Vol. 21, no. 1. — P. 36–50.

47. Wheat Streak Mosaic Virus. ScienceDirect Topics. — URL: https://www.sciencedirect.com/topics/immunology-and-microbiology/wheat-streak-mosaic-virus (date of access: 06.09.2026). — Text: electronic.

48. Yahaya, A. First report of maize yellow mosaic virus infecting sugarcane (Saccharum spp.) and itch grass (Rottboellia cochinchinensis) in Nigeria / A. Yahaya, M. Al Rwahnih, D. Dangora, L. Gregg, M. Alegbejo, P. Lava Kumar, O. Alabi. — DOI 10.1094/PDIS-01-17-0052-PDN. — Text: unmediated // Plant Disease. — 2017. — Vol. 101, no. 7. — P. 1335.

49. Zhang, X. Barley yellow dwarf viruses in China: current status and future challenges / X. Zhang, G. Zhou. — DOI 10.3389/fmicb.2019.00246. — Text: visual // Frontiers in Microbiology. — 2019. — Vol. 10. — Art. 246.

50. Zhang, Y. First report of maize yellow mosaic virus on weed hosts in China / Y. Zhang, H. Wang, X. Jiang, X. Yang, X. Liu, Y. Wang, Y. Liu, H. Li, H. Yuan, Y. Shi. — DOI 10.1094/PDIS-03-23-0450-PDN. — Text: unmediated // Plant Disease. — 2023. — Vol. 107, no. 12. — P. 4036.