Экология вирусов растений является необходимой дисциплиной, сосредоточенной на популяциях вирусов в конкретной среде. Эта дисциплина также нацелена на сложные ассоциации, а также на взаимодействие между вирусами и хозяевами, вызывающее распространение экономически важного заболевания. Экология вирусов может рассматриваться как изучение различных факторов, которые влияют или воздействуют на поведение вируса в определенных условиях окружающей среды.
Он также рассматривается как исследование вирусного поведения в экосистеме и факторов, влияющих на ее популяцию. В первые десятилетия прошлого века вирусология растений выглядела не связанной с основной дисциплиной - экологией растений из-за разницы между экологией растений и вирусологией растений. Наименьшая доступность вирусных симптомов на менее экономически значимых растениях привела к снижению охвата важных аспектов в этой области исследований.
Экология вируса растений дает представление о комплексе взаимосвязи между вирусом и средой обитания, и взаимодействием между ними. Эта область включает аспекты биоразнообразия растительного вируса, включая отбор проб на вирусы непосредственно инфицированных растений и других экосистем; как растительные вирусы проникают в новые и инвазивные виды; взаимодействие растительных сообществ со смешанными и дикими популяциями растений, насекомыми и насекомыми-вредителями; постоянные вирусы эпигенетического действия; почвенные растительные вирусы и окружающие их экосистемы; молекулярные основы вирусной геномики; экологические факторы, влияющие на вирусопомехи растений и современные технологические инновации.
Биологическое разнообразие растений
История показывает, что большинство результатов исследования были сделаны случайно при изучении некоторых других аспектов. Например, вирус табачной мозаики был обнаружен случайно при поиске возбудителя табачной болезни. Однако, благодаря технологическим инновациям, инфекция вирусами растений-хозяев изучается, что приводит к противоречивым результатам, противоречащим мнению большинства ученых, иллюстрирующих наши знания о вирусах растений, все еще очень мало. Для изучения биоразнообразия используется подход, ориентированный на результат, при котором образцы различных сред анализируются на предмет выявления определенной последовательности вирусов после их обогащения, но вирусологи растений применяют другой подход путем отбора образцов отдельных растений.
Таким образом, каждая последовательность может быть отслежена по отношению к конкретному хозяину, что позволяет проводить более глубокий экологический и эволюционный анализ. Данные недавнего секвенирования морских проб подтверждают, что на нашей планете может существовать около 2000 видов вирусов. Что касается вирусного разнообразия, то имеется мало данных о смешанных вирусных инфекциях или временных вирусных инфекциях у местных растений. Поэтому очень важно получать все больше и больше знаний о вирусах, их хозяевах и существующих комбинациях хозяев и вирусов, вызывающих заболевания, до следующего уровня, который может быть очень опасным в будущем. В этой связи важную роль в проведении обследования сосудистых растений в природоохранном заповеднике Оклахома - водохранилище более 700 видов растений - сыграл проект по биологическому разнообразию и экологии вируса растений. Большинство видов растений продемонстрировали положительную реакцию на двухцепочечные вирусы РНК. Они показывают, что существует огромная разница в нашем понимании в отношении экологии, эволюции и вирусного разнообразия.
Возникающие растительные вирусы
Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) включил в список около 900 видов растительных вирусов. В ходе ряда метагеномных исследований был выявлен ряд вирусов, сходных с растительными вирусами, в широком диапазоне образцов (фекалии человека и других млекопитающих; пресная, морская, регенерированная вода; почвы с рисовых полей и насекомые, питающиеся растениями).
Все вышеперечисленные вирусы относятся к определенному роду, обладающему исключительно стабильным капсидом, например, вирусы Тобамо.
Преобладающим примером является вирус перца легкого крапивника, обнаруженный в сточных водах. Обзор новых патогенов растений показывает, что 50% новых вирусов относятся к категории ДНК или вирусов РНК. Механизм смены носителей вирусов РНК проще, чем у других. Вирусы показывают эволюцию изменений до вторжения новых видов растений, гарантируя их выживание в новых хозяевах.
Varma и Malathi (2003) подчеркивали быстрое появление геминивирусов и объясняли, что они являются самыми важными возбудителями болезней сельскохозяйственных культур. Boulton (2003) отметил, что вспышки заболеваний были вызваны эволюционными изменениями в бегомовирусах и их способности к распространению.
Появление геминивусов в тропиках и субтропиках было документально подтверждено в ряде публикаций. Примерами являются заражение бегомовирусами: томатами и перцем в Северной, бобовые культуры в Юго-Восточной Азии и Южной Америке и маниоки в Африке к югу от Сахары. На Тайване наблюдали симптомы крапинки на фруктах и листьях, а также деформацию перца и дали этому условное название "Перец хлоротический пятнистый вирус".
Таким образом, новые вирусы распространяются на новых растения-хозяев под эгидой природных экосистем, создавая тем самым угрозу биоразнообразию растений.