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Kartoffelvirus H

Art der Gattung Carlavirus

Kartoffelvirus H (englisch Potato virus H, PotVH oder PVH; Spezies Carlavirus chisolan) ist ein Pflanzenvirus (Phytovirus). Die Viruspartikel (Virionen) sind filamentös (von fadenförmiger Gestalt). Das Genom besteht aus einer Einzelstrang-RNA positiver Polarität. PVH gehört zur Gattung Carlavirus, einem Mitglied der Unterfamilie Quinvirinae in der Familie Betaflexiviridae der Ordnung Tymovirales.[3][4]

Kartoffelvirus H

EM-Aufnahme von Virionen
des Kartoffelvirus H (PVH)[2]

Systematik
Klassifikation: Viren
Realm: Riboviria[1]
Reich: Orthornavirae[1]
Phylum: Kitrinoviricota[1]
Klasse: Alsuviricetes[1]
Ordnung: Tymovirales
Familie: Betaflexiviridae
Unterfamilie: Quinvirinae
Gattung: Carlavirus
Art: Carlavirus chisolani
Unterart: Potato virus H
Taxonomische Merkmale
Genom: (+)ssRNA linear
Baltimore: Gruppe 4
Symmetrie: helikal, ikosaedrisch
Hülle: keine
Wissenschaftlicher Name
Potato virus H
Kurzbezeichnung
PVH, PotVH
Links
ICTV Taxon History: 201902271
NCBI Taxonomy: 1046402
ViralZone (Expasy, SIB): 268 (Genus)

Kartoffelvirus H wurde erstmals auf Kartoffelpflanzen mit milden Symptomen in Hohhot (mongolisch ᠬᠥᠬᠡᠬᠣᠲᠠ, chinesisch 呼和浩特, Pinyin Hūhéhàotè), Autonomes Gebiet Innere Mongolei in der Volksrepublik China gefunden.[2]

Etymologie

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Der englische Name Potato virus H setzt sich zusammen aus der engl. Bezeichnung für Kartoffelvirus (da man die Spezies zuerst in Kartoffelpflanzen gefunden hat) und dem Buchstaben H für den Fundort Hohhot, der ersten positiven Probe. Die ersten beiden Buchstaben dieser Stadt (Hohhot) dienen auch zur Bezeichnung dieses ursprünglichen Isolats (PVH-Ho). Ein weiteres Isolat (PVH-YN) ist nach der Provinz Yunnan (chinesisch 云南, Pinyin Yúnnán) benannt, wo es gefunden wurde.[2]

Morphologie

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Die Virionen von PVH sind wie bei allen Spezies der Gattung Carlavirus fadenförmig und leicht gekrümmt; ihre Länge beträgt 570 nm.[2]

Genom und Proteom

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Genomkarte von Potato virus H[2]

PVH hat die für Mitglieder der Gattung Carlavirus typische Genom-Organisation, unsegmentiert (monopartit), mit einem Einzelstrang-RNA-Molekül positiver Polarität. Seine Länge ist 8410 nt (Nukleotide oder Basen).

Neben dem ursprünglichen Isolat PHV-Ho aus Hohhot in der Inneren Mongolei wurde noch eine Variante PVH-YN in der Provinz Yunnan gefunden. Beide haben gleiche Genomorganisation und -länge. Es fehlen Poly(A)-Schwänze. Die Übereinstimmung in der Nukleotidsequenz beider Varianten beträgt bis zu 93,58 %.

Das PVH-Genom beinhaltet sechs benachbarte oder überlappende Offene Leserahmen (en. open reading frame, ORF). Der 5'-proximale ORF (ORF nächst dem 5'-Ende) namens ORF1 hat eine Länge von 5846 nt und kodiert ein Replikase-Polyprotein mit einer vorhergesagten Molekularmasse von 219,62 kDa (Kilodalton).

Dem ORF1 nachfolgend gibt es drei überlappende ORFs, nämlich ORF2 (Nukleotidposition 5954–6643), ORF3 (6624–6947) und ORF4 (6929–7129), die nach Vorhersage für Proteine mit 25,77 kDa, 11,54 kDa bzw. 7,19 kDa kodieren. Es wird angenommen, dass diese drei Proteine (wie für die Gattung Carlavirus üblich) ein TGB (en. Triple Gene Block) von Movement-Proteinen bilden, die Bewegung der Viruspartikel von Zelle zu Zelle und über große Distanzen ermöglichen oder jedenfalls erleichtern.

Der nachfolgende ORF5 (Länge 875 nt) kodiert vorhergesagt für das Kapsidprotein (CP) mit 32,34 kDa.

ORF6 ist der letzte, d. h. 3'-proximale (dem 3'-Ende nächstgelegene) ORF. Er ist mit einer Länge von 290 nt der kleinste ORF und kodiert für ein cysteinreiches Protein (CRP) mit 10.87 kDa. Man vermutet darin ein Nukleinsäure-bindendes Protein, welches die RNA-Interferenz (en. RNA silencing) unterdrückt und so die Pathogenität von PVX verstärkt.[2]

Wirte, Symptome und Übertragung

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Wirte

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Durch PVH hervorgerufene Symptome auf Blättern von Wirtspflanzen.[2]
● A Kartoffel der Sorte Shepody (potato cv. Shepody) bei 60 dpi (60 Tage nach der Inokulation, en. days post inoculation).
  1: Blatt einer Shepody-Pflanze, die mit ddH2O[Anm. 1] als Mock[Anm. 2] inokuliert wurde
  2,3: Blätter einer Shepody-Pflanze, die mit PVH inokuliert wurde.
● B Nicotiana glutinosa (N. g.) bei 53 dpi.
  1: mit ddH2O inokulierte N. g.-Pflanze
  2: mit PVH inokulierte N. g.-Pflanze
  3: Einzelblatt von N. g., inokuliert mit ddH2O (links), PVH (rechts)

PVH scheint ein Wirtsspektrum zu haben, das sich stark von dem anderer Kartoffel-Carlaviren (PVSO, PoLV,[Anm. 3] PVM und PVP[5]) unterscheidet. Unter den acht Indikator- und Wirtspflanzen, die der Studie von Li und Kollegen (2013) einbezogen wurden, konnte PVH die Tabakspezies Nicotiana glutinosa, die Tomate (Solanum lycopersicum) und die Kartoffel (Solanum tuberosum) infizieren, nicht aber die anderen Pflanzen wie Virginischen Tabak (N. tabacum), Benth (N. benthamiana) Quinoa (Chenopodium quinoa).[2]

Symptome

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PVH produziert gewöhnlich milde Symptome an den Wirtspflanzen: Bei PVH-infizierter N. glutinosa wurde eine leichte Blattrolligkeit und dunkelgrüne Flecken beobachtet; bei Kartoffeln der Sorte Shepody dagegen nur eine leichte Blattrolligkeit. Die meisten PVH-infizierten Pflanzen blieben symptomlos oder latent.[2]

Mehrfachinfektionen

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Im Gegensatz zu PVX und PLRV waren die ausgeprägten Symptome bei einer alleinigen Infektion mit PVH oft latent oder äußerten sich (lediglich) in einer leichten Blattrolligkeit und Fleckenbildung bei Nicotiana glutinosa und der Kartoffelsorte Shepody. Wie andere Carlaviren, z. B. PVS und PVM, ko-infiziert PVH leicht Kartoffeln mit anderen Viren. Li und Kollegen (2013) zeigten, dass PVH in Mischinfektionen mit PVS, PVX, PVY, PVM oder PLRV in verschiedenen Kombinationen vorhanden sein kann. In Liaoning wurden Kartoffelpflanzen gefunden, die mit allen sechs Hauptviren ko-infiziert waren. Kartoffeln mit Mehrfachinfektionen dieser Viren hatten schwerere Symptome und größere Ertragsverluste.[2]

Verbreitung

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PVH ist in der Volksrepublik China weit verbreitet. Über die Verbreitung in anderen Ländern, aus angrenzenden wie die Mongolei (Mongolischer Staat) gab es zunächst noch keine Angaben (Stand 2013).[2] Inzwischen wurde aber in Bangladesch ein Isolat entdeckt, das nahe verwandt mit PVH-Ho ist.[6]

Übertragung

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PVH wird leicht mechanisch übertragen und wurde auch in Samenknollen nachgewiesen, was auf ein starkes Verbreitungspotenzial hinweist.[2] Die Übertragung kann auch durch Blattläuse als Vektoren erfolgen.[7]

Varianten

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Varianten nach Li et al. (2013):[2][4]

Gattung: Carlavirus, Spezies: Carlavirus chisolani

  • Potato virus H (PotVH oder PVH, deutsch Kartoffelvirus H)
  • Isolat: PVH-Ho, Inner Mongolian isolate (Ursprungstyp)
  • Isolat: PVH-YN, Yunnan isolate (Referenz?[4])
  • Isolat PHV-HZ[8]
  • Isolat PVH-JL[9]
  • ?Isolat PVH-AS[10]
  • …

Literatur

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  • Yuan-Yuan Li, Ru-Nan Zhang, Hai-Ying Xiang, Hesham Abouelnasr, Da-Wei Li, Jia-Lin Yu, Jenifer Huang McBeath, Cheng-Gui Han: Discovery and Characterization of a Novel Carlavirus Infecting Potatoes in China. In: PLOS ONE. Band 8, Nr. 6, 21. Juni 2013, S. e69255, doi:10.1371/journal.pone.0069255, PMID 23805334.
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Anmerkungen

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  1. ↑ ddH2O: Doppelt destilliertes Wasser, en. double-distilled water
  2. ↑ Mock ist ein virusfreies Präparat (vgl. Placebo, Kontrollgruppe)
  3. ↑ Potato latent virus

Einzelnachweise

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  1. ↑ a b c d ICTV: ICTV Master Species List 2019.v1, New MSL including all taxa updates since the 2018b release, March 2020 (MSL #35)
  2. ↑ a b c d e f g h i j k l m Yuan-Yuan Li, Ru-Nan Zhang, Hai-Ying Xiang, Hesham Abouelnasr, Da-Wei Li, Jia-Lin Yu, Jenifer Huang McBeath, Cheng-Gui Han: Discovery and Characterization of a Novel Carlavirus Infecting Potatoes in China. In: PLOS ONE. Band 8, Nr. 6, 21. Juni 2013, S. e69255, doi:10.1371/journal.pone.0069255, PMID 23805334.
  3. ↑ ICTV: Taxonomy Browser.
  4. ↑ a b c ICTV: Virus Metadata Resource (VMR).
  5. ↑ Potato virus P, Virus-Host DB
  6. ↑ Mamun-Or Rashid, Ying Wang, Cheng-Gui Han: Molecular Detection of Potato Viruses in Bangladesh and Their Phylogenetic Analysis. In: MDPI Plants. Band 9, Nr. 11, Oktober 2020, S. 1413, doi:10.3390/plants9111413, PMID 33105821.
  7. ↑ Richard Hančinský, Daniel Mihálik, Michaela Mrkvová, Thierry Candresse, Miroslav Glasa: Plant Viruses Infecting Solanaceae Family Members in the Cultivated and Wild Environments: A Review. In: MDPI Plants. Band 9, Nr. 5, 25. Mai 2020, S. 667, doi:10.3390/plants9050667, PMID 32466094 (Siehe insbesondere Tbl. 2).
  8. ↑ NCBI Nucleotide: MH379107.1
  9. ↑ NCBI Nucleotide: MH706739.1
  10. ↑ NCBI Nucleotide: MT676865.1
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