Einstrang-RNS-Viren - Tabakmosaikvirus (TMV)

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Tobacco mosaic tobamovirus

• Nomenklatur
• Wirtsbereich, Übertragung und Symptome
• Physikalische und biochemische Eigenschaften
• Taxonomie - Verwandtschaftliche Beziehungen
• Kommentare und Referenzen - Literatur

virus mosaique de tabac, tobacco mosaic virus - U1, tobacco mosaic virus - type, tobacco mosaic virus - vulgare, tobacco mosaic virus common strain.

TMV

Japanese common strain, masked strain M und viele andere.

71.0.1.0.012

Wirtsbereich und Symptome

Sekundärsymptome.
• Nicotiana tabacum - Blattmosaik (aus Botanik online), starke Ertragsverluste.
  Auch in vielen anderen Arten nachgewiesen.

Mechanische Übertragung ohne Beteiligung eines Vektors. ; Übertragung durch Pfropfung; Übertragung durch Berührung der Pflanzen untereinander; Übertragung durch Samen (gelegentlich Übertragung durch Testagewebe, aber nicht durch Embryonalgewebe); keine Übertragung durch Pollen.

vermutlich weltweit verbreitet.

Viele (>9) Familien enthalten virusempfindliche Wirtsarten

• Nicotiana tabacum (verschiedene kultivierte Varietäten) - systemisches Mosaik.
• Chenopodium quinoa, Nicotiana glutinosa and N. tabacum cv. Xanthi-nc - Lokalläsionen.

Nicotiana tabacum cv. Turkish Samsun.

Chenopodium quinoa (L), Nicotiana glutinosa (L), N. tabacum cvs Samsun NN oder Xanthi-nc (L) (aus Botanik online).

• Beta vulgaris
• Capsicum frutescens
• Chenopodium amaranticolor
• Chenopodium hybridum
• Chenopodium quinoa
• Cucumis melo
• Cucumis sativus
• Cucurbita pepo
• Datura stramonium
• Lactuca sativa
• Lycopersicon esculentum
• Lycopersicon pimpinellifolium
• Nicotiana benthamiana
• Nicotiana bigelovii
• Nicotiana clevelandii
• Nicotiana debneyi
• Nicotiana glutinosa
• Nicotiana rustica
• Nicotiana sylvestris
• Nicotiana tabacum
• Papaver nudicaule
• Phaseolus vulgaris
• Physalis floridana
• Physalis peruviana
• Solanum tuberosum

• Apium graveolens
• Avena sativa
• Bellis perennis
• Brassica campestris ssp. pekinensis
• Capsella bursa-pastoris
• Cheiranthus cheiri
• Chrysanthemum morifolium
• Dahlia pinnata
• Daucus carota
• Dianthus barbatus
• Gossypium hirsutum
• Helianthus annuus
• Hordeum vulgare
• Ipomoea nil
• Ipomoea setosa
• Matthiola incana
• Nicotiana megalosiphon
• Pastinaca sativa
• Petroselinum crispum
• Petunia × hybrida
• Pisum sativum
• Raphanus sativus
• Salvia splendens
• Secale cereale
• Sinningia speciosa
• Solanum melongena
• Solanum nigrum
• Spinacia oleracea
• Stellaria media
• Triticum aestivum
• Zea mays
• Zinnia elegans

Familien mit TMV - Wirtspflanzenarten

• Chenopodiaceae (4/5)
• Compositae (1/6)
• Cucurbitaceae (3/3)
• (1/2)
• Papaveraceae (1/1)
• Solanaceae (15/19)

• Caryophyllaceae (2/2)
• Chenopodiaceae (1/5)
• Compositae (5/6)
• Convolvulaceae(2/2)
• Cruciferae (5/5)
• Gesneriaceae (1/1)
• Gramineae (5/5)
• Labiatae (1/1)
• Leguminosae-Papilionoideae (1/2)
• Malvaceae (1 /1)
• Solanaceae (4/19)
• Umbelliferae (4/4)

HOLMES (1946); CHEO and GERARD (1971).

Physikalische und Biochemische Eigenschaften

Halbwertszeit: 3000 Tage. Infektiosität der Suspension (ohne Diäthyläthereinwirkung). Blattextrakte enthalten zahlreiche Virions.

GOODING und HEBERT (1967); ASSELIN and ZAITLIN (1978).

Virion stäbchenförmig; ohne Lipidhülle; Stäbchen normalerweise nicht gebogen; vorherrschende Länge: 300 nm; 18 nm im Durchmesser. Zentralkanal : 2 nm im Durchmesser. Helicale Anordnung (aus Botanik online) der Proteinuntereinheiten; Ganghöhe der Schraube 2.3 nm.

Einheitliche Sedimentationseigenschaften gereinigter Präparationen (die Hauptkomponente besteht aus inmtakten Virions, kürzere Stäbchen werden oft gefunden, und zwei dieser Fragmenttypen enthalten eingeschlossenen sub-genomische RNS - Fraktionen); Sedimentationskoeffizient 194 S. Dichte 1.325 g cm^-3 in CsCl. Isoelektrischer Punkt pH 3.5.

Virion enthält 5 % Nukleinsäure; 95 % Protein; 0 % Lipid.ebenfalls enthalten: Metallionen in Spuren.

Das Genom besteht aus RNS; einzelsträngig; linear. Genomgröße 6.395 kb. Das Genom ist ungeteilt. Genomische Nukleinsäure isoliert von: MANDELES and BRUENING (1968).Basenzusammensetzung 25.3 % G; 29.8 % A; 18.5 % C; 26.3 % U. 5´ RNS-Terminus trägt methylierte Nukleotid-Kappe. Infektiosität bleibt nach Deproteinisierung mit Proteasen erhalten; ebenso nach Deproteinisierung mit Phenol oder Detergentien. Eine Poly A Region wurde nicht nachgewiesen (bei 3´ Terminus). Keine weiteren Faktoren für Infektiosität erforderlich. Genom zeigt tRNS-artige Aktivität. Das Genom bindet Histidin. Nukleotidsequenz: GOELET et al., (1982).

• D13367 Gb(84)_vi:MTVCP Tobacco mosaic virus CP gene. 7/94 474bp.
• D13438 Em(40)_vi:MTVGRNA Gb(84)_vi:MTVGRNA Tobacco mosaic virus genomic RNA. 12/93 6,507bp.
• D17458 Em(40)_vi:MTV30KP Gb(84)_vi:MTV30KP Tobacco mosaic virus (TMV) RNA for 30K protein, complete cds. 3/94 795bp.
• D38444 Em(44)_vi:Mtvcg Gb(90)_vi:Mtvcg Tobacco mosaic virus RNA. 10/94 6,303bp.
• J02412 Em(40)_vi:TO30KOM Gb(84)_vi:MTV30KOM tobacco mosaic virus 30k protein gene. 4/90 961bp.
• J02413 Em(40)_vi:TOC30KCP Gb(84)_vi:MTV30KCP tobacco mosaic virus(cowpea strain) 30k and coat protein genes. 4/90 1,800bp.
• J02415 Gb(84)_vi:MTVVCG Tobacco mosaic virus (strain vulgare), complete genome. 9/88 6,395bp.
• L11665 Em(40)_vi:MTVNGHYPE Gb(84)_vi:MTVNGHYPER Tobacco mosaic virus RNA. 8/93 6,506bp
• L35073 Gb(84)n:MTVCOATPRA Tobacco mosaic virus coat protein, complete cds. 8/94 678bp.
• L35074 Gb(84)n:MTVCOATPRO Tobacco mosaic virus coat protein, complete cds. 8/94 680bp.
• M19101 Em(40)_sy:AGVCHY Gb(84)_sy:SYNRMTVCHY Tobacco mosaic virus/calf chymosin recombined mRNA, promoter and 5´ end. 7/89 101bp.
• M19102 Em(40)_sy:AGVLSZ Gb(84)_sy:SYNRMTVLSZ Tobacco mosaic virus/chicken lysozyme recombined mRNA, promotor and 5´ end. 7/89 107bp
• M19103 Em(40)_sy:AGVCAT Gb(84)_sy:SYNRMTVCAT Tobacco mosaic virus/plasmid pJII2 chloramphenicol transferase recombined mRNA, leader and 5´
• M19104 Em(40)_sy:AGVNTP Gb(84)_sy:SYNRMTVNTP Tobacco mosaic virus/plasmid pJII3 neomycin phosphotransferase II recombined mRNA, leader and
• M19105 Em(40)_sy:AGVGUSA Gb(84)_sy:SYNVGUSA Tobacco mosaic virus/plasmid pJII119 beta-glucuronidase recombined mRNA, leader and 5´ end. 7
• M19106 Em(40)_sy:AGVGUSB Gb(84)_sy:SYNVGUSB Tobacco mosaic virus/plasmid pJII139 beta-glucuronidase recombined mRNA, leader and 5´ end. 7
• M24809 Em(40)_vi:TOBMTVGT Gb(84)_vi:MTVGTAMV tobacco mosaic virus RNA, 3´ end. 2/90 72bp.
• M24955 Em(40)_vi:MTVU1RAA Gb(84)_vi:MTVU1RAA Tobacco mosaic virus (U1) omega RNA. 9/90 70bp.
• M24992 Gb(84)_vi:MTVU2RAA Tobacco mosaic virus (U2) omega RNA. 9/89 93bp.
• V01405 Em(40)_vi:TOTMV1 Gb(84)_vi:TOTMV1 Tobacco mosaic virus (TMV) RNA 5´ coding region (nucleotides 69 to 236). 7/89 168bp.
• V01407 Em(40)_vi:TOTMV3 Gb(84)_vi:TOTMV3 Two tobacco mosaic virus genes (viral transport and coat protein). 9/93 961bp.
• V01408 Em(40)_vi:TOTMV4 Gb(84)_vi:TOTMV4 Tobacco mosaic virus genome (variant 1). 7/83 6,395bp
• V01409 Em(40)_vi:TOTMV5 Gb(84)_vi:TOTMV5 Tobacco mosaic virus genome (variant 2). 7/83 6,398bp.
• X00052 Em(40)_vi:TOTMV6 Gb(84)_vi:TOTMV6 Tobacco mosaic virus (TMV) common strain OM. 5´-terminal region. 6/85 275bp.
• X00053 Em(40)_vi:TOTMV7 Gb(84)_vi:TOTMV7 Tobacco mosaic virus tomato (TMV) strain L. 5´-terminal region. 6/85 278bp.
• X02144 Em(40)_vi:TOTMV8 Gb(84)_vi:TOTMV8 Tobacco mosaic virus tomato strain (L) genome. 9/93 6,384bp.
• X66047 Em(40)_vi:TMV54KDA Gb(84)_vi:TMV54KDA Tobacco Mosaic Virus RNA for 54 kDa protein. 6/92 1,566bp.
• X68110 Em(40)_vi:TMVCG Gb(84)_vi:TMVCG Tobacco mosaic virus, complete genome. 10/92 6,395bp.
• X70882 Em(40)_vi:TMVPM2CP Gb(84)_vi:TMVPM2CP Tobacco mosaic virus PM2 mRNA for capsid protein. 7/93 765bp
• X70883 Em(40)_vi:TMVDT1CP Gb(84)_vi:TMVDT1CP Tobacco mosaic virus DT1 mRNA for capsid protein. 7/93 765bp.
• X70884 Em(40)_vi:TMVDT2CP Gb(84)_vi:TMVDT2CP Tobacco mosaic virus DT2 mRNA for capsid protein. 7/93 763bp.
• X70885 Em(40)_vi:TMVDT1GCP Gb(84)_vi:TMVDT1GCP Tobacco mosaic virus DT1G mRNA for capsid protein. 7/93 763bp.
• Z29370 Em(40)_vi:TMVRPTPCP Gb(84)_vi:TMVRPTPCP Tobacco mosaic virus (Crucifer) genomic RNA for RNA-dependent RNA polymerase; 122K protein.
• M25782 Em(43)_vi:Sllcp Gb(89)_vi:Sllcp Satellite tobacco mosaic virus coat protein RNA, complete cds. 11/94 1,058bp.

Virions enthalten nicht-genomische RNS; subgenomische mRNS und wirtsgenomspezifische RNS. Subgenomische mRNS ist aus infizierten Zellen isolierbar.

Virion Proteine: zwei; M_r des größeren 26500; Protein mit unbekannter Funktion; ca. 1 Kopie pro Virion . M_r des zweitgrößten 17500; Hüllprotein. Aufarbeitungsmethode: FRAENKEL-CONRAT (1957); COLLMER et al. (1983). Aminosäuresequenz (aus Botanik online): GOELET et al., (1982).

Viruscodierte Nicht-Virion-Proteine: nachgewiesen durch Genomsequenzierung ; vier Proteine identifiziert. M_r des größten 183000; vermutlich ein Replikase Protein. M_r des zweitgrößten 126000; vermutlich ein Helicaseprotein . M_r des drittgrößten 54000. M_r des viertgrößten 30000.

Das Genom wird vermutlich an Membranstrukturen der Wirtspflanze im Cytoplasma repliziert. Das Protein wird an cytoplasmatischen Ribosomen synthetisiert , der Ort des Assembly des Virions ist nicht bekannt. Hüllprotein-mRNA wird im Cytoplasma translatiert. Die Replikation benötigt kein Helfervirus.

Virions werden in allen Teilen infizierter Pflanzen gefunden; im Cytoplasma und in Kernen; vermutlich auch in Chloroplasten. Infizierte Zellen enthalten Einschlüsse; Kristalle im Cytoplasma sowie amorphe virion-enthaltende X-Körper . Weitere Zellveränderungen: Chloroplasten werden bei systemischer Infektion zerstört.

Tobamovirus (Typenart)

Alle TMV-Stämme sind in unterschiedlichem Grade miteinander verwandt (van REGENMORTEL, 1970).

• ALLARD, H.A. (1914). Bull. U.S. Dep. Agric. 40: 33 pp.
• ASSELIN, A. and ZAITLIN, M. (1978). Virology 91: 173.
• BUTLER, P.J.G. (1984). J. gen. Virol. 65: 253.
• CHEO, P.C. and GERARD, J.S. (1971). Phytopathology 61: 1010.
• CLARK, M.F. and BAR-JOSEPH, M. (1984). Methods in Virol. VII, p. 51.
• COLLMER, C.H., VOGT, V.M. and ZAITLIN, M. (1983). Virology 126: 429.
• FRAENKEL-CONRAT, H. (1957). Virology 4: 1.
• GARCIA-ARENAL, F., PALUKAITIS, F. and ZAITLIN, M. (1984). Virology 132: 131.
• GIBBS, A.J. (1977). CMI/AAB Descr. Pl. Viruses No. 184, 6 pp.
• GOELET, P., LOMONOSSOFF, G.P., BUTLER, P.J.G., AKAM, M.E., GAIT, M.J. and KARN, J. (1982). Proc. Natl. Acad. Sci., U.S.A. 79: 5818.
• GOODING, J.V. and HEBERT, T.T. (1967). Phytopathology 57: 1285.
• HASELOFF, J., GOELET, P., ZIMMERN, D., AHLQUIST, P., DASGUPTA, R. and KAESBERG, P. (1984). Proc. Natl. Acad. Sci., U.S.A. 81: 4358.
• HILLS, J.G., PLASKITT, K.A., YOUNG, M.D., DUNIGAN, D.D., WATTS, J.W., WILSON, T.M.A. and ZAITLIN, M. (1987). Virology 161: 488.
• HIRTH, L. and RICHARDS, K.E. (1981). Adv. Virus Res. 26: 145.
• HOLMES, F.O. (1946). Phytopathology 36: 643.
• IWANOVSKI, D. (1892). Izv. imp. Akad. Nauk. 35: 67.
• MANDELES, S. and BRUENING, G. (1968). Biochem. Prep. 12: 111.
• MAYER, A. (1886). Landw. VersStnen 32: 451.
• MILNE, R.G. (1984). Methods in Virol. VII, p. 88.
• REZAIAN, M.A., WILLIAMS, R.H.V., GORDON, K.H.J., GOULD, A.R. and SYMONS, R.H. (1984). Eur. J. Biochem. 143: 277.
• STANLEY, W.M. (1935). Science 81: 644.
• TSUGITA, A., GISH, D.T., YOPUNG, J., Fraenkel-Conrat, H., KNIGHT, C.A. and STANLEY, W.M. (1960). Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 46: 1463.
• van REGENMORTEL, M.H.V. (1970). Virology 31: 467.
• van REGENMORTEL, M.H.V. (1981). In: Handbook of Plant Virus Infections and Comparative Diagnosis, p. 541; ed. E. KURSTAK. Elsevier/North Holland Biomedical Press, Amsterdam.
• ZAITLIN, M. and Israel, H.W. (1975). CMI/AAB Descr. Pl. Viruses No. 151, 5 pp.

Die zusammengestellten Daten entstammen den Arbeiten von:

BRUNT, A.A., CRABTREE, K., DALLWITZ, M.J., GIBBS, A.J., WATSON, L. and ZURCHER, E.J. (eds.): Viruses of Plants: Descriptions and Lists from the VIDE Database. 1484 pp. C.A.B. International, U.K., 1996

Plant Viruses Online: Descriptions and Lists from the VIDE Database. Version: 20^th August 1996.' URL

DALLWITZ, M. J.: A general system for coding taxonomic descriptions. Taxon 29, 41-46 (1980)

DALLWITZ, M. J., T. A. PAINE and E. J. ZURCHER: User's Guide to the DELTA System: a general system for processing taxonomic descriptions. 4th edition. 136 pp. (CSIRO Division of Entomology: Canberra, 1993)