The spectrum of viruses isolated from Pulsatilla pratensis (Ranunculaceae) a native plant of Ukraine | Спектр вірусів, виділених із рослин Pulsatilla pratensis (Ranunculaceae) природної флори України | Спектр вірусів, виділених із рослин Pulsatilla pratensis (Ranunculaceae) природної флори України

English. The article is devoted to virus screening of wild plants of Ukraine’s flora. The object of the research is the Red Book plant Pulsatilla pratensis (L.) Mill., which grows on the territory of Kanev Nature Reserve. Isolated isometric infectious virus-like particles with diameters of 34, 36, 43, 47, 50 and 57 nm were isolated from selected plants of P. pratensis. In our research, determination of the infectious nature of the pathogen, host range, concentration of viruses in plants, species identity and virus isolation from the mixture in mixed viral infections were carried with using indicator plants. The typical viral symptoms were observed on indicator plants: browning of the leaf plate, mottling, chlorosis and necrosis. All symptoms were systemic and could be caused by a variety of viruse species. Virions with sizes from 34 to 43 nm produced the necrotic and chlorotic spotting on Chenopodium amaranticolor Coste and Reyn. On the other hand, virions with sizes from 47 to 57 nm produced the necrosis, chlorosis and deformation of the leaf plates on Cucumis sativus L. That is not typical for viruses previously discovered on P. pratensis. The viruses isolated in these plants viruses were cumulated in small concentrations and rapidly lost their infectivity. The number of isolated viruses was insufficient for their identification. Four bacteriophage isolates with long phage tails of different size were isolated from P. pratensis roots and radical soil. The biological (lytic) activity towards the tracer bacteria, the morphology of negative colonies, and bacteriophage protein structure were characterized. According to our research, it is possible to divide phages into three subgroups that probably correspond to three different types of viruses. Results of the polypeptide analysis may reflect an evolutionary process in a population of phages that had a common ancestor. Comparison of phage proteins of different hosts shows a variety of molecular weights of polypeptides comprising up to several dozens of proteins. The results of the current work lay the basis for studying the spread of viruses in nature and determination of their relationships in biocenoses.

Russian. Робота присвячена скринінгу вірусів на рослинах природної флори України. Досліджено червонокнижну рослину Pulsatilla pratensis (L.) Mill. Із рослин P. pratensis, відібраних на території Канівського природного заповідника, виділено інфекційні вірусоподібні частинки діаметром 34, 36, 43, 47, 50 та 57 нм, які мали різне коло рослин-індикаторів. Віріони розміром 34–43 нм викликали некротичну та хлоротичну плямистість на Chenopodium amaranticolor Coste and Reyn., а 47–57 нм – некрози, хлорози та деформацію листкових пластинок на Cucumis sativus L. За допомогою рослин-індикаторів визначали інфекційну природу збудника, коло хазяїв, відокремили вірус із суміші змішаних вірусних інфекціq, визначали концентрацію вірусів у рослинах, а також встановлювали видову приналежність патогену. На рослинах-індикаторах спостерігали симптоми, характерні для вірусної інфекції: побуріння листкової пластинки, крапчастість, хлорози та некрози. Всі симптоми були системними та, ймовірно, викликаними різними вірусами. Нажаль, виділені віруси в рослинах-індикаторах накопичувалися у незначних концентраціях і швидко втрачали інфекційність, через що ми не мали змоги остаточно їх ідентифікувати та детально охарактеризувати. Припускаємо, що ці частки можуть належати бактеріофагові, а симптоми на рослинах Ch. amaranticolor викликав іншій вірус. Для перевірки цього припущення у подальших дослідженнях зосередилися на одночасному виділенні вірусів рослин і бактеріофагів. Із кореневищ P. pratensis і навколокореневого ґрунту виділено чотири ізоляти бактеріофагів із довгими хвостовими відростками, різних за розмірами. Охарактеризовано біологічну (літичну) активність стосовно індикаторних бактерій, морфологію негативних колоній та білковий склад бактеріофагів. За результатами дослідження, фаги розділили на три підгрупи, що імовірно відповідають трьом різним видам вірусів. Результати аналізу поліпептидного складу можуть відображати певний еволюційний процес у популяції фагів, що мали спільного предка. Порівняння білків фагів різних хазяїв показує різноманіття молекулярних мас їх поліпептидів, до складу яких входить декілька десятків білків. Отримані результати закладають основу для вивчення розповсюдження окремих вірусів у природі, визначення їх взаємозв’язків у біоценозах.

Ukrainian. Робота присвячена скринінгу вірусів на рослинах природної флори України. Досліджено червонокнижну рослину Pulsatilla pratensis (L.) Mill. Із рослин P. pratensis, відібраних на території Канівського природного заповідника, виділено інфекційні вірусоподібні частинки діаметром 34, 36, 43, 47, 50 та 57 нм, які мали різне коло рослин-індикаторів. Віріони розміром 34–43 нм викликали некротичну та хлоротичну плямистість на Chenopodium amaranticolor Coste and Reyn., а 47–57 нм – некрози, хлорози та деформацію листкових пластинок на Cucumis sativus L. За допомогою рослин-індикаторів визначали інфекційну природу збудника, коло хазяїв, відокремили вірус із суміші змішаних вірусних інфекціq, визначали концентрацію вірусів у рослинах, а також встановлювали видову приналежність патогену. На рослинах-індикаторах спостерігали симптоми, характерні для вірусної інфекції: побуріння листкової пластинки, крапчастість, хлорози та некрози. Всі симптоми були системними та, ймовірно, викликаними різними вірусами. Нажаль, виділені віруси в рослинах-індикаторах накопичувалися у незначних концентраціях і швидко втрачали інфекційність, через що ми не мали змоги остаточно їх ідентифікувати та детально охарактеризувати. Припускаємо, що ці частки можуть належати бактеріофагові, а симптоми на рослинах Ch. amaranticolor викликав іншій вірус. Для перевірки цього припущення у подальших дослідженнях зосередилися на одночасному виділенні вірусів рослин і бактеріофагів. Із кореневищ P. pratensis і навколокореневого ґрунту виділено чотири ізоляти бактеріофагів із довгими хвостовими відростками, різних за розмірами. Охарактеризовано біологічну (літичну) активність стосовно індикаторних бактерій, морфологію негативних колоній та білковий склад бактеріофагів. За результатами дослідження, фаги розділили на три підгрупи, що імовірно відповідають трьом різним видам вірусів. Результати аналізу поліпептидного складу можуть відображати певний еволюційний процес у популяції фагів, що мали спільного предка. Порівняння білків фагів різних хазяїв показує різноманіття молекулярних мас їх поліпептидів, до складу яких входить декілька десятків білків. Отримані результати закладають основу для вивчення розповсюдження окремих вірусів у природі, визначення їх взаємозв’язків у біоценозах.