Purple coneflower viruses: species diversity and harmfulness

Abstract

Viral diseases became an actual problem in medicinal plants cultivation. The number of viruses known to infect purple coneflower increased significantly in the last years in many countries. However, there is no any review about the viral diseases of this valuable medicinal crop. Therefore, the aim of this article is to summarize the main information about the viruses affecting purple coneflower plants (Echinacea purpurea L. Moench.). An analysis of the literature data showed that purple coneflower could be infected by 10 viruses. These viruses belong to the families Bromoviridae, Bunyaviridae, Secoviridae, Potyviridae, Vir­ga­vi­ri­dae, and almost all of them are considered to be highly harmful plant viruses. Additionally, four of them (TMV, TSWV, CMV, PVY) are in the top 10 of the most economically important plant viruses in the world and occupy the first places. Such distribution and harmfulness of these viruses are explained by a wide range of sensitive host-plants, wild plants and weeds – reservoirs of an infection, and also a large number of vectors. The data from a few countries show that the viral diseases of purple coneflower are becoming more severe from year to year. The appearance of new viruses is registered on coneflower every year that complicates prognosis and risk estimation of epiphytoties in these regions which, for example, were revealed in Bulgaria, Lithuania and Ukraine. This review presents the detailed symptoms of the viral diseases in purple coneflower, the main properties of each virus and data about their harmful effect on the quality of raw material (the concentration of biologically active substances and heavy metals in plants).

У світі все більш гострою проблемою при промисловому вирощуванні лікарських рослин стають вірусні захворювання. Встановлено, що в останні роки в багатьох країнах число вірусів, що уражують ехінацею значно зросла. Незважаючи на це, науковцям бракує цілісного огляду світової наукової літератури про вірусні захворювання, які інфікують дану цінну лікарську культуру. Метою роботи є зведення основної інформації про віруси, що заражають ехінацею пурпурову в світі. Аналіз літератури показав, що ехінацея пурпурова уражається 10 вірусами з сімейств Bromoviridae, Bunyaviridae, Secoviridae, Potyviridae, Virgaviridae, практично всі вони визначені шкодочинними фітовірусами. Крім того, чотири серед них (TMV, TSWV, CMV, PVY) займають перші позиції в 10-ці найбільш науково і економічно значущих вірусів рослин в світі. Таке поширення та шкодочинність цих вірусів пояснюється широким колом чутливих рослин-господарів, диких рослин і бур'янів – резервантом інфекції, а також великою кількістю векторів. Дослідження вірусологів з декількох країн показують, що симптоматика вірусних інфекцій ехінацеї з роками стає більш складною. Щорічно діагностуються нові віруси ехінацеї, що ускладнює прогнозування та оцінку ризику появи епіфітотій в певних регіонах, як наприклад, це було зареєстровано в Литві, Україні та Болгарії. У статті детально представлені симптоми вірусних хвороб ехінацеї, основні властивості кожного вірусу і дані про їхній вплив на концентрацію біологічно активних речовин і важких металів рослин.

В мире все более острой проблемой при промышленном выращивании лекарственных растений становятся вирусные заболевания. Установлено, что во многих странах число вирусов, поражающих эхинацею в последние годы значительно возросло. Несмотря на это, цельный обзор мировой научной литературы о вирусных заболеваниях, инфицирующих эту ценную лекарственную культуру, отсутствует. Целью работы является суммировать основную информацию о вирусах, заражающих эхинацею пурпурную в мире. Анализ литературы показал, что эхинацея пурпурная поражается 10 вирусами из семейств Bromoviridae, Bunyaviridae, Secoviridae, Potyviridae, Virgaviridae. Практически все они определены вредоносными фитовирусами. Кроме этого, четыре среди них (TMV, TSWV, CMV, PVY) занимают первые позиции в 10-ке наиболее научно и экономически значимых вирусов растений в мире. Такое распространение и вредоносность этих вирусов объясняется широким кругом чувствительных растений-хозяев, диких растений и сорняков – резервантов инфекции, а также большим количеством векторов. Исследования вирусологов из нескольких стран показывают, что симптоматика вирусных инфекций эхинацеи с годами становится более сложной. Ежегодно диагностируются новые вирусы эхинацеи, что усложняет прогнозирование и оценку риска появления эпифитотий в определенных регионах, как например, это было зарегистрировано в Литве, Украине и Болгарии. В статье детально представлены симптомы вирусных болезней эхинацеи, основные свойства каждого вируса и данные о их влиянии на концентрацию биологически активных веществ и тяжелых металлов растениях.