Hippeastrum mosaic virus and another filamentous virus in Eucharis grandiflora

Abstract

Two viruses were found in mosaic-diseased plants ofEucharis grandiflora in a glasshouse of the laboratory. One virus with a normal particle length of 733 nm caused local lesions onHyoscyamus niger and mosaic symptoms in leaves of healthy-lookingEucharis andHippeastrum plants. On the basis of its host range, physical properties and serology it was identified asHippeastrum mosaic virus, a member of the potyvirus group. This was confirmed by the presence of spherical nuclear inclusions and pinwheels in different tissues of diseasedEucharis plants.

The second virus with a normal particle length of 598 nm was present in both healthy-looking and mosaic-diseasedEucharis plants, and it inconsistently induced local lesions onGomphrena globosa. According to its morphology and its reaction onGomphrena, it might be identical or related toHippeastrum latent virus.

Crystal-like inclusions were observed in the cytoplasm of cells of both healthy-looking and mosaic-showingEucharis leaves. As no virus-free seedlings ofEucharis were available, the virus nature of these inclusions could not be established.

Samenvatting

SommigeEucharis grandiflora-planten, die in de kas van het laboratorium gedurende een aantal jaren waren gekweekt, vertoonden een hevig mozaïek in de bladeren (Fig. 1), terwijl andere er gezond uitzagen. De ziekte kon gemakkelijk mechanisch worden overgebracht van mozaïek-zieke naar gezond-uitziendeEucharis planten. Daar de eerste symptomen zich uitsluitend op de pas ontwikkelde bladeren manifesteerden, hing het tijdstip waarop het mozaïek zichtbaar werd af van de ontwikkeling van het vegetatiepunt en varieerde van 14 dagen tot een aantal maanden na inoculatie. Verdund bladsap van mozaïek-zieke en gezond-uitziendeEucharis planten werd geïnoculeerd op bladeren vanHyoscyamus niger enGomphrena globosa. OpHyoscyamus ontwikkelden zich 6–10 dagen na inoculatie kleine, chlorotische lokale lesies, die vaak een lichtbruin necrotisch centrum hadden (Fig. 2) en soms verschenen opGomphrena rood-omrande necrotische lokale lesies (Fig. 3) 14–21 dagen na inoculatie met sap van een zieke plant. Sap van een gezond-uitziende plant gaf alleen de eerder genoemde lokale lesies opGomphrena. Gezond-uitziende zaailingen vanHippeastrum, geïnoculeerd met sap van ziekeEucharis, vertoonden een hevig mozaïek. Sap vanGomphrena bladeren met lokale lesies gaf geen symptomen opHyoscyamus en gezonduitziendeEucharis, terwijl sap vanHyoscyamus bladeren met lokale lesies geen symptomen opGomphrena teweegbracht, maar wel mozaïek op gezond-uitziendeEucharis. Deze resultaten wezen dus op de aanwezigheid van twee virussen in mozaïek-ziekeEucharis. De symptomen opHyoscyamus enHippeastrum leken zeer sterk op die welke doorHippeastrum-mozaïekvirus (HMV) worden veroorzaakt. De mozaïekziekte werd op non-persistente wijze doorMyzus persicae overgebracht op gezond-uitziendeEucharis.

Zuivering van de virussen was zeer moeilijk door het hoge gehalte aan slijmstoffen in bladeren vanEucharis-planten. Wanneer 2,5% polyethyleenglycol 6000 werd toegevoegd aan het helder gemaakte sap en dit mengsel werd gecentrifugeerd bij laag toerental, dan was de bovenstaande vloeistof (B) meer infectieus voorHyoscyamus dan voorGomphrena, terwijl de opgeloste pellet (A), waarin zich het meeste slijmachtige materiaal bevond, meer reactie gaf opGomphrena dan opHyoscyamus (Tabel 1). Van de uiteindelijke zuiveringsfracties A″ en B″ gaf A″ de meeste reactie opGomphrena, terwijl B″ hoofdzakelijkHyoscyamus infecteerde. Werden beide fracties tenslotte nog onderworpen aan dichtheidsgradiëntcentrifugering in CsCl dan ontstonden vaak twee bandjes (Fig. 4), die zeer dicht bij elkaar lagen en niet konden worden gescheiden. De fracties A″ en B″ bevatten veel virusdeeltjes (Fig. 5A en B). Fractie A″ bestond uit deeltjes met een normale lengte van 598 nm, terwijl fractie B″ hoofdzakelijk deeltjes van 733 nm bevatte (Fig. 6A en B). Het virus uit fractie B″ was serologisch nauw verwant aan het HMV (Tabel 2).

Op grond van deze resultaten kon geconcludeerd worden, dat één van beide virussen in mozaïek-ziekeEucharis identiek is aan het HMV, een lid van de potyvirusgroep. Ultradunne coupes van het mesofyl van ziekeEucharis-planten vertoonden schoepenradvormige insluitsels, die bestonden uit platen (Fig. 7). Ze werden ook aangetroffen in de epidermiscellen (Fig. 8), integumentcellen van de zaadknop (Fig. 9), zeefelementen van de bladsteel (Fig. 10) en misschien in pollenkorrels (Fig. 11) van mozaïek-ziekeEucharis. Ook werden insluitsels in de nucleus gevonden, alsmede ringvormige nucleoli (Fig. 12). In bladeren van zowel mozaïek-zieke als in gezond-uitziendeEucharis werden tevens naaldvormige, rechthoekige, hexagonale en sigaarvormige, kristalachtige insluitsels aangetoond. Daar we niet de beschikking hadden over virusvrije zaailingen vanEucharis is het niet zeker of genoemde kristalachtige insluitsels een gevolg zijn van virusinfectie of dat zij bestanddelen zijn van de gezonde cel.

Het virus dat lokale lesies gaf opGomphrena kon door zijn ongeregelde optreden en zijn lage concentratie inEucharis niet nader worden gekarakteriseerd. Wat betreft zijn reactie opGomphrena en zijn deeltjeslengte (598 nm) doet het denken aan het latenteHippeastrum-virus.