Fitoplazmatyczna żółtaczka dorée winorośli (Grapevine flavescence dorée phytoplasma)

The city of Grapevine in Texas (USA) has been a sister city of Krems an der Donau since 1999. The statue of the
IsiwalWikimedia · CC BY-SA 4.0

🌍 Rozmieszczenie geograficzne

Fitoplazma Grapevine flavescence dorée została potwierdziona na terenie Europy – występuje w Austrii, Chorwacji, Francji, Hiszpanii, Portugalii, Serbii, Słowenii, Szwajcarii, na Węgrzech oraz we Włoszech. Owadzi wektor S.titanus ma pochodzenie północnoamerykańskie i obecnie jest obecny w południowych regionach kontynentu europejskiego. Fitoplazma ta powoduje znaczne uszkodzenia w uprawach winorośli, szczególnie we Francji i Włoszech, gdzie zanotowano masowe zamieranie pewnych odmian winorośli o charakterze epidemicznym.

🌱 Gatunki żywicielskie

Podstawowym żywicielem jest winorośl (Vitis spp.), głównie winorośl właściwa (Vitis vinifera) oraz winorośl wonna (V.riparia). Owadzie wektory są zdolne do przenoszenia patogenu na bób zwyczajny (Vicia faba), złocień trójbarwny (Chrysanthemum corinatum) oraz koniczynę białą (Trifolium repens), a następnie ponownego zarażenia winorośli.

⚠️ Symptomy chorobowe

Wczesne zakażenie charakteryzuje się zaburzeniami procesu drewnienia – pędy stają się wątłe, przybierają wiotką, gumowatą konsystencję i opadają, towarzyszą temu nekrozy oczek, a zimą pędy czernieją i obumierają. Późne zakażenie również powoduje problemy z drewnieniem, pędy czernieją lecz pozostają żywe, wykazując jednak wiosną słaby przyrost. Charakterystyczne jest podwijanie się brzegów liści ku dołowi oraz ich odbarwienia: u odmian białoowocowych na kolor żółty, natomiast u czerwonoowocowych na czerwony. Następuje zamieranie środkowej części zaatakowanych liści z ich nekrotyzacją i suszeniem, co może prowadzić do ich odrywania przez wiatr. Kwiatostany zasychają i opadają, ograniczając owocowanie, a przy późniejszym zakażeniu owoce brązowieją, schnią i opadają przy delikatnym dotknięciu. Na porażonych roślinach można zaobserwować obecność wektorów – pluskwiaków z rodziny skoczkowatych (Hemiptera, Cicadellidae), głównie gatunku Scaphoideus titanus o wydłużonym, owalnym ciele barwy brązowej z paskowaną głową i długości 5-6 mm.

📉 Szkody gospodarcze

W licznych lokalizacjach fitoplazma powoduje poważne straty w winnicach, gdzie obserwuje się epidemiczne wymieranie określonych odmian winorośli.

🔄 Mechanizmy rozprzestrzeniania

Przenoszenie fitoplazmy odbywa się za pośrednictwem owadzich wektorów, głównie gatunku Scaphoideus titanus, na dystans 5-10 km w ciągu roku. Na większe odległości fitoplazma wraz z jej wektorem może się szerzyć poprzez materiał rozmnożeniowy winorośli, obejmujący sadzonki i podkładki.

🛡️ Metody kontroli

Nie istnieje sposób eliminacji fitoplazmy z zarażonych roślin. Porażone okazy należy wykopać i zniszczyć. Opryskiwania środkami owadobójczymi mogą zmniejszyć populację wektora S.titanus. Dostępne są odmiany winorośli charakteryzujące się zróżnicowanym stopniem odporności na fitoplazmę.

⚖️ Regulacje prawne

Na terenie Polski Grapevine flavescence dorée phytoplasma jest objęta obowiązkową walką.

📚 Literatura

Pobierz PDF

Charakterystyka taksonomiczna i systematyka

Żółtaczka dorée winorośli wywołana przez fitoplazmę (Grapevine flavescence dorée phytoplasma) przynależy do domeny Bacteria, typu Tenericutes, klasy Mollicutes, rzędu Acholeplasmatales oraz rodziny Acholeplasmataceae. Ten mikroorganizm jest reprezentantem rodzaju Candidatus Phytoplasma, grupy pleomorficznych bakterii niehodowlanych, pozbawionych ściany komórkowej, zasiedlających tkanki przewodzące i rozprzestrzenianych przez owadzie wektory. Fitoplazma ta klasyfikowana jest w grupie rybosomalnej 16SrV (elm yellows group), konkretnie w podgrupach 16SrV-C oraz 16SrV-D.

W nazewnictwie systematycznym mikroorganizm ten funkcjonuje także pod synonimami Candidatus Phytoplasma vitis Firrao et al. oraz Phytoplasma vitis Firrao et al. Chociaż fitoplazma flavescence dorée w wąskim rozumieniu dotyczy szczepów z podgrup 16SrV-C i 16SrV-D, mikroorganizm ten nie został dotychczas formalnie opisany jako gatunek Candidatus Phytoplasma z uwagi na brak charakterystycznej sygnatury nukleotydowej w obrębie sekwencji 16S rDNA wspólnej dla obu podgrup. Obecnie fitoplazma została zakwalifikowana do Wektotypów II oraz III, które charakteryzują się możliwością transmisji przez Scaphoideus titanus i wywołują epidemie w uprawach winnic, w odróżnieniu od szczepów Wektotypu I.

Ekologia i rozwój

W zainfekowanych roślinach fitoplazma flavescence dorée zasiedla i namnaża się w elementach przewodzących łyka – rurkach sitowych. W sezonie zimowym przetrwała w systemie korzeniowym oraz pędach, z których wiosną migruje do górnych partii rośliny. Pod względem morfologicznym fitoplazma obserwowana przy użyciu mikroskopu elektronowego przybiera postać bezściennych, kulistych, pleomorficznych struktur o średnicy wahającej się między 200 a 800 μm.

Głównym nosicielem fitoplazmy flavescence dorée jest Scaphoideus titanus Ball, monofagiczna skoczka specjalizująca się w żerowaniu na winorośli. Ten pochodzący z Ameryki Północnej wektor rozwija się w jednym pokoleniu rocznie – jaja składane w korze dwuletniej winorośli pod koniec lipca stanowią formę zimującą. Metamorfoza obejmuje pięć faz larwalnych trwających od połowy maja do połowy lipca, podczas gdy osobniki dorosłe są aktywne od lipca do września. Czas inkubacji między pobraniem fitoplazmy przez wektor a nabyciem zdolności transmisyjnych wynosi 10-45 dni i jest uzależniony od warunków termicznych. Transmisja charakteryzuje się persistentnością i propagatywnością – po nabyciu i okresie inkubacji wektor zachowuje zakaźność przez całe życie. Zarówno formy młodociane jak i dorosłe mogą pobierać fitoplazmę, jednakże samce wykazują większą efektywność w przenoszeniu choroby niż samice.

Procedury diagnostyczne

Identyfikacja fitoplazmy flavescence dorée bazuje głównie na technikach molekularnych, ponieważ objawy są nieodróżnialne od innych żółtaczek winorośli. Pobór materiału należy prowadzić między lipcem a październikiem, zbierając 20 liści z objawami na roślinę (do 5 roślin w próbie zbiorczej), koncentrując się na głównych nerwach i żyłkach (łącznie 1-1,5 g tkanki). Materiał może być przechowywany w temperaturze -20°C lub niższej.

Obecnie rekomendowane techniki molekularne obejmują: metodę LAMP (loop-mediated isothermal amplification) do ekspresowej detekcji polowej oraz wstępnego przesiewu laboratoryjnego próbek objawowych z regionów występowania flavescence dorée; real-time PCR według protokołów Hren et al. (2007), Pelletier et al. (2009) oraz oligonukleotydów objętych patentem IPADLAB, które demonstrują najlepsze parametry efektywności; konwencjonalny nested-PCR dla laboratoriów niewyposażonych w aparaturę do real-time PCR. W celu weryfikacji identyfikacji, zwłaszcza przy pierwszym wykryciu w regionie oraz w próbkach pochodzących spoza winorośli, zaleca się sekwencjonowanie produktów PCR dla odróżnienia fitoplazmy flavescence dorée sensu stricto od pozostałych fitoplazm grupy elm yellows.

Wpływ ekonomiczny i straty produkcyjne

W regionach dotkniętych infekcją, gdzie choroba przybiera charakter epidemiczny, żółtaczka dorée winorośli powoduje dramatyczne zmniejszenie plonów. W sytuacjach braku kontroli rozprzestrzeniania, epidemiczna flavescence dorée prowadziła do katastrofalnych konsekwencji. W latach 1949-1954 w regionach Armagnac i Chalosse we Francji całkowite zakażenie dotknęło wszystkie winorośle odmiany Baco 22A. Jakość produkowanego wina z zainfekowanych krzewów również się pogarsza z powodu obniżonej zawartości cukrów oraz podwyższonej kwasowości winogron.

Oszacowane straty plonu przy obecnych praktykach gospodarowania wynoszą 0,5-1% całkowitej produkcji wina i winogron w Unii Europejskiej. Poza wysokimi kosztami powtarzających się zabiegów insektycydowych dla producentów, występują niepożądane efekty uboczne jak negatywny wpływ na owady zapylające czy zakłócenia w zintegrowanej ochronie przed pozostałymi szkodnikami. Konieczność eliminacji zakażonych roślin oraz obowiązkowe usuwanie całych plantacji gdy odsetek zainfekowanych roślin przekracza 20-30% powierzchni, generuje kolejne istotne obciążenia ekonomiczne dla sektora winiarskiego.

Ramy prawne i status kwarantannowy

Żółtaczka dorée winorośli jest sklasyfikowana w kategorii A2 listy EPPO pod oznaczeniem PHYP64, co wskazuje na organizm lokalnie obecny wymagający oficjalnej kontroli. W ramach Unii Europejskiej mikroorganizm ten posiada status szkodnika kwarantannowego A2 zgodnie z Aneksem II B właściwych regulacji fitosanitarnych. Ten status nakłada wymóg prowadzenia systematycznego nadzoru, implementacji środków kontrolnych oraz zgłaszania przypadków wykrycia odpowiednim służbom fitosanitarnym.

Normy EPPO dotyczące postępowania z tym patogenem obejmują protokół diagnostyczny PM 7/079 opisujący procedury detekcji i identyfikacji, oraz standard PM 10/18 określający warunki termoterapii materiału reprodukcyjnego (45 minut w 50°C). Zgodnie z wytycznymi EPPO PM 3/85, kontrola miejsc produkcji roślin Vitis przeznaczonych do sadzenia wymaga specjalistycznych procedur nadzorczych. Wytwarzanie certyfikowanego materiału winorośli musi przebiegać pod ścisłą kontrolą fitosanitarną, z obowiązkowym testowaniem na obecność fitoplazmy oraz zastosowaniem termoterapii materiału rozmnożeniowego w celu eliminacji zarówno fitoplazmy jak i jaj wektora.