Wirus mozaiki pepino (Pepino mosaic virus)

Wirus mozaiki pepino – groźny patogen pomidora szklarniowego

Wirus mozaiki pepino (PepMV, Pepino mosaic virus) to stosunkowo nowy patogen pomidora, który od początku XXI wieku rozprzestrzenił się na całym świecie, stając się jednym z najważniejszych wirusów w produkcji pomidorów szklarniowych. Nazwa pochodzi od pepino (Solanum muricatum) – rośliny, na której wirus został pierwotnie opisany.

Niezwykła zakaźność

PepMV wyróżnia się ekstremalnie wysoką zakaźnością. Wystarczy dotknięcie porażonej rośliny, aby przenieść wirusa na zdrowe rośliny. Wirus może przetrwać na narzędziach, odzieży, a nawet w pyłku. Ta cecha sprawia, że kontrola choroby jest niezwykle trudna w warunkach produkcji szklarniowej.

Objawy

Objawy są bardzo zmienne i zależą od szczepu wirusa, odmiany pomidora i warunków środowiskowych. Najczęściej obserwuje się: mozaikę liści, żółte plamy na owocach (marbling), nierównomierne dojrzewanie, pęcherzowatość liści. W przypadku agresywnych szczepów może dochodzić do nekroz i zamierania roślin.

Rozprzestrzenianie

Wirus przenosi się głównie mechanicznie – podczas prac pielęgnacyjnych, szczepienia, zbiorów. Może być również przenoszony z nasionami (niska częstość) i przez trzmiele zapylające. Wektory owadzie (mszyce) nie odgrywają istotnej roli.

Ochrona krzyżowa

Interesującą metodą zwalczania PepMV jest stosowanie łagodnych szczepów wirusa do tzw. ochrony krzyżowej. Rośliny zakażone łagodnym szczepem są chronione przed agresywnymi izolatami.

Status prawny

PepMV jest RAN dla nasion pomidora.

Znaczenie dla egzaminu

Pojawia się w 3 pytaniach. Kandydaci powinni znać charakterystyczne objawy i drogi przenoszenia.

Szczegółowa charakterystyka i taksonomia

Pepino mosaic virus (PepMV) został po raz pierwszy opisany w 1980 roku na roślinie pepino (Solanum muricatum) w Peru. Wirus należy do królestwa Viruses, rzędu Tymovirales, rodziny Alphaflexiviridae, rodzaju Potexvirus, zgodnie z klasyfikacją zatwierdzoną przez Międzynarodowy Komitet Taksonomii Wirusów (ICTV). Kod EPPO dla tego patogena to PEPMV0. Nie posiada synonimów ani wcześniejszych nazw naukowych.

Obecnie wyróżnia się cztery główne genotypy lub grupy szczepów PepMV, charakteryzujące się identycznością sekwencji nukleotydowych w zakresie od 78% do 95%. Są to: grupa europejska (EU), peruwiańska (Peru), Ch2 i US1. Szczep europejski (EU) wykazuje największe podobieństwo genetyczne (95%) do grupy peruwiańskiej, jednak różni się od niej biologicznie. Od 2004 roku obserwuje się w Europie stopniowe zastępowanie izolatów grupy EU przez szczep Ch2 oraz wzrost częstotliwości infekcji mieszanych. Szczep Ch2, po raz pierwszy zidentyfikowany z nasion pomidora pochodzących z Chile, jest genetycznie bardzo różny (79% identyczności) od szczepu EU.

Naturalny zakres gospodarzy PepMV jest stosunkowo wąski i ogranicza się głównie do gatunków z rodziny Solanaceae. Oprócz pomidora (Solanum lycopersicum) i pierwotnego gospodarza pepino, naturalne infekcje odnotowano u dzikich gatunków pomidora: S. chilense, S. chmielewskii, S. parviflorum, S. peruvianum oraz w materiale genetycznym ziemniaka. Eksperymentalny zakres gospodarzy obejmuje również inne rośliny uprawne z rodziny Solanaceae, takie jak ziemniak, tytoń, papryka i bakłażan.

Biologia i epidemiologia wirusa

PepMV charakteryzuje się bardzo efektywną transmisją mechaniczną, co sprawia, że zabiegi agrotechniczne takie jak zbiór owoców, cięcie i inne praktyki uprawowe prowadzą do szybkiego rozprzestrzeniania się wirusa w uprawach pomidora pod osłonami. Ponadto trzmiele zostały zidentyfikowane jako wektory przenoszące PepMV w szklarniach. Wykazano również niski wskaźnik transmisji przez nasiona, jednak dostępne dowody sugerują, że PepMV nie infekuje zarodka ani bielma, lecz kontaminuje łupinę nasienną.

Daleki transport PepMV odbywa się prawdopodobnie poprzez skażone nasiona lub zainfekowane sadzonki. Objawy choroby mogą być niezwykle zmienne, od infekcji latentnych do bardzo ciężkich. Najczęstsze i najbardziej charakterystyczne objawy to przebarwienia owoców, takie jak marmurkowanie lub płomieniste wzory. Sporadycznie obserwuje się pękanie i deformacje owoców. Na liściach mogą występować objawy takie jak „główki pokrzyw”, pęcherze lub bąble, chloroza, mozaika, żółte kątowe plamy oraz nekroza liści lub łodygi.

W miarę dojrzewania roślin objawy na liściach generalnie zanikają. Mimo zmienności objawów PepMV można normalnie wykryć w niemal każdej nadziemnej i podziemnej części aktywnie rosnącej rośliny zainfekowanej około 4 tygodnie wcześniej. Istnieją doniesienia sugerujące, że infekcje mieszane przez dwa genotypy (EU i Ch2) lub infekcja izolatem rekombinantowym PepMV może powodować bardziej ciężkie objawy.

Metody diagnostyczne i wykrywanie

Do wykrywania i identyfikacji PepMV zalecane są dwie główne metody: test DAS-ELISA jako test wstępny oraz real-time RT-PCR jako test molekularny z wyboru. Obie metody zostały szczegółowo opisane i zatwierdzone w protokole diagnostycznym EPPO PM 7/113. Dla testowania nasion przy maksymalnej zalecanej wielkości podpróbki (250 nasion) testy są równoważne – oba potrafią wykryć jedno zainfekowane nasienie w próbce 250 nasion.

Test DAS-ELISA może być łatwo stosowany do wykrywania i identyfikacji PepMV w roślinach polowych i szklarniowych, roślinach testowych oraz nasionach pomidora. Dostępne są komercyjne zestawy DAS-ELISA zawierające wszystkie niezbędne komponenty. Metoda ta była oceniana w badaniu wydajności testów na nasionach pomidora w 2009 roku w ramach projektu PEPEIRA UE FP6 i wykazała dobre wyniki u ponad 95% rezultatów z 18 laboratoriów uczestniczących.

Real-time RT-PCR jest zalecaną metodą molekularną, szczególnie użyteczną dla wykrywania izolatów wszystkich czterech znanych szczepów PepMV przy użyciu ogólnych starterów i sond. Metoda ta również była oceniana w badaniu wydajności w 2009 roku, gdzie real-time RT-PCR dał oczekiwane rezultaty w zdecydowanej większości z 11 laboratoriów uczestniczących. Dodatkowo, jako test biologiczny dla próbek liści lub owoców pomidora zalecane są rośliny testowe, szczególnie Nicotiana benthamiana, N. occidentalis 37B i N. occidentalis P1, jednak ta metoda nie jest rekomendowana dla próbek nasion ze względu na zmienną czułość.

Znaczenie gospodarcze i rozprzestrzenienie

Znaczenie ekonomiczne PepMV dla przemysłu pomidorowego zostało przedmiotem dyskusji, gdyż jego istotność wydaje się być determinowana przez zdatność do sprzedaży i wartość ekonomiczną mniejszych i odbarwionych owoców pomidora na danym rynku. Dostępne dowody sugerują, że straty w plonach i jakości owoców zależą od obecnego izolatu PepMV oraz warunków środowiskowych panujących podczas sezonu wegetacyjnego.

Od 1999 roku, kiedy PepMV rozpoczął infekcje upraw pomidora w Holandii, Wielkiej Brytanii i Hiszpanii, nastąpiło szybkie i ogólnoświatowe rozprzestrzenienie się tego wirusa do głównych obszarów produkcji pomidorów pod osłonami (szklarnie i tunele foliowe), co przyciągnęło znaczną uwagę. Wirus rozprzestrzenił się na główne obszary produkcyjne w USA i Europie, powodując istotne problemy ekonomiczne w sektorze produkcji pomidorów szklarniowych.

Obecnie odnotowano również występowanie w uprawach pomidora rekombinantowych izolatów PepMV, które posiadają chimery genomów wykazujące uderzające podobieństwa sekwencji nukleotydowych z izolatami grup szczepów EU i Ch2. Chociaż szeroki zakres objawów liściowych (mozaika, żółte kątowe plamy, pęcherze) i owocowych (marmurkowanie lub płomienie) został powiązany z infekcjami PepMV u pomidorów, obecnie nie ma dowodów na związek przyczynowy między ciężkimi objawami liściowymi i/lub owocowymi a konkretnym genotypem PepMV.

Regulacje prawne i status kwarantannowy

Pepino mosaic virus jest sklasyfikowany w kategorii fitosanitarnej jako organizm z listy A2 EPPO pod numerem 369. Jest to organizm regulowany w Unii Europejskiej na podstawie decyzji awaryjnej 2004/200/EC. Status ten oznacza, że PepMV jest uznawany za organizm szkodliwy o istotnym znaczeniu fitosanitarnym, który występuje w regionie EPPO, ale ma ograniczone rozprzestrzenienie i podlega oficjalnej kontroli.

Zalecane minimalne wielkości próbek do testowania nasion wynoszą 3000 nasion z maksymalną wielkością podpróbki 250 nasion, zgodnie z podręcznikiem ISHI-Veg Seed Health Testing Methods. Dla małych partii nasion mogą być testowane mniejsze próbki (np. we Francji pobiera się tylko 1000 nasion z partii mniejszych niż 600 g). Pozytywne próbki powinny być potwierdzone testem różnym od tego użytego do pierwotnej identyfikacji.

W sytuacjach określonych w standardzie PM 7/76 EPPO wymagany jest test potwierdzający, który powinien różnić się od testu użytego do pierwotnej identyfikacji. Materiał referencyjny w postaci próbek liści zainfekowanych każdym z czterech głównych szczepów PepMV może być pozyskany od Dr. R. van der Vlugt z Plant Research International w Wageningen, Holandia. Procedury kwarantanny pozataryfowej dla ziemniaka opisane w standardzie PM 3/21 uwzględniają również testowanie w kierunku PepMV jako części kompleksowego programu wykrywania patogenów.

📷 Galeria

iNaturalist · CC-BY

Źródła

• EPPO Global Database
• Rozporządzenie Wykonawcze Komisji (UE) 2019/2072