Szczepy PepMV na świecie
PepMV po raz pierwszy został stwierdzony w roku 1974 w Peru na psiance melonowej (Solanum mericatum). Te oryginalne izolaty wirusa, tworzące tzw. peruwiański szczep, były zupełnie nieszkodliwe dla pomidora. W uprawach pomidorów problem tego wirusa zaistniał dopiero w roku 1999, kiedy w Europie stwierdzono jego obecność w Holandii i Anglii, następnie szybko rozprzestrzenił się w wielu krajach europejskich oraz w USA i Kanadzie powodując niekiedy poważne straty. Uzyskane z roślin izolaty wirusa pomidora, które genetycznie były bardzo jednorodne (około 99% podobieństwa), tworzą europejski szczep pomidorowy. Od 2004 r. zaczęto wskazywać jednak na znaczne zróżnicowanie tych izolatów w różnych częściach świata. Badania genetyczne pozwoliły wyodrębnić dwa kolejne szczepy: amerykański US2, do którego należą izolaty US2 i chilijski Ch2, oraz szczep amerykański US1 — należą do niego izolaty US1 i chilijski Ch1. Sądzono, że w Europie populacja izolatów PepMV jest jednorodna, ale ostatnio w Hiszpanii stwierdzono występowanie, oprócz szczepu europejskiego, także szczepów peruwiańskiego i US2. Występowanie tych szczepów w kompleksie stwarza możliwości wymiany materiału genetycznego i powstawania nowych wariantów wirusa. To, obok warunków klimatycznych, tłumaczy szczególną szkodliwość PepMV w Hiszpanii, zarówno w uprawach szklarniowych, jak i polowych.
Polskie izolaty PepMV
W roku 2002 sygnalizowałem występowanie PepMV w Polsce, przy czym wirus występował sporadycznie i praktycznie do 2005 r. nie był ponownie stwierdzany. Ówczesny izolat oznaczony jako PepMV-SW, na podstawie charakterystyki genetycznej został zaliczony do szczepu europejskiego (około 99% podobieństwa). W końcu 2005 r. z owoców pomidora z objawami żółtej marmurkowatości (nierównomierne wybarwienie), pochodzących z okolic Poznania, wyizolowaliśmy wirus, który serologicznie został zidentyfikowany jako PepMV. Przy czym, jak wykazały dalsze badania, znacznie się on różnił biologicznie i genetycznie od poprzednio występującego w Polsce izolatu PepMV-SW. W warunkach naturalnych i eksperymentalnych izolat ten — oznaczony jako PepMV-PK — w przeciwieństwie do PepMV-SW, nie powodował widocznych objawów na większości badanych roślin, a na innych różnego typu mozaiki na liściach. PepMV-PK wywoływał także różnego typu przebarwienia na owocach, przy czym zwykle były one łagodniejsze niż powodowane przez izolat PepMV-SW (fot. 1 i 2). Ogólnie, na eksperymentalnie porażonych roślinach różnych gatunków roślin, głównie z rodziny psiankowatych, PepMV-PK powodował łagodniejsze objawy i występował w niższej koncentracji niż PepMV-SW. Niekiedy, np. w tytoniu (Nicotiana tabacum) odmiany Xanthi-nc, był prawie niewykrywalny testem ELISA przy użyciu surowicy przeciw szczepowi europejskiemu. Genetyczne porównanie polskiego izolatu PepMV-PK z innymi dotąd opisanymi pozwoliło zakwalifikować go do szczepu US2, przy czym w ramach samego szczepu bardziej jest on podobny (ale nieidentyczny) do izolatu chilijskiego (Ch2) niż amerykańskiego (US2).
Fot. 1. Owoce pomidora porażone przez PepMV-SW
Fot. 2. Owoc pomidora porażony przez PepMV-PK
Monitoring występowania PepMV-PK w Polsce w 2006 r. wykazał, że nowy szczep jest dość powszechny, gdyż stwierdzono go nie tylko w Wielkopolsce, ale także w województwach podkarpackim i śląskim. Najczęściej izolowano go z owoców pomidora, nawet pochodzących z supermarketów. Wszystkie otrzymane izolaty należały do szczepu US2. Pozyskanie kilkunastu izolatów może oznaczać stosunkowo dużą powszechność występowania tego szczepu, tym bardziej że nie zawsze powoduje on wyraźne objawy na roślinach pomidora. W sposób niezależny występowanie szczepu US2 w Polsce potwierdziło Centralne Laboratorium PIORiN w Toruniu.
Warto zastanowić się, jakie jest pochodzenie izolatu PepMV-PK. Dotąd zakładano, że na duże odległości wirus prawdopodobnie przenoszony jest przez nasiona — wewnątrz lub na ich powierzchni (kontaminacja), jednak dotąd nie udało się tego jednoznacznie udowodnić. W 2006 r. zaprezentowano wyniki badań nad izolatami PepMV wyizolowanymi z nasion pomidorów produkowanych w Chile. Izolaty te były w wysokim stopniu podobne do izolatów amerykańskich US2 i US1. To, że udało się pozyskać izolaty PepMV z nasion i że są one podobne do szczepów amerykańskich, jest wyraźnym wskazaniem na nasiona jako na źródło wirusa. Można przypuszczać, że tą samą drogą szczep US2 trafił do Europy, gdyż firmy nasienne produkują nasiona pomidora między innymi w Chile.
Szkodliwość i zapobieganie występowaniu
Szkodliwość PepMV zależy od typu izolatu (szczepu), warunków klimatycznych, odmiany pomidora i terminu zakażenia. Pomimo pierwszych obserwacji sugerujących, że polski izolat jest łagodny, co najwyżej obniża w jakimś stopniu wartość handlową owoców, za mało jest obecnie danych, aby ocenić jego potencjalną szkodliwość. Nawet jeżeli jest łagodny, to jego występowania nie można bagatelizować, ze względu na łatwość rozprzestrzeniania się i trudności w jego eliminowaniu. Niełatwo dzisiaj przewidzieć, co będzie, gdy pojawią się warunki do powstawania nowych wariantów PepMV lub gdy PepMV-PK będzie występował w kompleksie z innymi wirusami.
Różne sposoby zapobiegania i ograniczania występowania PepMV zostały szczegółowo opisane w poprzednim artykule (HO 12/2002). Tym razem, uwzględniając właściwości izolatu PepMV-PK, pragnę zwrócić uwagę na następujące elementy profilaktyki:
Usuwanie porażonych roślin.
W przypadku tego izolatu jest to utrudnione, gdyż nie powoduje on wyraźnych objawów chorobowych na liściach. Zaleca się rośliny podejrzane o infekcję przekazać do specjalistycznych pracowni diagnostycznych celem identyfikacji wirusa. Odpowiednie techniki diagnostyczne — serologiczne i molekularne — uwzględniające właściwości, a szczególnie zróżnicowanie serologiczne oraz genetyczne PepMV mogą pozwolić na ograniczanie jego rozprzestrzeniania. Należy zwracać uwagę nie tylko na objawy na liściach, ale także na owocach — zwłaszcza na nierównomierne (marmurkowate) wybarwianie się owoców.
Przestrzeganie zasad higieny uprawy roślin. Wszystkie izolaty PepMV są bardzo efektywnie przenoszone mechanicznie. W przypadku wystąpienia wirusa w danej szklarni należy zachować wszelką ostrożność, aby nie został on rozniesiony na rękach i ubraniach pracowników i przez zakażony sprzęt. Rutynowo należy odkażać powierzchnie użytkowe, narzędzia i ręce.
Warto mieć pewność, że nasiona są wolne od wirusa. Gdy nie można wykluczyć, że są one zakażone wirusem, należy potraktować je substancją lub środkiem dezynfekującym. Nasiona należy umieścić w woreczku z gazy i trzymać w 10% roztworze fosforanu trójsodowego przez 3 godz. albo w 0,5% roztworze podchlorynu sodu przez 30 min, i następnie płukać je w wodzie przez około 30 min. Zdezynfekowane nasiona cienką warstwą rozłożyć na papierze i suszyć w temperaturze pokojowej. Nasiona można także moczyć przez 2 godz. w 0,5% zawiesinie Biochikolu 020 PC (bez późniejszego płukania). PepMV jest przenoszony przez nasiona w bardzo małym stopniu, nawet w warunkach eksperymentalnych bardzo rzadko wyrastają z nich rośliny pomidora skażone wirusem. Wystarczy jednak jedna taka roślina nawet na kilkanaście tysięcy zdrowych, aby zrodził się problem.
Zagrożenie stwarzają importowane owoce. Do Polski sprowadzane są pomidory z różnych krajów, w tym z Hiszpanii, w której PepMV stanowi poważny problem. Producenci muszą zachować ostrożność, aby nie nastąpiło przypadkowe wprowadzenie wirusa, np. przez pracowników lub z opakowaniami zwrotnymi pobranymi z giełdy albo z dużych marketów w czasie dostawy pomidorów.
„Szczepienie” ochronne siewek pomidorów. Do producentów pomidorów różnymi drogami mogą docierać informacje o możliwości ochrony roślin pomidorów przez tzw. szczepienie. Zagadnienie to wymaga dokładniejszego wyjaśnienia. Zwykle szczepienie kojarzy się nam z immunizowaniem organizmów ludzkich i zwierzęcych osłabionymi lub nieaktywnymi czynnikami chorobotwórczymi, w celu wywołania odporności przeciwko nim. W przypadku roślin i wirusów tzw. szczepienie polega na celowym zakażeniu roślin jednym izolatem wirusowym, aby zabezpieczyć je przed wtargnięciem innego izolatu tego samego gatunku wirusa. Występuje też zjawisko specyficzne, zachodzące tylko pomiędzy izolatami pokrewnymi danego gatunku wirusa, nazywane odpornością krzyżową (ang. cross-protection). Im większe pokrewieństwo pomiędzy izolatami, tym bardziej efektywna jest ochrona roślin, a przy izolatach silnie różniących się efekt „immunizacji” może być niepełny. Mechanizm działania tego zjawiska nie jest w pełni znany, ale w dużym stopniu jest podobny do odporności uzyskanej przez wprowadzenie do roślin pochodzącego z wirusa genu odpowiedzialnego za produkcję białka otoczki wirusowej. Odporność krzyżową wykorzystuje się wyjątkowo, w sytuacjach zagrażających znacznymi stratami plonów. W praktyce, mechanicznie zakaża się siewki pomidora łagodnym izolatem PepMV i już po mniej więcej 7 dniach są one odporne na wtargnięcie izolatu agresywnego. W tej sytuacji „szczepienie” roślin powinno być wykonowane w kontakcie ze specjalistami zajmującymi się tym zjawiskiem. Posługiwanie się metodą odporności krzyżowej polega na wyborze pomiędzy nieznacznymi stratami w plonie powodowanymi przez wirusa łagodnego, a utratą plonu w rozmiarach dramatycznych, jaką mógłby wywołać izolat agresywny. Nie sposób nie zaznaczyć, że „szczepienie” takie niesie ze sobą zagrożenie, nie tylko z powodu ryzyka wystąpienia nieznacznych strat w plonie, ale także może ono sprzyjać powstawaniu nowych wariantów, bardziej szkodliwych niż izolat ochronny. Istnieje też możliwość, że w kompleksie z innymi wirusami szkodliwość każdego z nich się zwiększy (synergizm).
