Csaknem minden paradicsomtermelő találkozott már egy vagy több sárgult növénnyel a növényházában. Az elmúlt évig azonban bizonytalan volt, hogy vajon pontosan mi okozta ezt a jelenséget. Az ilyen növények rendszerint azokban az állományokban jelentek meg, amelyek Pepino mozaikvírussal (PepMV) voltak fertőzöttek. A kapcsolatot emiatt gyorsan sikerült megtalálni.

A probléma vizsgálatára néhány termelő, a belga Scientia Terrae Kutatóintézet, a belgiumi Zöldségtermesztési Kutatóintézet, a hoogstrateni kutató állomás és lengyel kutatók aktív közreműködésével konzorciumot hoztak létre. Néhány nagyon meglepő és érdekes eredményre jutottak.

Megfigyelések a termelésben

A sárgult növények két típusa figyelhető meg: egyrészt jelentősen, teljesen sárga, másrészt mozaikos mintázatú növények. A teljesen sárga növények termése hegesedett, ezért nem értékesíthető. Sárgult növények egyesével is, de egymás után a sorban többesével is előfordulhatnak, gyakran az ápolási munkák irányát követve. A sárgulási tünetek kifejlődése a növény növekedését követi, és néhány hónapig eltart.

A sárgult növények okainak kutatása

2012-ben több flandriai üzemből vettek levélmintákat a sárgult növényekről. A nemzetközi kapcsolatoknak köszönhetően hollandiai, franciaországi és lengyelországi üzemekből is gyűjtöttek mintákat. Az első analízis vizsgálatok szerint csak a PepMV jelenlétét mutatták ki, más kórokozókat és kártevőket (gombák, baktériumok, rovarok, viroidok vagy vírusok) nem találtak. Ezért feltételeztük, hogy a PepMV egyik mutációja vagy megváltozott formája okozza ezeket a tüneteket.

A sárgult növények PepMV egyedi mutációjának azonosítása

A megváltozott vírusforma megtalálásához a Scientia Terra Kutatóintézet megkezdte a levélmintákból a PepMV genetikai anyagának feltérképezését. A PepMV genetikai anyaga egyetlen RNS-szálból áll, amelyet egy hosszú fonalú (több mint 6000) nukleotid épít fel. Ezeknek a nukleotidoknak a sorrendje és összetétele határozza meg a genetikai információt. A vírus szaporodása az RNS fonál nukleotidjainak egy az egyben történő másolásával történik. A másolásban hibák is lehetnek, ezeket nevezzük mutációnak. Az RNS vírusok – mint a PepMV is- jellegzetessége, hogy ezek a hibák elég gyakran előfordulnak. Többnyire ezeknek a hibáknak nincs jelentős következménye, és emellett létezik egy olyan mechanizmus is, amely a hibákat kiszelektálja és így azok azonnal eltűnnek. Amikor azonban a mutáció a genetikai anyag bizonyos helyein történik meg, az megváltoztathatja a vírus tulajdonságait. Az erős sárgulási tüneteket mutató növényekből vett PepMV genetikai anyagát vizsgálták és összehasonlították a normál vírustüneteket mutató növényekből nyert PepMV-vel. Így egy egyedi pontmutációt találtak. Ez azt mutatja, hogy az RNS-fonálban egy nukleotid egy bizonyos helyen megváltozott. Egy következő lépésben be kellett bizonyítani, hogy ez az egyedi változás okozza a sárgulás tüneteit.

A pontmutáció sárgult növényeket okoz?

Egyes molekuláris technikák – feltételezések szerint a sárgulást okozó – az egyedi mutációkat megsemmisítik. Az ily módon megváltozott izolátumot karantén viszonyok között klímakamrában tesznövényeken vizsgálták. Ezek a tesztnövények nem mutattak sárgulási tüneteket. A mutált nukleotid helyett ismét eredeti nukleotidot használva ismét egy normál (nem sárgulást mutató) PepMV izolátum jelent meg. Ezt követően azonos technikát használtak egy gyenge PepMV izolátum előállítására. Ezt az izolátumot is megvizsgálták tesztnövényeken klímakamrában. Néhány hét után ezeken a tesztnövényeken sárgulás jelent meg. A pontmutációt mesterséges úton a vírusba beültetve, egy normál PepMV izolátumot olyanná tudtunk változtatni, amely sárgulási tüneteket okoz. Ezek a tesztek egyértelművé tették, hogy a sajátos pontmutáció volt a sárgulási tünetek okozója. A PepMV genetikai anyagának későbbi elemzései még egy olyan második pontmutációt is kimutattak, amelyek szintén sárgulási tüneteket tudnak okozni.

Mi okozza mozaikosodást?

Úgy tűnik, hogy a PepMV mozaikosodás egy köztes állapot a normál PepMv szimptóma és egy erős sárgulás között, azaz az általános sárgulás részben eltűnik. Néhány hét után a növény levelei mozaikossá vagy erősen foltossá válnak. A foltok száma egyidejűleg csökken és néhány hónap után az újonnan képződő levelek ismét zöldek lesznek. Ezek a tünetek molekuláris elemzésekkel igazolhatóak. A levelekben vizsgált vírusrészecskék azonosítása azt mutatta, hogy a teljesen sárga leveleknél csak mutálódott vírusrészecskék mutathatók ki. A mozaikosodott levelekben normál és mutálódott vírusokat is találtak, és a zöld levelekben csak az eredeti, nem mutálódott PepMV vírusokat mutatták ki. A mutálódott és eredeti PepMV vírusok aránya határozza meg a kórképet. Más szavakkal kifejezve, a sárgulási mutáció minél több vírusrészecskével rendelkezik a növényben, annál súlyosabbak a tünetek.

Miért tűnnek el a sárgulási tünetek?

A növény néhány hét vagy néhány hónap után növi ki az erős sárgulást. Ez többnyire egy köztes állapottal társul, amikor a növény mozaikos tüneteket mutat. Ez annak a jele, hogy az eredeti vírusforma elfojtja a mutációt. A kutatás során kiderült, hogy ez egy visszamutálódás következménye, más szóval a mutáns képes visszaváltozni az eredeti formájába.

Összefoglalás

A sárga növény a PepMV genetikai anyagának sajátos pontmutációs következménye. Sajnos az ilyen változásokat nem lehet megakadályozni. Az agresszív izolátumok rendszerint könnyebben mutálódnak mint a gyengék, de minden PepMV izolátum vagy változat rendelkezik a mutáció lehetőségével. A PMV-01 oltóanyag védelmet nyújt a sárgulási mutáns ellen. Az oltóanyaggal kezelt növényházakban is előfordulhatnak néha sárga növények, de a mutáns nem képes továbbterjedni, mivel a szomszédos növények védettek.

L. Wittemans és M. Wuytack, R. Moerkens; N.
Ortega, A. Pa eleman, T. Gielis
és S. Van Kerckhove;
Proeftuinnieuws 2013/17.