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Wussten Sie, wie sich dieser Pflanzenvirus lautlos von Pflanze zu Pflanze verbreitet?
In der Pflanzenpathologie ist das Gurkenmosaikvirus (CMV) eines der repräsentativsten pflanzenpathogenen Viren der Welt. Dieses Virus gehört zur Familie der Bromoviridae und ist für sein breites Wirtsspektrum bekannt, das schätzungsweise mehr als 1.200 Pflanzenarten infiziert, darunter viele wichtige Nutz- und Zierpflanzen. Da sich CMV weit verbreitet, ist es ein wichtiger Faktor für wirtschaftliche Verluste in der Pflanzenproduktion.
Wirt und Symptome
CMV wurde erstmals 1934 bei Gurken beschrieben und zeigte Mosaiksymptome. Im Laufe der Zeit entdeckten Wissenschaftler, dass es auch eine Vielzahl anderer Gemüsesorten infizieren kann, beispielsweise Kürbisse, Wassermelonen, Paprika, Auberginen, Tomaten, Bohnen, Karotten, Sellerie, Salat und Spinat. Darüber hinaus wurde das Vorkommen von CMV auf allen Kontinenten der Welt, einschließlich der Antarktis, bestätigt.
CMV verursacht normalerweise mosaikartige oder fleckige Symptome auf Pflanzenblättern und kann zu Gelbfärbung, Ringflecken, Verkümmerung und Verformung von Blättern, Blüten und Früchten führen.
Spezifische Symptome variieren von Pflanze zu Pflanze. Wenn beispielsweise Gurken mit CMV infiziert sind, haben sie oft ein blasses, raues Aussehen, gehemmtes Wachstum und wenige Blüten. Diese Gurken werden oft als „weiße saure Gurken“ bezeichnet. Bei Tomaten kann eine CMV-Infektion zu einer Verkümmerung der Pflanzen und einer Verformung der Blätter führen, was als „Farnblatteffekt“ bezeichnet wird. Darüber hinaus erleiden Paprika unter dem Einfluss von CMV schwere Blattschäden, die zur Bildung von Zebramustern und nekrotischen Ringen führen.
Übertragungsmethoden
CMV wird hauptsächlich durch Blattläuse übertragen, wobei es sich um einen nicht-anhaltenden und nicht-zyklischen Übertragungsweg handelt. Blattläuse können das Virus übertragen, wenn sie von Pflanze zu Pflanze wandern, wodurch sich CMV relativ schnell verbreitet. Die Virusaufnahmezeit beträgt typischerweise fünf bis zehn Sekunden, während die Inokulationszeit etwa eine Minute beträgt. Anschließend nimmt die Wahrscheinlichkeit einer Übertragung mit der Zeit allmählich ab.
Lebenszyklus des Virus
CMV kann in mehrjährigen Pflanzen und Unkräutern überwintern und im Frühjahr erwachen, um durch Blattläuse auf andere Pflanzen übertragen zu werden. Wenn ein Virus in eine Wirtszelle eindringt, setzt es RNA frei und beginnt mit der Replikation. Während dieses Prozesses übernimmt das Virus die Zellstrukturen des Wirts und nutzt die Ressourcen des Wirts, um neue Viruspartikel zu erzeugen.
Die Nahbewegung von CMV innerhalb von Pflanzen erfolgt über die Plasmodesmen, während die Fernbewegung über das Phloem erfolgt.
Viruseigenschaften
CMV ist ein dreiteiliges Virus, das auf einzelsträngiger RNA basiert. Die Gesamtgenomgröße beträgt 8,623 kb und besteht aus drei RNAs. Viruspartikel sind unbehüllt, ikosaedrisch oder spindelförmig und haben Durchmesser zwischen 26 und 35 Nanometern. Das Virus mutiert in seinem Wirt schnell, was eine Behandlung erschwert.
Umwelt und Diagnose
CMV wächst normalerweise in gemäßigten und tropischen Gebieten, insbesondere dort, wo Blattläuse vorkommen. Wenn Pflanzen mit CMV infiziert sind, treten in der Regel charakteristische körperliche Erscheinungen auf, wie z. B. grün oder gelb gesprenkelte Blätter, Hemmung des Pflanzenwachstums und Veränderungen der Fruchtqualität.
Das Vorhandensein von CMV kann durch serologische Tests, molekularbiologische Tests oder Wirtsbereichstests bestätigt werden.
Verwaltungsmethoden
Es gibt derzeit keine wirksamen chemischen Medikamente, die CMV vollständig eliminieren können, daher gilt die Verhinderung und Kontrolle der Übertragung als die beste Strategie. Dazu gehört das Entfernen von Unkraut und erkrankten Pflanzen, um die Felder hygienisch zu halten. Darüber hinaus kann das Risiko einer Virusübertragung durch die Auswahl resistenter Sorten oder den Einsatz spezifischer Zwischenfruchtsysteme verringert werden.
Mit dem Klimawandel und veränderten landwirtschaftlichen Praktiken scheint die Verbreitung von CMV und anderen Pflanzenviren zuzunehmen. Sollten wir unsere Beziehung zu Pflanzen und Natur überdenken und neue Wege finden, um unsere Nutzpflanzen und Ökosysteme zu schützen?
