Das überraschende Geheimnis des Tomato Yellow Leaf Curl Virus: Wie verbreitet sich das Virus über Jahrzehnte?

Das Tomato Yellow Leaf Curl Virus (TYLCV) ist ein DNA-Virus aus der Familie der Geminiviridae, das weltweit schwere Schäden an Tomatenkulturen verursacht. Das Virus verbreitet sich hauptsächlich in tropischen und subtropischen Regionen und verursacht erhebliche wirtschaftliche Verluste. Der wichtigste Virusüberträger ist dabei die Schmierlaus (Bemisia tabaci), die auf allen Kontinenten weit verbreitet ist und für die Verbreitung von TYLCV entscheidend ist. Das Virus kann nicht nur Tomaten, sondern auch andere Pflanzen wie Auberginen, Kartoffeln, Tabak und Bohnen infizieren.

„TYLCV verbreitet sich mit alarmierender Geschwindigkeit. Studien haben gezeigt, dass dieses Virus eine erstaunliche Überlebens- und Verbreitungsfähigkeit besitzt.“

TYLCV-Genom

Das Genom von TYLCV besteht aus einer einzelnen azyklischen einzelsträngigen DNA mit einer Länge von 2787 Nukleotiden. Diese Eigenschaft macht ihn zu einem typischen Vertreter der Familie Geminiviridae. Das Kapsidprotein dieses Virus spielt eine entscheidende Rolle bei der Übertragung durch Insekten und das Genom kodiert sechs offene Leserahmen (ORFs), nämlich V1, V2, C1, C2, C3 und C4.

Das V1-Protein ist ein Kapsidprotein, das für den Schutz der Virus-DNA bei der Bildung von Viruspartikeln verantwortlich ist, während die Funktion des V2-Proteins noch unklar ist, aber möglicherweise mit dem Transport des Virus in der Wirtspflanze zusammenhängt. Das C1-Protein ist ein virales Replikationsprotein und ist für die Virusreplikation unerlässlich. Die übrigen Proteine ​​stehen im Zusammenhang mit der Hemmung der viralen Gen-Stilllegung, der verstärkten Virusakkumulation und der Symptommanifestation.

Wie sich TYLCV verbreitet

TYLCV wird von Schmierläusen in einem kontinuierlichen Zyklus ohne Reproduktion übertragen. Studien haben gezeigt, dass weibliche Schmierläuse Viren wirksamer übertragen, da die Virusaufnahmezeit nur 15 bis 20 Minuten und die Inkubationszeit 8 bis 24 Stunden beträgt. Die Forscher fanden heraus, dass das Virus sogar durch sexuellen Kontakt zwischen infizierten männlichen und weiblichen Würmern übertragen und an die nächste Generation weitergegeben werden kann.

„Die Auswirkungen von TYLCV auf die Landwirtschaft dürfen nicht unterschätzt werden. Zu den Symptomen gehören Blattkräuselungen und reduzierte Fruchterträge. Die meisten der stark betroffenen Gebiete liegen in den Tropen und Subtropen.“

Bedeutung der Landwirtschaft

Zu den Symptomen einer TYLCV-Infektion zählen erhebliche Wachstumsverzögerungen, verringerte Blattgröße, Aufwärtskräuselung der Blätter und reduzierter Fruchtertrag. Das Virus führt häufig zu Ernteausfällen von 90–100 % und weltweit sind etwa 7 Millionen Hektar von TYLCV oder anderen viralen Koinfektionen betroffen. Vor allem in Entwicklungsländern erleiden sie aufgrund der klimatischen Bedingungen und der hohen Behandlungskosten erhebliche Verluste.

Epidemiologie

Seit TYLCV 1930 erstmals in Israel entdeckt wurde, hat es sich in über 30 Länder weltweit verbreitet, insbesondere in Afrika, Asien und Amerika. Die beiden häufigsten TYLCV-Isolate waren das Sardinienvirus und das Israelvirus. Forschungsergebnissen zufolge hängt die Verbreitung des Virus nicht nur mit dem Verbreitungsgebiet der Schmierläuse zusammen, sondern ist auch eng mit der Art der landwirtschaftlichen Produktion verknüpft.

„Angesichts des globalen Klimawandels und der Veränderungen in der Landwirtschaft könnte TYLCV seinen Einfluss noch weiter ausweiten.“

Managementmethoden

Zu den derzeit wirksamen Maßnahmen zur Eindämmung der Ausbreitung von TYLCV zählen der Einsatz von Pestiziden und die Züchtung krankheitsresistenter Pflanzensorten. Um das Problem der Resistenz gegen Schildläuse zu lösen, ist es jedoch nicht optimal, sich ausschließlich auf Insektizide zu verlassen. Daher müssen verschiedene Pestizide in einem Zyklus oder in Kombination verwendet werden. Darüber hinaus sind Entwicklungsländer am stärksten von dem Virus betroffen, da die hohen Behandlungskosten eine zusätzliche Belastung für die Landwirte darstellen.

Darüber hinaus gibt es andere Kontrollstrategien wie Fruchtwechsel und genetische Modifikation, um Pflanzen zu züchten, die resistenter gegen TYLCV sind. Der vielversprechendste Ansatz bleibt jedoch die Nutzung genetischer Modifikation zur Züchtung krankheitsresistenter Tomatensorten.

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