Forschung zeigt ungleichmäßige Virusvermehrung und - Verteilung in Pflanzen - Anbauen mit ToBRFV: Eine neue Realität #3

Das Tomato Brown Rugose Fruit Virus (ToBRFV) „infiziert“ die Pflanze und benachbarte Pflanzen nicht in gleicher Weise. Das Virus siedelt sich an den aktiven Vegetationspunkten der Pflanze an, an denen es sich am schnellsten vermehren kann. Dies bedeutet, dass bestimmte Teile der Pflanze von Viren deutlich stärker besiedelt werden als andere Teile. Dies ist das Ergebnis eine von Bayer durchgeführten Studie mit Trosstomaten.

Virusvermehrung bei Pflanzen
Die Ergebnisse der Studie zeigen einen großen Unterschied in der ToBRFV-Vermehrung zwischen Tomatenpflanzen . Als Teil der Studie haben wir eine unkontrollierte natürliche Infektion bei einem Anbauer untersucht. Die Kelchblätter inzelner Pflanzen in der selben Reihe wurden alle 2 Wochen (siehe Grafik) mit der RT-qPCR-Methode auf ToBRFV getestet. Die niedrigste Virusmenge, die zuverlässig nachgewiesen werden kann, liegt bei einem Schwellenzyklus (Ct) von 32. Aus diesem Grund beginnt das Diagramm bei 32. Bei einer aktiven Infektion sinkt der Ct-Wert mit der Zeit, d. h. die Virusmenge nimmt zu.

Das Diagramm zeigt, dass die Viruslast innerhalb von 2 Wochen stark zunimmt, wodurch der Schwellenzyklus bei mehrere Pflanzen von Ct 30 auf etwa Ct 15 fällt (Datenreihen e und f). Andere Pflanzen liegen immer noch bei einem Ct-Wert von 30. Die Pflanzen in den Datenreihen e und f zeigen weiterhin abnehmende Ct-Werte und erreichen nach 4 bis 6 Wochen einen Ct-Wert um 10.

Betrachtet man Datenreihe b (die rote Linie), so ist diese Pflanze in den Wochen 0; 2 und 4 möglicherweise nicht wirklich infiziert, da der Ct-Wert bei 30 liegt. Diese geringen Virusmengen könnten von benachbarten Pflanzen stammen und eher für das Vorhandensein des Virus auf der Pflanzenoberfläche sprechen, als für eine direkte Infektion. Sechs Wochen nach Testbeginn liegt der Ct-Wert bei 21, welcher in den Wochen danach noch weiter sinkt. Dies deutet auf eine Virusinfektion der Pflanze hin.

Pflanzen mit einer frühen Infektion zeigen einen starken anfänglichen Rückgang der Ct-Werte in den Datenreihen e und f (Linien in blau und grün). Wohingegen Pflanzen, die später in diesen Reihen getestet wurden, eine scheinbar langsamere Virus-Vermehrung aufweisen. Die ersten Kontrollmessungen der Viruslast erfolgten im April und 4 Wochen später Mitte Mai. Dabei scheint die Virusvermehrung bei diesen Pflanzen geringer zu sein. Nach 4 bis 10 Wochen sind alle Pflanzen stark infiziert und erreichen einen Ct-Wert um 10.

Unterschiedliche Infektionsgrade an veredelten Pflanzen
Die Überwachung auf ToBRFV an zwei Stängeln einer Pflanze, bei der die Stängel in zwei verschiedenen Reihen hängen, zeigte in einigen Fällen einen großen Unterschied in der Viruskonzentration. Die Unterschiede in der Viruskonzentration konnten in den folgenden Wochen mit einem ΔCt von 15 nachgewiesen werden. Zudem konnten auch Unterschiede bei den sichtbaren Symptomen beobachtet werden.

Dies war überraschend, da man erwartet hatte, dass sich das Virus vom Stamm über die Stammbasis und die Unterlage auf den anderen Stamm der Pflanze ausbreiten würde. Es sieht so aus, als ob die beiden Stängel der Pflanze mehr oder weniger autonom sind. Es ist bekannt, dass die oben genannten Pflanzenteile mit ihren „eigenen“ Wurzeln in Kontakt stehen. Es wurde ein Virusaustausch erwartet, da es sich um ein gemeinsames Wurzelsystem handelt. Da es sich nur um einen kleinen Versuch handelt, kann dies generell angenommen werden.