Im heutigen Beitrag berichten wir euch über ein neues Virus, das unsere Kulturen bedroht; außerdem geht es ein wenig um Pflanzenpässe und einige interessante Fakten. Viel Spaß beim Lesen.
In Zeiten der seit über zwei Jahren andauernden SARS-CoV-2-Pandemie und des Streits zwischen Impfbefürwortern und Impfgegnern möchten wir eigentlich nicht mehr von weiteren Gefahren hören, insbesondere nicht von solchen, die von Viren ausgehen. Leider unterscheidet sich die Welt der Gemüsepflanzen keineswegs von unserer – der menschlichen. Gerade im Zeitalter der Globalisierung ist die Übertragung von Viren zwischen den Kontinenten einfacher denn je, und das betrifft nicht nur Menschen. Dieses Phänomen ist nicht neu, hat sich jedoch erheblich verstärkt, seit unsere Welt immer kleiner geworden ist. Das Reisen ist nicht nur für uns, sondern auch für verschiedene Vertreter der Fauna und Flora einfacher geworden. Hier seien zwei interessante Beispiele genannt:
Das erste betrifft Tiere – genauer gesagt – Kaninchen. Offiziell geht man davon aus, dass im Jahr 1859 24 Kaninchen aus England nach Australien gebracht wurden. Der Initiator war ein gewisser Thomas Austin, und die armen Tierchen sollten der Jagd dienen. Die Wahrheit sieht jedoch anders aus – die Kaninchen gelangten bereits am 27. Januar 1788 an Bord der Kolonisationsschiffe der Ersten Flotte nach Australien. Aufgrund des milden Winters und des Fehlens natürlicher Raubtiere vermehrten sie sich schnell, bedrohten die einheimischen Arten und führten zu einer kleinen ökologischen Katastrophe. Ihr Fraß der Vegetation führte zu großflächiger Bodenerosion. Zunächst versuchte man, sie durch Abschuss zu bekämpfen, doch dies blieb ohne Erfolg. Um zu verhindern, dass sie neue Gebiete besiedelten, wurden Zäune mit einer Gesamtlänge von über 3.000 km errichtet. Die Kaninchen versuchten, diese zu überspringen und zu untergraben, doch die Maßnahme erwies sich als erfolgreich. Um den Kaninchenbestand zu verringern, wurde eine biologische Waffe in Form des Myxomatose-Virus eingesetzt, doch leider entwickelten die Tiere schnell eine Resistenz. Im Jahr 1996 wurden gegen die Kaninchen ein aus China importiertes Kalizivirus sowie Kaninchenflöhe aus Europa eingesetzt, wodurch das Problem der Kaninchenplage gelöst wurde. Kaninchen kommen in Australien zwar weiterhin vor, jedoch nur noch in geringer Zahl.
Ein zweites Beispiel für eine solche Bedrohung, das hier erwähnenswert ist, ist die Panama-Krankheit und ihre neueste Variante – Tropical Race 4 (TR4). Dabei handelt es sich um einen Pilz, der seit 30 Jahren auf Bananenplantagen vorkommt. Er infiziert Bananenstauden über den Boden und zerstört sie effektiv, indem er ihr Gefäßsystem blockiert. Dieser Pilz wird mit dem Boden übertragen. Wenn er den Boden einer Plantage kontaminiert, gibt es für diese keine Rettung mehr.
In den 1950er Jahren war „Big Mike“ (Gros Michel) die beliebteste Bananensorte. Eine Epidemie dieses Pilzes führte zur vollständigen Ausrottung dieser Sorte. Die Rettung für die Bananenpflanzen war die gegen die Panama-Krankheit resistente Sorte Cavendish. Ja, genau diese Banane können wir in jedem Geschäft kaufen. In Polen und im Ausland sind 75 % aller weltweit verkauften Bananen Cavendish-Bananen. Das bedeutet, dass der derzeitige Anbau dieser Pflanzen eine sogenannte Monokultur darstellt. Innerhalb dieser Monokultur gibt es keinerlei genetische Unterschiede. Diese Situation ist sehr gefährlich, denn der Mangel an Vielfalt führt dazu, dass bei Auftreten einer neuen Bedrohung die gesamte derzeitige Anbaufläche aussterben könnte.
Vorhin haben wir Tropical Race 4 (TR4) erwähnt – was ist das? Krankheitserreger, seien es Viren, Bakterien oder Pilze, unterliegen ständigen Veränderungen, die darauf abzielen, sich an neue Bedingungen und neue Nahrungsquellen anzupassen. Ein gemeinsames Merkmal von TR4 und der Panama-Krankheit ist die völlige Unbrauchbarkeit des damit infizierten Bodens. Und wir sprechen hier nicht von einer einjährigen oder mehrjährigen Kontamination, sondern von einer dauerhaften und irreversiblen.
Es gibt nur zwei Lösungen: die kontinuierliche Untersuchung der Plantagen auf das Vorhandensein des Pilzes und die Verlagerung des Anbaus an nicht kontaminierte Standorte. Obwohl unser Planet groß ist, ist die Anzahl der Orte, an denen Bananen angebaut werden können, begrenzt, und diese Fläche nähert sich bereits der Null. Die zweite Lösung besteht darin, neue, gegen TR4 resistente Bananensorten zu züchten.
Es ist an der Zeit, wieder auf unseren eigenen – den Tomaten-Hof – zurückzukehren. Die Kartoffelfäule oder das Tabakmosaikvirus kennen wir bereits seit Jahren. Wir wissen, wie wir diese Gefahren bekämpfen und unsere Kulturen schützen können. Diese Krankheitserreger sind zu einem festen Bestandteil des Anbaus von Pflanzen wie Tomaten oder Kartoffeln geworden. Leider beobachten wir seit einigen Jahren eine völlig neue Viruserkrankung, die Tomaten- und Paprikakulturen bedroht: das Tomato Brown Rugose Fruit Virus, kurz ToBRFV (Virus der braunen Runzelbildung an Tomatenfrüchten). Das Virus stammt aus der Familie der Tobamoviren:
Diagramm und Elektronenmikroskopaufnahme. Quelle: Wikipedia
Es wurde erstmals im Jahr 2014 nachgewiesen. Das Hauptvorkommnisgebiet des Virus ist Nordamerika (Mexiko). Es trat auch in Kalifornien (USA) auf. Im Jahr 2018 tauchte es erstmals in Europa auf (Sizilien und Deutschland). Im Jahr 2019 wurde das Virus erneut in Italien (Sizilien, Piemont) sowie in Griechenland, Spanien, den Niederlanden, der Türkei, Großbritannien und Israel nachgewiesen: in Tomatenkulturen, hauptsächlich unter Folien. Es ist nicht geklärt, auf welchem Weg das Virus in die europäischen Länder gelangt ist. Wir wissen außerdem, dass dieser Erreger in mehreren Anbauflächen in Polen aufgetreten ist. Infizierte Pflanzen weisen eine stark reduzierte Blattfläche sowie deutliche Verfärbungen und Schäden an den Früchten auf. Die Erträge sind deutlich geringer (zwischen 25 und 70 %), und die Früchte verlieren jeglichen Handelswert.
Einige sehenswerte Videos: Im ersten davon spricht Herr Andrzej Chodkowski, Hauptinspektor für Pflanzenschutz und Saatgutwesen beim PIORiN:
Im zweiten Video können wir genau sehen, wie die Symptome an Blättern und Früchten aussehen:
Eine von der Firma Enza Zaden erstellte Grafik, die die Unterschiede zwischen fehlender Resistenz (links), mittlerer Resistenz (IR, in der Mitte) und hoher Resistenz (HR, rechts) gegen ToBRFV veranschaulicht:
Derzeit gibt es auf dem Markt keine Pflanzenschutzmittel, die Tomatenkulturen gegen ToBRFV bekämpfen oder schützen. Trotz der Ähnlichkeiten mit dem Tabakmosaikvirus (TMV) und dem Tomatenmosaikvirus (ToMV) weisen Sorten, die gegen diese Viren resistent sind, keine Resistenz gegen ToBRFV auf.
Das Virus wird mechanisch übertragen, durch direkten Kontakt zwischen Pflanzen, über Gartengeräte, Handschuhe, Kleidung usw. sowie über größere Entfernungen durch Pflanzgut und Veredelungsmaterial. Experimentell wurde festgestellt, dass das Virus durch Hummeln bei der Bestäubung von Blüten übertragen werden kann. Darüber hinaus verbreitet sich das Virus über Tomatensamen. Es widersteht extremen Temperaturen (über 90 Grad Celsius) sowie hohen und niedrigen pH-Werten (2,5–9) und kann in inaktiver Form – im Boden – viele Jahre überdauern.
Wird das Vorhandensein von ToBRFV in einer Kultur bestätigt, müssen die infizierten Pflanzen aus dem Gewächshaus entfernt werden, wobei darauf zu achten ist, dass sie nicht mit gesunden Pflanzen in Kontakt kommen, und anschließend verbrannt werden.
Die Vorbeugung besteht zum einen in der Kontrolle der Herkunftsquelle des Pflanzenmaterials (Setzlinge und Saatgut), jeder, der Setzlinge und Saatgut in Verkehr bringt, wird einmal jährlich auf ToBRFV untersucht – es werden Blattproben entnommen und an ein Labor geschickt, um das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des Virus zu bestätigen. Einführung geeigneter Sicherheitsmaßnahmen: Schutzkleidung für Mitarbeiter, Einweg-Gartengeräte (oder desinfizierte), kein Betreten verschiedener Gewächshäuser in derselben Kleidung sowie keine gemeinsame Nutzung derselben Werkzeuge in diesen Gewächshäusern.
Nun ein kleiner Exkurs. Wir erhalten häufig Fragen zu Pflanzenpässen. Stellen wir solche Dokumente aus, verfügen wir über sie und – ganz grundsätzlich – wozu werden sie überhaupt benötigt? Diesem Thema werden wir in Kürze einen weiteren Beitrag widmen, in dem wir ausführlicher auf diese Dokumente eingehen werden. Eine ihrer Funktionen besteht darin, den gesamten Weg der Pflanzen nachverfolgen zu können – vom Samen bis zu dem Ort, an dem sie ihren Lebenszyklus beenden. Vor einigen Jahren hat sich die Gesetzgebung zum Vertrieb von Pflanzen und Samen geändert: Während vor der Änderung solche Dokumente nur von großen Produktionsunternehmen ausgestellt wurden, ist nach den Änderungen jeder Verkäufer, der lebende Pflanzen (oder Samen) über das Internet verkauft. Selbst wenn nur einzelne Blätter verkauft werden (wie z. B. bei afrikanischen Veilchen). Um Pflanzenpässe ausstellen zu dürfen, muss man eine entsprechende Prüfung bei der Kreis- oder Woiwodschaftsinspektion für Pflanzenschutz ablegen.
Und nun fügen wir alle Punkte zusammen – wozu brauchen wir Pflanzengesundheitszeugnisse? Eine hypothetische Situation: Wir haben eine Tomatenkultur, in der eine unbekannte Krankheit auftritt. Wir wenden uns an die örtliche Dienststelle der Pflanzenschutzinspektion mit der Bitte um Hilfe bei der Identifizierung der Krankheit. Der Inspektor führt eine Kontrolle durch und bestätigt eine Infektion mit ToBRFV. Anhand der Analyse des Passes, der den im Internet gekauften Setzlingen beilag, gelangt man zu deren Hersteller. Dank der geführten Verkaufsunterlagen für die Setzlinge ist auch bekannt, wohin das infizierte Material versandt wurde. In der hiesigen Kultur tritt ebenfalls dasselbe Virus auf, das zuvor nicht vorhanden war. Erneut gelingt es durch die Analyse der Dokumente (Passdaten), den Herkunftsort des Saatguts zu ermitteln, aus dem die Setzlinge hergestellt wurden. Eine Kontrolle auf dem Betrieb, auf dem das Saatgut produziert wurde, weist auf das Vorhandensein des Virus hin. Auf diese Weise lässt sich – wie an einem Faden entlang – der gesamte Weg des Virus zurückverfolgen. Vom Beginn der Infektion bis zu ihrem Ende. Es können Gegenmaßnahmen, Quarantäne und die Vernichtung infizierter Pflanzen eingeleitet werden.
Ein solcher Mechanismus ermöglicht es, unsere Kulturen zu schützen und die Ausbreitung bekannter und unbekannter Krankheiten einzudämmen.
Zum Schluss noch eine positive Nachricht zum ToBRFV. Seit 2021 sind die ersten kommerziellen Sorten mit erhöhter Resistenz und vollständiger Resistenz erhältlich. An diesen Sorten arbeiten unter anderem Unternehmen wie Bayer, NRGene, Philoseed, TomaTech und Enza Zaden. Der Ausgangspunkt für die Suche nach Genen in Tomaten, die gegen diese Bedrohung resistent sind, war die Entdeckung einer Sorte mit einem Resistenzgen unter den wilden Tomatensorten. Wie man sieht, ermöglichen der reichhaltige Genpool und seine Vielfalt das Überleben unserer Lieblingspflanze. Diese Eigenschaft fehlte sowohl den australischen Kaninchen als auch den Bananenstauden.
Literaturverzeichnis:
Tobamovirus (EN): https://en.wikipedia.org/wiki/Tobamovirus
ToBRFV-Präsentation des PIORiN: https://piorin.gov.pl/files/userfiles/wnf/nowe_zagrozenia/tobrfv_30.06.2020.pdf
Bayer stellt Sorten mit erhöhter Resistenz gegen ToBRFV vor (EN): https://media.bayer.com/baynews/baynews.nsf/id/Bayer-launches-additional-commercial-varieties-intermediate-resistance-Tomato-Brown-Rugose-Fruit
Forschungsarbeit zur Resistenz gegen ToBRFV bei NRGene und Philoseed (EN): https://www.nrgene.com/press-releases/tobrfv/
TomaTech führt ToBRFV-resistente Sorten ein (EN): https://www.tomatech.com/team-2-5-2/
Studie von Enza Zaden zu ToBRFV (PL): https://www.enzazaden.com/pl/news-and-events/aktualnosci/tobrfv-first-trial-results-confirm-high-resistance-level