Virusul ofilirii patate a tomatelor

Virusul ofilirii patate a tomatelor - Tomato spotted wilt virus TSWV, Tospovirus, Bunyaviridae; sinonime: Pineapple yellow spott virus, Ananas virus 1 Smith, Kromnek or Kat river disease of tobacco and tomato, Virus of tomato spotted wilt, Pesta negra del tomato o "corcova" del tobacco, Tomato tip blight, Vira-cabeca en tomatoira, tomato "stripe", "bronze top" si "brown top", "maladie bronzee" si "taches bronzees", Die Bronzfleckekrankheit der Tomate, Tomato spotted wilt virus, Chlorosis of makhorka, Tomatebronsvlekkenvirus, Dahlia oak leaf virus, Dahlia ringspot virus, Dahlia yellow ringspot virus, Groundnut ringspot virus, Lethum australiensis, Tomato virus 1 Johnson, Lycopersicon virus 3 (Brittlebank), Tomato bronze leaf virus, Ananas virus 1 Smith; tulpini: TB (tip blicht), N (necrotica), R (inelara), M (slaba), A, B, Cl, C2, D, E si R1. Au fost descrise, de asemenea, izolate sau tulpini din diferite tari, sau de la diferite plante, unele dintre ele, cum sunt, Impatiens necrotic spot virus, Tomato chlorotic spot virus, Groundnut ringspot virus, Groundnut bud necrosis virus, Groundnut yellow fleck virus, Chrysanthemum stem necrosis virus, Iris yellow spot virus, Watermelon bud necrosis virus, Watermelon silver mottle virus, Potato stem necrosis virus si Tomato Varanim virus (Winter s.a., 2003, Z. PflKrankh. u. Pflazenschutz 110, 74) devenind recent virusuri independente, (Ref. Pop, 2009, TVV, III, 159).

Istoria virusului a inceput cu descrierea (Lounsburg, 1906, Agric. J. Cape G.H. 28, 784) unei boli a tutunului in Kat River Valley, Africa de Sud, iar Moore (1933) descrie bolile "Kromnek" sau "Kat River" ale tutunului si tomatelor in Provincia Estica a Africii de Sud. Brittlebank (1919) descrie boala "spotted wilt" a tomatelor observata din 1915-1916 in statul Victoria din Australia, iar Pittman (1927) si Samuel s.a. (1930) stabilesc natura virala a acesteia. În Anglia, Smith (1932) arata ca o patare inelara prezenta la Solanum capsicastrum este identica etiologic cu tomato spotted wilt, care s-a dovedit importanta pentru culturile de tomate din sere (Smith, 1933, J. Min. Agric. 39, 1097-1103), virusul respectiv producand, de asemenea, unele boli ale plantelor ornamentale. În continuare, virusul a fost identificat in numeroase tari din zonele cu clima tropicala si subtropicala, iar pe continentul european, in Franta (Dufrenoy, 1937), Romania (Ghimpu, 1940; Pop, 1977), Germania (Klinkowski si Uschdraweit, 1952), fosta URSS (Razvyaskina, 1953), Bulgaria (Ivancheva-Gabravska, 1954), Italia, Olanda, Norvegia, Suedia, fosta Cehoslovacie si alte tari. Dupa anul 1940, virusul nu a mai produs boli importante la speciile susceptibile cultivate in serele din Europa. În penultimul deceniu al secolului trecut, a avut loc raspandirea tripsului occidental (Frankliniella occidentalis) din zonele tropicale si subtropocale in Emisfera Nordica, inclusiv in Europa, producand pagube mari la multe specii de legume si plante ornamentale cultivate in sere si la culturile de camp din apropierea acestora. În prezent, TSWV este cunoscut si studiat in majoritatea tarilor europene si din alte continente, fiind mai frecvent in zonele cu temperaturi ridicate. În Romania, simptomele acestui virus au fost descrise prima data la tutun, de Ghimpu (1940, Bul. Cultura si Fermentarea Tutunului 3, 81-185), fiind atribuite insa altor virusuri, Pop (1977) stabilind ca ele sunt produse de La inceputul ultimului deceniu al secolului trecut, dupa introducerea tripsului Frankliniella occidentalis in serele din Romania, la tomatele din sere a aparut o boala necrotica deosebit de grava produsa de TSWV (Pop, 1993, 21-st Ann. Newsl. ISHS, VVWG for 1992, p. 42). S-a constatat apoi ca virusul produce infectii puternice si la alte specii de legume si plante ornamentale, cultivate in sere, solarii si pe terenurile din aproprierea acestora, iar, in cazul tutunului, si in camp deschis, mentinerea acestuia in cultura fiind posibila numai prin aplicarea unor masuri eficace de prevenire si combatere (Pop, 1977, An. I.C.P.P. 13, 29).

TSWV are un cerc foarte mare de plante gazda, o lista intocmita recent de Peters (1998), continand 926 de specii susceptibile, din 92 familii. În Olanda, s-au gasit 104 specii de plante infectate natural cu acest virus, majoritatea reprezentand legume si plante ornamentale cultivate in sere sau pe terenurile din aproprierea serelor (Verhoeven si Roenhorst, 1998, Abstr. 4 th Int. Symp. Tospoviruses and Trips in Floral and Vegetable Crops, Wageningen, The Netherlands, 77-80). În conditii naturale, virusul produce boli grave la tomate, ardeiul alb (Capsicum annuum), C. chinense si C. frutescens, tomatide (Physalis ixocarpa), varza, cartof, tutun si alune de pamant. La tomate (Lycopersicon esculentum), pe frunzele complet dezvolate apar, la inceput, pete sau leziuni clorotice sau necrotice, situate in jurul punctului in care a avut loc inocularea virusului prin inteparea tripsului vector. La cateva zile de la observarea acestora, se observa primele simptome sistemice, constand din clorozarea nervurilor, franarea cresterii, incretirea sau contorsionarea frunzelor, varful plantelor avand un aspect caracteristic si fiind adesea curbat lateral. În continuare, boala evolueaza intr-o faza grava, caracterizata prin formarea de pete, linii curbe, inele, sau dungi, la inceput clorotice, apoi de culoarea bronzului si, in sfarsit, necrotice. Acestea apar pe frunze, petioluri si tulpini, ducand la "ofilirea patata" sau necrozarea totala a unor parti din planta sau a plantelor tinere in intregime. Tomatele care rezista acestei faze, au o dezvoltare vegetativa redusa, frunzele fiind mici, mozaicate si deformate. Pe fructele tomatelor infectate apar pete, arcuri sau formatiuni inelare, de dimensiuni apreciabile, de culoare maronie pe cele verzi si mai deschise la culoare decat restul suprafetei fructelor in curs de maturare. Sunt frecvente cazurile cand, la infectiile tarzii, plantele nu manifesta simptome foliare, acestea fiind insa deosebit de evidente pe fructe. Plantele de ardei (Capsicum spp.) infectate natural manifesta patari inelare clorotice si necroze foliare, caderea fructelor, leziuni necrotice pe tulpini si piticire, fructele prezentand patari clorotice si necrotice, pete inelare distincte si deformare, iar la tomatile (Physalis ixocarpa) boala se manifesta prin striuri foliare clorotice. TSWV infecteaza frecvent plantele de salata la care se manifesta prin necroze si pete clorotice. La vinete infectate natural boala se manifesta prin patari inelare brune cu halou clorotic. În Iran, plantele de cartof infectate au prezentat necroze severe pe frunze si tulpini, majoritatea fiind distruse in cursul perioadei de vegetatie. La tutun, boala apare de timpuriu, in cursul producerii rasadului sau dupa scurt timp de la plantarea in camp. Simptomele constau in formarea de pete mari clorotice pe frunzele bazale, clorozarea nervurilor frunzelor tinere, curbarea spra fata inferioara a limbului, inclinarea laterala a varfului tulpinii, franarea cresterii, aparitia de pete inelare, mozaicarea, deformarea, clorozarea sau ingalbenirea frunzelor si formarea de necroze sistemice de diferite forme si marimi pe frunze, petioluri si tulpini. În sudul S.U.A., TSWV produce o boala grava a alunelor de pamant, cauzand pierderi de productie de pana la 95 % in unele culturi (Hoffmann s.a., 1998), insa simptomele acesteia sunt greu de deosebit de cele produse de Peanut mottle Potyvirus, care infecteaza, de asemenea,masiv culturile de Arachis hypogaea. Plantele de alune inoculate cu TSWV in sera, manifesta pete clorotice si apoi inele concentrice de dimensiuni reduse pe frunzele infectate sistemic, reducerea dimensiunilor si deformarea frunzelor mugurelui terminal si piticirea plantelor. Virusul produce, de asemenea, boli grave la numeroase plante ornamentale, printre care crizantemele, Impanties si Gerbera. Alte plante infectate natural sunt soia, fasolea, mazarea, fasolita (Vigna sinensis), floarea soarelui (Helianthus annuus), telina (Apium graveolens), spanacul (Spinacia oleracea), cicoarea (Cichorium endiva, C. intybus), ananasul (Ananas comosus), arborele papaya (Carica papaya) si alte plante cultivate sau spontane. Desi virusul produce, in general, infectii sistemice grave, la Anthurium, Dieffenbachia, Gloxinia, Petunia hybrida, Philondedron, Spathiphyllum, Stephanotis si Zanthedeschia s-au observat numai infectii locale pe frunze si flori, eliminarea organelor cu simptome, combinata cu combaterea tripsului vector, fiind o masura de combatere eficace. De asemenea, la Ardisia si Cestrum, plantele se insanatosesc dupa infectia sistemica iar, la Kalanchoe si Lobelia, simptomele sunt adesea foarte slabe sau absente. De asemenea, TSWV infecteaza buruienile Atriplex patula, Beta maritima, Cronopus sqamatus, Cuscuta spp., Diplotaxis erucoides, Echbalium elaterium, Malva sylvestris, Panicum repens, Phragmites communis, Sonchus arvensis, Sorghum halepense, Suaedavera si Xanthium spinosa, in Spania, iar Amaranthus, Anthemis, Ballota, Capsella, Caerophylum, Cardus, Chamomilla, Cirsium, Conium, Convolvulus, Conyza, Cynodon, Datura, Fumaria, Galium, Lactuca, Lamium, Malva, Papaver, Picris, Polygonum, Portulaca, Potentilla, Senecio, Sinapis, Solanum, Sonchus, Stellaria, Sylibum, Tribulus, Trifolium, Veronica, Vicia, Rumex si Xanthium, in Grecia (Chatzivassilliou s.a., 2001, Plant Dis. 85, 40).

Inoculat artificial, virusul produce mozaic, bronzarea si necrozarea frunzelor la Lycopersicon esculentum, inele necrotice locale si mozaic la Capsicum annuum, leziuni locale clorotice cu centrul necrotic fara infectie sistemica la Cucumis sativus, leziuni locale necrotice, la 2-4 zile de la inoculare, fara infectie sistemica la Petunia hybrida soiurile Pink Beauty si Mistral, Gloxinia si Gomphrena globosa, leziuni locale necrotice, de marimea unui varf de ac, fara infectie sistemica la Chenpodium amaranticolor si C. quinoa, pete locale negre, mozaic si deformarea frunzelor la Catharantus roseus, leziuni sau inele necrotice locale, clorozarea sau necrozarea nervurilor, pete clorotice, mozaic si deformarea frunzelor la Nicotiana benthamiana, N. clevelandii, N. glutinosa, N. rustica, N. tabacum soiul Samsun si N. tabacum soiul Samsun NN, pete si striuri necrotice sistemice la Tropaeolum majus. Plantele de Solanum bahamense reactioneaza prin inele clorotice pe frunzele inoculate, urmate de mozaic si deformare la frunzele tinere.

Virionii se gasesc grupati sub forma de ciorchini in interiorul cisternelor marite ale reticulului endoplasmatic din citoplasma celulelor foliare infectate ale trichomei, epidermei, mezofilului si parenchimului vascular, rareori in vasele xilemice in curs de diferentiere sau in lumenul tuburilor ciuruite si niciodata in organelele celulare sau in plasmodesme (Ie, 1964, Neth. J. Plant Pathol. 70, 114). În citoplasma, se gasesc, de asemenea, viroplasme, constand din aglomerari mari de material granular amorf, moderat dens colorat, in care sunt incluse agregate lineare, cu o periodicitate de 5 nm, mai dens colorate, reprezentand, in cea mai mare parte, nucleocapside virale aranjate in forma de lant sau siret, si filamente flexuoase sau bastoanase alungite, de cca. 10 nm in diametru, aranjate neregulat sau inmanunchiate paralel formand paracristale, reprezentand proteina nestructurala codificata de ARN-S.

Experimental, virusul este usor transmisibil prin inoculare de suc. Un procedeu automat de inoculare a fost elaborat de Mandel s.a. (2002, Plant Dis. 86, 939). Principalii vectori ai virusului sunt tripsii Frankliniella occidentalis in sere, F. fusca la culturile de camp din sudul S.U.A. si Trips tabaci la plantele de camp din Grecia, Romania si, probabil, alte tari din sudul si sud-estul Europei. Transmiterea este foarte specifica, de tip persistent circulativ si propagativ (Wijkamp s.a., 1993, J. Gen. Virol. 74, 341). Virusul poate fi achizitionat numai de larvele de varsta I-a si este transmis de larvele de varsta II-a si de adulti, intre achizitionare si dobandirea capacitatii de transmitere intercalandu-se o perioada de incubatie, in care virusul circula si se multiplica in vector. La Trips tabaci, perioada medie de hranire pentru achizitionare este de 41 minute, iar cea necesara inocularii de 246 minute la tutun si 365 minute la petunia, dupa care tripsii raman viruliferi toata viata. Perioada de incubatie in larve depinde de specia de trips, variind intre 4 si 18 zile. În Carolina de Nord, S.U.A., gazde anuale, bianuale sau perene favorabile inmultirii vectorului F. fusca si surse de infectie pentru TSWV s-au dovedit Cardamine hirsuta, Cerastium vulatum, Eupatorium capilifolium, Geranium carolinianum, Gnaphalium purpureum, Lactuca scariola, Linaria canadense, Moluga verticillata, Plantago rugellii, Pyrrhopappus carolinianus, Ranunculus sardosus, Raphanus raphanistrum, Rumex crispus, Sonchus asper, Stellaria media, Taraxacum offocinale si Triodanis perfoliata (Groves s.a., 2002, Plant Dis. 86, 582). Dupa unii autori, virusul se transmite prin samanta de tomate si de Petunia hybrida, fiind localizat in pericarp si nu in embrion. De la un an la altul, acesta rezista in pupele sau tripsii maturi care ierneza, precum si in plantele de cultura si buruienile gazda bi-anuale sau perene. La distante mari, se poate raspandi prin comercializarea plantelor bolnave sau a materialului saditor infectat, cum sunt tuberculii de cartof, tuberculii de dalia si organele de inmultire vegetativa ale unor specii floricole.

Sucul extras din frunze contine putini virioni. Inactivarea termica are loc la 45ºC, longevitatea in vitro este de cca. 5 ore, iar dilutia limita 10^-3, infectiozitatea sucului micsorandu-se in urma tratamentelor cu eter etilic, scade rapid la pH sub 5, este mai bine mentinuta la pH 7. Virionii sunt quasi-sferici cu profil rotund, rotund-deformat sau eliptic si capsomerele evidente, variind intre 70 si 110 nm in diametru, posedand o anvelopa formata, de regula, dintr-o membrana unica, lipidica, avand pe suprafata externa excrescente asemanatoare unor noduri. În virioni, se gasesc, in functie de marimea acestora, 1-3 sau mai multe nucleocapside pseudocirculare, formate prin cuplarea individuala a celor trei molecule quasi-circulare ale ARN genomic cu proteina N codificata de ARN-S. Exista si tulpini morfologic defective, caracterizate prin absenta particulelor virale anvelopate, continand insa nucleocapside incluse in incluziunile citoplasmatice (Ie, 1982, J. Gen. Virol. 59, 387). La ultracentrifugare, preparatele purificate se sedimenteaza sub forma unui singur component. Preparatele sunt instabile la pH <5 si stabile la pH 7. Genomul consta din trei segmente de ARN monocatenar: L de polaritate negativa, iar M si S au o strategie de multiplicare ambisebs. În virioni se gasesc patru proteine structurale. Strategia combaterii virusului ofilirii patate a tomatelor la culturile de sere, solarii si camp include eliminarea plantelor infectate cultivate si spontane, utilizarea materialului de plantare liber de virus, evitarea patrunderii tripsilor de la exterior in spatiile acoperite prin utilizarea plaselor ce retin insectele, combaterea biologica a vectorului (Funderburk s.a., 2000, Environ. Biol. 29, 376), acoperirea solului cu folii reflectante, plantarea timpurie, tratarea plantelor inainte de plantare cu acibenzolar-S-methyl (Actigard) si aplicarea tratamentelor la sol inainte de insamantare/plantare si in vegetatie cu insecticide sistemice eficace (Pop s.a., 1983, Lucr. 8-a Conf. Nat. Prot. Plant., Iasi, 154). Experiente de camp efectuate cu tomate in Georgioa (S.U.A.) au aratat ca tratamentele intensive cu insecticide, plantarea timpurie, soiurile rezistente si mulcirea solului cu folii reflectante au redus cel mai mult infectiile cu TSWV, determinand cresterea semnificativa a recoltei (Riley si Pappu, 2000, Plant Dis. 84, 847). Tot in Georgia, la tutun, tratamentele inainte de plantare cu acibenzolar-S-methyl (Actigard), singur sau impreuna cu imidacloprid, au redus semnificativ incidenta virusului, asigurand cresterea cantitativa si calitativa a productiei (Csinos s.a., 2001, Plant Dis. 85, 292). Mulcirea solului cu folii reflectante ale razelor ultraviolete s-a dovedit eficace si in combaterea virusului la tomate (Momol s.a., 2003, Phytopathology 93, S 115 (Abstr.). Masura de prevenire cea mai buna consta in folosirea rezistentei genetice a plantelor la TSWV, primele surse de rezistenta fiind identificate si incorporate in soiurile comerciale de salata, tomate si ardei (Cho s.a., 1996, Acta Hortic. 431, 367). La tutun, rezistenta la TSWV este rara, singura sursa cunoscuta cu grad inalt de rezistenta fiind soiul european Polalta, dar incorporarea acesteia in soiurile comerciale americane s-a dovedit dificila, descendentii rezistenti fiind anormali fenotipic. Recent, s-au identificat, doua soiuri de arahide rezistente la TSWV (C-99R si C11-2-39). Gene de rezistenta au fost introduse si in genoamele unor hibrizi de tomate. La ardei (Capsicum annuum si Capsicum spp.) se conoaste o rezistenta la TSWV pe baza de hipersensibilitate, provenita de la C. chinense PI 15225 si PI 159236, determinata de gena dominanta Tsw, care este invinsa de unele tulpini virale si permite generalizarea infectiei la temperaturi de 30°C ziua si 18°C noaptea, la 25°C ziua si 18°C fiind infectate sistemic numai plantutele tinere inoculate in faza de doua frunze. La varza, crizanteme, arahide, ardei si tomate se cunoaste si o rezistenta la vectorii virusului, care se manifesta prin micsorarea numarului de tripsi pe plante, corelata, in majoritatea cazurilor, cu reducerea frecventei plantelor infectate. Alt procedeu utilizat in combaterea virusului consta in transformarea genetica a plantelor cu proteina N de la TSWV, prin care s-au obtinut soiuri rezistente la tutun, tomate, salata si crizanteme. S-a constatat insa ca, rezistenta transgenica la TSWV este specifica tulpinilor (Pang s.a., 1994, Phytopathology 84, 243), ceea ce ridica probleme in privinta durabilitatii ei in camp, avand in vedere diversitatea vasta a tulpinilor existente si usurinta cu care acestea se formeaza.