Rekombinantné izoláty vírusu šarky slivky a ich epidemiologický dopad na pestovanie kôstkovín

Šarka sliviek je hospodársky najdôležitejšou vírusovou chorobou kôstkovín nielen na Slovensku, ale prakticky v celej Európe a v oblasti Stredozemného mora. V roku 1999 sa jej výskyt oficiálne potvrdil aj v USA a Kanade. Pôvodcom ochorenia je vírus šarky slivky - Plum pox virus (PPV) z rodu Potyvirus. Škodlivosť choroby spočíva najmä v priamom poškodzovaní plodov citlivých odrôd, ktoré predčasne opadávajú a pre znížené kvalitatívne vlastnosti nie sú vhodné na konzum a priemyselné spracovanie. Pri veľmi náchylných odrodách môže prísť až k úplnému znehodnoteniu úrody.

Vírus šarky slivky sa účinne prenáša biologickými hmyzími vektormi (voškami) alebo infikovaným množiteľským materiálom (vrúbľami, očkami, podpníkmi). Nebezpečnosť vírusu je znásobená jeho vysokou variabilitou. V porastoch môžu cirkulovať rôzne izoláty vírusu líšiace sa svojimi epidemiologickými vlastnosťami a tým aj rôznou agresivitou a virulentnosťou. Na základe molekulárnych a biologických odlišností sa PPV izoláty zaraďujú do niekoľkých kmeňov, z ktorých najrozšírenejšie sú kmene označované M a D.
Prieskumom vedeným na Oddelení rastlinnej virológie Virologického ústavu SAV sme na území Slovenska zistili rozšírenie a vysokú frekvenciu vírusu šarky slivky v porastoch sliviek, marhúľ, broskýň, myrobalanov, ako aj niektorých okrasných a divorastúcich drevín rodu Prunus. Z praktického hľadiska je dôležitým poznatkom skutočnosť, že v začiatočných štádiách infekcie sa nemusí vírus prejaviť vonkajšími príznakmi a dá sa v infikovanom strome dokázať iba laboratórnymi technikami (ELISA, PCR). Infekcia tak môže pri vizuálnych prehliadkach porastov uniknúť pozornosti.
Rastlinné vírusy majú väčšinou veľmi jednoduchú stavbu – tvorí ich nukleová kyselina (genóm) chránená bielkovinovým obalom. Väčšina rastlinných vírusov obsahuje ribonukleovú kyselinu (RNA), iba niektoré druhy deoxyribonukleovú kyselinu (DNA). Vysoká variabilita RNA vírusov súvisí s ich rýchlym vývinom, počas ktorého je ich genóm vystavený mutačným zmenám a rekombináciám. Rekombinácia, ktorá sa pri vírusoch považuje za jeden z hlavných evolučných procesov, je výsledkom spojenia častí úsekov nukleovej kyseliny príbuzných izolátov vírusu. Rekombinant teda nesie genetickú informáciu skombinovanú z dvoch odlišných izolátov (kmeňov) vírusu. To môže poskytnúť vírusu výnimočné epidemiologické vlastnosti a vo všeobecnosti, v porovnaní s rodičovskými izolátmi, aj výhodu. Napriek tomu, že rekombinantné izoláty a kmene sa často vyskytujú pri humánnych a živočíšnych vírusoch (napr. pri chrípke), medzi rastlinnými vírusmi sa v prírodných podmienkach diagnostikovali zriedkavejšie.
Vďaka finančnej podpore a v spolupráci s Institut nationale de la recherche agronimique (INRA) v Montpellier vo Francúzsku sme vyvinuli molekulárnu diagnostickú techniku, ktorá dopĺňa klasické metódy typizácie kmeňov PPV. Aplikáciou tejto techniky sme nedávno neočakávane identifikovali vo viacerých lokalitách západného a stredného Slovenska prítomnosť atypických izolátov vírusu šarky slivky, ktoré vznikli prirodzenou rekombináciou medzi M a D kmeňmi vírusu. Pri víruse šarky slivky je tento objav originálny a z epidemiologického hľadiska výnimočný. Slovensko je zatiaľ jedinou krajinou, v ktorej sa potvrdila prítomnosť životaschopných populácií rekombinantných izolátov PPV. Experimentálnymi biologickými pokusmi sme zistili, že tieto sú virulentné, prenosné voškami a majú široký hostiteľský okruh.
Molekulárna anylýza potvrdila vysokú štrukturálnu príbuznosť rekombinantných izolátov, čo naznačuje ich spoločný pôvod, pravdepodobne z jedného infekčného ohniska. Sekundárne šírenie nákazy ďalej prebiehalo infikovaným množiteľským materiálom a voškami.
Zaujímavé výsledky sme dosiahli pri hľadaní primárneho zdroja infekcie. Rekombinantné izoláty sme zistili hlavne v starších výsadbách tolerantných odrôd sliviek na západnom a strednom Slovensku a dokonca aj v blízkosti materských porastov, určených na získavanie množiteľského materiálu týchto odrôd. Tolerantné odrody, ktoré vzišli zo šľachtiteľského programu Ovocinárskej stanice v Čačaku v bývalej Juhoslávii, boli zapísané do Listiny registrovaných odrôd na Slovensku v roku 1991. Vo väčšom rozsahu sa tu však začali vysádzať už od polovice 80.rokov. Dôvodom je schopnosť tolerantných odrôd poskytovať hospodársky zaujímavú úrodu nepoškodených plodov aj v prípade, keď sú stromy napadnuté šarkou sliviek. Choroba sa na nich vizuálne prejavuje iba chlorózami listov. Hoci sa tolerancia často považuje za určitú formu rezistencie voči vírusu, v skutočnosti nebráni cirkulácii a množeniu sa vírusu v pletivách. Napriek absencii príznakov na plodoch sú infikované stromy tolerantných odrôd kvôli vysokej koncentrácii vírusu v pletivách potenciálnymi zdrojmi sekundárnej nákazy. Rozširovaniu vírusu napomáha aj skutočnosť, že choré stromy tolerantných odrôd sa ponechávajú na stanovišti. Skúsenosti ukázali, že všetky doteraz sledované tolerantné odrody (‚Čačanská lepotica‘, ‚Č. najbolja‘,
Č. rodná‘, ‚Č. raná‘ a ‚Stanley‘) môžu byť vírusom šarky infikované. Naviac, tolerancia odrôd ‚Čačanská raná‘ a ‚Č. rodná‘ sa postupne vo viacerých prípadoch ukazuje ako nedostatočná.
Výsledná reakcia rastliny na infekciu vírusom je komplexný proces, pri ktorom zohráva úlohu nielen genetický potenciál odrody, ale rovnako aj variabilita vírusu a enviromentálne podmienky stanovišťa. Odolnosť rastliny môže byť zoslabená nepriaznivými podmienkami, napr. suchom. Tolerancia (alebo rezistencia) je preto často relatívna a môže ju prekonať virulentnejší kmeň alebo izolát vírusu.
Naše výsledky naznačujú, že agresívne rekombinantné izoláty vírusu šarky slivky sa introdukovali na naše územie výsadbovým materiálom tolerantných odrôd sliviek dovezeným z bývalej Juhoslávie. Výsadba a neskôr i masívne množenie týchto odrôd vo väčšine pestovateľských regiónov na Slovensku pravdepodobne paradoxne zapríčinili celoplošné rozšírenie šarky slivky a úpadok pôvodných kvalitných odrôd, napr. ‚Bystrickej‘ slivky. Túto hypotézu podporuje aj fakt, že rekombinantné izoláty PPV sme tiež identifikovali na pravých slivkách, marhuli a myrobalanoch.
Vďaka možnej rýchlej identifikácii rekombinantných izolátov budeme ďalej sledovať dynamiku týchto netypických vírusových populácií v prostredí silného infekčného tlaku klasických kmeňov PPV a ich adaptabilitu vo výsadbách iných druhov náchylných kôstkovín – marhuľ a broskýň.
Dôkladné zmapovanie výskytu šarky slivky a jej rôznych kmeňov je len prvým, aj keď dôležitým krokom v efektívnom boji proti tejto chorobe. Nasledovať by mala dôkladná eliminácia infekčných ohnísk, globálne ozdravenie sadiva a reorganizácia sortimentu kvalitnými a spoľahlivými rezistentnými odrodami. Túto úlohu na Slovensku značne komplikuje neexistencia programu eradikácie infikovaných stromov v sadoch kôstkovín a následného odškodnenia pestovateľov, značný počet kôstkovín vysadených v záhradách, kde sa ich kontrola nedá prakticky realizovať, doteraz nezvládnutá kontrola predaja biologického materiálu neregistrovanými pestovateľmi a nedostatočná kontrola zdravotného stavu množiteľských porastov kôstkovín. Podcenenie tohto naliehavého problému však môže mať vážne následky nielen na produkciu kôstkovín, ale aj konkurencieschopnosť producentov biologického materiálu v rámci nových európskych štruktúr.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *