Neue Virusvarianten gefährden Tomaten- und Paprika-Anbau

Forschende der Abteilung Pflanzenviren am Leibniz-Institut DSMZ – Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen – haben gemeinsam mit dem italienischen Nationalen Forschungsrat (CNR) und BASF-Nunhems Italy neue Erkenntnisse zum Tomato spotted wilt virus (TSWV) gewonnen. Ihre Untersuchungen zu resistenzbrechenden Stämmen des Virus in Tomaten- und Paprikafeldern wurden kürzlich in der Fachzeitschrift Virology veröffentlicht. Dabei konnten erstmals sogenannte doppelte resistenzbrechende Stämme (D-RB) des TSWV unter landwirtschaftlichen Bedingungen nachgewiesen werden.

TSWV zählt zu den gefährlichsten Pflanzenviren weltweit, da es eine Vielzahl von Zier- und Gemüsepflanzen befällt, darunter auch Tomate und Paprika. Infektionen führen zu Ertragsverlusten; bei Befall ganzer Felder können erhebliche wirtschaftliche Schäden entstehen. Als wirksamste Strategie gegen das Virus gilt bislang eine Kombination aus dem Anbau resistenter Sorten und der Bekämpfung der Virus übertragenden Insekten.

Die aktuelle Studie weist jedoch auf ein neues Risiko hin. „Da die Resistenz gegen TSWV bei Tomate und Paprika auf unterschiedlichen Genen beruht, galt eine wechselnde Fruchtfolge beider Kulturen lange als sichere und nachhaltige Methode, um das Risiko von Resistenzdurchbrüchen zu minimieren. Unsere Forschung zeigt nun, dass TSWV-Stämme existieren, die in der Lage sind, die Resistenz beider Pflanzenarten zu überwinden“, erläutert Dr. Paolo Margaria, Leiter der Arbeitsgruppe Discovery and Diversity in der Abteilung Pflanzenviren an der DSMZ.

Nach den Ergebnissen der Forschenden könnten bestimmte agronomische Praktiken – etwa der Wechselanbau resistenter Sorten oder der gleichzeitige Anbau resistenter Tomaten- und Paprikasorten in unmittelbarer Nähe – unbeabsichtigt die Selektion und Verbreitung aggressiverer Virusvarianten begünstigen. Ein solches Szenario wurde bereits in Italien beobachtet und könnte auch in anderen Regionen weltweit auftreten.

Die Wissenschaftler empfehlen daher ein systematisches Screening nach doppelten resistenzbrechenden TSWV-Stämmen überall dort, wo Tomaten und Paprika räumlich nah angebaut werden. Eine konsequente Überwachung sowie angepasste Strategien im Krankheitsmanagement seien entscheidend, um Risiko, Ausbreitung und Auswirkungen dieser neuen Virusvarianten zu reduzieren und die Erträge zu sichern.

Besonderes Augenmerk legte die Studie auf die molekulare Charakterisierung der Genomsequenzen der neuen Stämme. Dabei zeigte sich eine Variation eines Aminosäurerests im Bewegungsprotein des Virus, die es dem Erreger ermöglicht, die Resistenz der Pflanzen zu durchbrechen. Diese Veränderung wurde bislang in Italien nicht nachgewiesen. Die Ergebnisse liefern damit wichtige Grundlagen für das Verständnis von Resistenzmechanismen und pflanzlichen Abwehrreaktionen bei bedeutenden Nutzpflanzen.

Blatt-Ringflecken-Symptom, verursacht durch das Tomato spotted wilt virus an Paprika. © DSMZ