Viroid razpokanosti skorje agrumov

Citrus bark cracking viroid

Sebastjan Radišek, 2020

Razširjenost

Največ poročil o prisotnosti CBCVd prihaja iz različnih območij pridelave agrumov. V državah EU je bil na agrumih potrjen v Italiji, Grčiji, Španiji in Cipru, izven EU pa obstajajo poročila iz Južne Afrike, Egipta, Tunizije, Libanona, Sudana, Izraela, Turčije, Irana, Pakistana, Sirije, Kitajske, Japonske, Kube, Jamajke in ZDA (Kalifornija in Teksas) (EPPO, 2023). Leta 2012 je bil prvič potrjen izven območij pridelave agrumov in sicer v Sloveniji na hmelju na območju Savinske doline (Jakse s sod., 2015). Leta 2019 so o pojavu na hmelju poročali tudi na Bavarskem v Nemčiji (EPPO, 2019), zadnje poročilo o pojavu na hmelju pa prihaja iz Brazilije (Eiras s sod., 2023). Pomembna je tudi objava iz Kalifornije, kjer so v nasadih pistacije (Pistacia vera), potrdili povsem novo različico CBCVd-pis, ki ima 87-odstotno nukleotidno podobnost z ostalimi znanimi različicami CBCVd (Al Rwahnih et al., 2018).

Gostiteljske rastline

Znani naravni gostitelji CBCVd so bili do nedavnega omejeni na različne vrste, med-vrste in hibride rodu Citrus ter sorodne rastline kot je npr. trilistni citronovec (Poncirus trifoliata), ki pogosto služi kot podlaga na katero se cepijo agrumi. Leta 2012 je bil CBCVd prvič potrjen v nasadih hmelja (Jakse s sod., 2015), leta 2018 pa tudi v nasadih pistacije na območju Kalifornije. Poleg omenjenih gostiteljev je bilo s poskusi dokazano, da lahko CBCVd okuži tudi nekatere okrasne rastline, plodovke in plevelne rastline. Med gostitelje, ki so potrjeni na osnovi umetnih okužb tako spadajo: grmičasta ginura (Gynura aurantiaca), paradižnik (Solanum lycopersicum), kumare (Cucumis sativus), voščena buča (Benincasa hispida), krizanteme (Dendranthema × grandiflorum), jajčevec (Solanum melongena), navadni kristavec (Datura stramonium), Nicotiana benthamiana in grenkoslad (Solanum dulcamara) (EPPO, 2023).

Opis in biologija

CBCVd spada med manj proučene viroide. Prvič je bil omenjen leta 1988 v povezavi s proučevanjem bolezni eksokortis citrusov v vzorcih grenivk iz Kalifornije in takrat poimenovan kot Citrus viroid IV (CVd IV). CBCVd sestavlja krožna, enoverižna RNA molekula velikosti od 283-286 nukleotidov (nt). Po prvem odkritju je bil potrjen kot patogen večine vrst rastlin iz rodu Citrus. Ker je kot edini viroid neposredno povezan s pokanjem skorje na trilistnem citronovcu (Poncirus trifoliata) je bil leta 2005 preimenovan v Citrus bark cracking viroid (CBCVd). CBCVd lahko kolonizira vse dele rastlin. Pri tem se podobno kot ostali viroidi iz družine Pospiviroidae razmnožuje v jedru celic gostitelja preko asimetričnega mehanizma kotalečega se kroga (Flores et al., 2009). Prenos viroida iz jedra v druge celice je mogoč prek plazmodezme do sosednjih celic in nato preko floema naprej po rastlini. Na hmelju je dobro opisana sinergistična interakcija s hmeljevim latentnim viroidom (HLVd), ki inducira agresivnejši razvoj bolezenskih znamenj v primerjavi z enojnimi okužbami CBCVd (Štajner in sod., 2019).

Bolezenska znamenja in gospodarska škoda

Prva izrazita bolezenska znamenja na hmelju opazimo v začetku meseca junija. Okužene rastline spomladi normalno odženejo, v začetku junija pa že lahko opazimo njihovo zaostajanje v rasti. Z nadaljevanjem vegetacije se pojav bolezenskih znamenj stopnjuje, pri čemer prihaja do izrazitega krajšanja in zbitosti vmesnih členkov glavnih trt in stranskih poganjkov. Ker se na trtah ne razvije dovolj oprijemalnih dlačic, se obolele rastline odklanjajo od opore in težje vzpenjajo po njej. Okužene rastline večinoma ne dosežejo višine žičnice in pri nekaterih sortah cvetijo tudi do 10 dni pred neokuženimi rastlinami. Listi ostajajo manjši in nekoliko mehurjasti, pri nekaterih sortah tudi rumenijo in vihajo robove navzdol. Storžki so izrazito manjši in lažji, z manjšim številom lupulinskih žlez, v primeru zelo prizadetih rastlin tudi nepravilno razviti. Bolezen močno prizadene tudi koreniko, na kateri se razvije suha trohnoba, ki vodi v popolno odmrtje celotnega koreninskega sistema. Hitrost širjenja v okuženem nasadu na letnem nivoju lahko preseže 20% rastlin, napredovanje okužbe pa je najintenzivnejše v smeri obdelave. Čas od okužbe do pojava prvih izrazitih bolezenskih znamenj se pri CBCVd giblje od 4 mesece – 1 leta v odvisnosti od občutljivosti sorte. Na polju tako okužene rastline opazimo šele naslednjo vegetacijo po okužbi, okužene rastline pa odmrejo v 3-5 letih (Radišek s sod., 2017). Zamenjava z ostalimi boleznimi Podobna bolezenska znamenja na hmelju lahko povzročijo različni biotski in abiotski povzročitelji. Glede na prizadetost tkiv zelo podobno obolenje nastane ob okužbah viroida zakrnelosti hmelja (angl.) hop stunt viroid (HSVd) (Sano, 2003). Okužbe hmelja s CBCVd so lahko podobne tudi obolenju, ki ga povzroča virus repnjakovega mozaika (ArMV) ali pa fiziološkim obolenjem, ki nastanejo kot posledica pomanjkanja mikroelementov bora ali cinka v pomladanskem času. Tudi slabša rast rastlin na nekaterih delih nasadov, rastline s poškodovanimi vrhovi zaradi toče ali vetra, fitotoksičnost fitofarmacevtskih sredstev in pozne sistemske okužbe hmeljeve peronospore (Pseudoperonospora humuli) lahko povzročijo podobna znamenja, ki jih težko ločimo od obolelih rastlin. Zato je za potrditev okužbe potrebno opraviti laboratorijsko analizo.

Poti prenosa

 CBCVd se lahko prenaša z okuženim sadilnim materialom, ostanki okuženih rastlin in mehansko s kontaminirano mehanizacijo ter orodjem. Ostanki okuženega soka na orodju so zaradi visoke obstojnosti viroidov lahko kužni tudi do 14 dni, rastline pa se okužijo preko ran, ki jih povzročamo z obdelavo. Širjenje v hmeljiščih je izredno hitro, saj postopki pridelave hmelja povzročajo pogoste mehanske poškodbe na rastlinah. Med najbolj kritične točke spadajo pomladanska opravila kot so rez, čiščenje in navijanje poganjkov, ter čas obiranja pridelka, ko na rastlinah povzročamo največ poškodb. Do prenosa prihaja tudi pri preraščanju korenin okuženih in neokuženih rastlin, predvsem v primeru gostega sajenja rastlin. Pomemben vir širjenja predstavljajo ostanki okuženih rastlin v katerih CBCVd preživi do njihove razgradnje. Predvsem vračanje sveže hmeljevine iz okuženega hmeljišča nazaj v nasade lahko pospeši širjenje ali razširitev okužbe. CBCVd poleg zakrnele rasti povzroča tudi suho trohnobo koreninskega sistema, kar pomeni, da so oleseneli deli trt pri obdelavi nasada (npr. brananje) lažje odtrgajo in tako prenesejo na neokužen del nasada. V primeru uničenja okuženih delov nasada ali celotnega nasada je potrebno temeljito izorati ostanke rastlin in izvesti vsaj 2 letno premeno, da vsi ostanki hmelja v celoti propadejo v tleh in z njimi tudi CBCVd. Na daljše razdalje se CBCVd največkrat razširi z okuženim sadilnim materialom, zato je pomembno, da sajenje in obnavljanje nasadov temelji na sadikah, ki izvirajo iz ustrezno pregledanih (certificiranih) matičnih rastlin. Okuženi agrumi lahko predstavljajo tveganje, če so gostiteljske rastline izpostavljene okuženim odpadkom npr. ostankom plodov, vendar so takšne okužbe izjemno redke, saj večina gospodinjskih odpadkov konča v urejenih odlagališčih. CBCVd lahko preživi tudi v posušenih storžkih, vendar ti ne predstavljajo tveganja za širjenje, saj se uporabljajo neposredno v postopkih varjenja piva. Za viroid CBCVd zaenkrat ni poročil o prenosu s semeni, cvetnim prahom, vodo ali vektorji, vendar je potrebno v prihodnosti opraviti dodatne študije, da se potrdi, da takšni načini prenosa ne predstavljajo tveganja. Slabo raziskana je še vedno gostiteljska specifičnost (Radišek s sod., 2017; Radišek in Benko[1]Beloglavec, 2016).

Ukrepi za preprečevanje širjenja

Čiščenje in razkuževanje

Čiščenje in razkuževanje obdelovalnih strojev je pomemben higienski ukrep s katerim v kmetijstvu preprečujemo širjenje bolezni. Za razkuževanje na terenu so zelo primerne ročne škropilnice, ki jih hranimo v traktorski kabini, lahko pa se na traktor dogradi škropilnica s črpalko in cevjo s pomočjo katere dosežemo vse dele traktorja in opreme. Razkužujemo predvsem dele orodja in opreme, ki neposredno prihaja v stik z rastlinami. V primeru čiščenja mehanizacije in opreme se svetuje uporaba visokotlačnih čistilcev z možnostjo segrevanja vode in aplikacije detergenta. Pri tem aplikacija razkužila ni potrebna. CBCVd se lahko na neokužene kmetije hitro razširi s sposojanjem opreme in izmenjavo sezonske delovne sile, ki si ne razkuži ali zamenja delovne opreme (rokavic, motik, nožev). Glede na agrotehnične ukrepe in načine širjenja CBCVd je razkuževanje pomembno izvajati pri naslednjih opravilih:

• Razkuževanje rezalnikov ob rezi hmelja – pred in po izstopu iz hmeljišča. Z namenom lažje izvedbe razkuževanja je priporočljivo ob rezalniku dograditi aplikacijski element, ki na koncu vsake vrste razkužuje rezalne diske.
• Čiščenje in navijanje poganjkov, pri čemur se lahko razkuževanje organizira tako, da vsak delavec ob zaključku del v posamezni vrsti z ročno razpršilko poškropi svojo opremo. Prav tako naj razkuževanje poteka pred vstopom in po končanju del v posameznem hmeljišču.
• Okužbe lahko nastajajo tudi preko ran, ki ji povzročajo osipalniki, brane, kultivatorji še posebej pa trgalniki. Omenjeno mehanizacijo je potrebno razkužiti pred in ob zaključku del v okuženem nasadu.
• V času obiranja je na trgalnike priporočljivo namestiti aplikacijski element, ki ob trganju sproti razkužuje trgalno glavo. Mnogo rastlinskega soka ostaja tudi na traktorskih pnevmatikah, ki lahko preko tlačenja ostankov obranih trt prenašajo okužbo. Za preprečevanje okužbe se lahko poskuša nastavit rezalnik na nižjo višino, v kolikor to ni možno pa je priporočljivo takoj po obiranju (do 24h po trganju) organizirati odrez trt do bazalnega dela in tretiranje odrezanega dela z razkužilom. Pri obiranju ne smemo pozabiti na razkuževanje srpov, ki se uporabljajo v stranskih vrstah in v primeru odpiranja vrst.

Uničevanje obolelih rastlin

• Obolele rastline so neozdravljive in kužne po celotni površini, zato je ključnega pomena, da jih čim prej odkrijemo in odstranimo iz nasada. Najprej se iz nasada ostrani nadzemni del, na odrezan del trt pa se nanese totalni herbicid, da povzročimo propad okužene korenike. Dovoljena je uporaba neselektivnih herbicidov, ki so registrirani za uporabo v Republiki Sloveniji. Po obiranju pridelka se korenika izkoplje in uniči. Uničenje nadzemnih in podzemnih delov rastlin se lahko izvede z zakopom (globina minimalno 1m), kompostiranjem ali odvozom na javno odlagališče. Pri tem je glede mesta uničenja potrebno upoštevati ustrezne predpise in zakonodajo. Zaradi dolge inkubacijske dobe in mehanskega prenosa je priporočljivo v okuženem nasadu izvesti krčenje prizadetega dela nasada v obsegu okužene vrste hmeljišča in 2 sosednjih vrst na vsako stran okužene vrste. V primeru večjih žarišč se priporoča izkrčitev celotnega hmeljišča.
• Na izkrčenih površinah je priporočljivo izvesti najmanj 2 letno premeno z ne-gostiteljskimi rastlinami med katerimi priporočamo predvsem trave, detelje, žita, oljno ogrščico, fižol in druge krmne rastline. Pri tem ne pozabimo na redno zatiranje plevelov in sprotno uničevanje ostankov starega hmelja na katerem se lahko CBCVd ohranja. Na premenah priporočamo večkratno obdelavo tal s katero spodnje plasti tal skupaj z morebitnimi ostanki starega hmelja spravimo na površino in s tem pospešimo njihovo razgradnjo.

Hmeljevina in ostali rastlinski ostanki

• Hmeljevina iz okuženih hmeljišč predstavlja enega od pomembnih virov nadaljnjega širjenja v nasadih. Tako je po obiranju hmelja iz okuženih hmeljišč potrebno odvažati svežo ali kompostirano hmeljevino le na travniške ali poljedelske površine ter na urejene deponije. Pri tem pazimo, da med prevozom preprečimo raznašanje rastlinskih delov.
• Raziskave so pokazale, da hmeljni viroidi v sesekljani hmeljevini, ki se kompostira, propadejo v obdobju 3 mesecev. Proces propadanja lahko pospešimo s prekrivanjem kompostnih kupov s PVC ali polprepustno folijo, saj ta omogoča enakomernejše segrevanje kupa ter doseganje višjih temperatur termofilne faze. Pogoj uporabe PVC folije je, da višina kupa ne presega 3m, kar še vedno pomeni zagotovitev aerobnega kompostiranja. Po obdobju 4 mesecev (previdnosti faktor 1 dodatni mesec) se folija odstrani in kup premeša, da pospešimo razpadanje. V primeru, ko so ti kupi višji in obsežnejši lahko s PVC folijo pospešimo nastanek anaerobnih procesov, kar pa ni zaželeno. Kompostiranje hmeljevine je smiselno združevati z ukrepom uporabe biorazgradljivih vodil, saj v tem primeru ne onesnažujemo svojih obdelovalnih površin z nerazgradljivi materiali.
• Pri kompostiranju korenik je pomembno zagotoviti razmerje »korenike: ostala organska masa (sesekljana hmeljevina, trava, silaža…)« najmanj 50%: 50% (še bolje 30%:70%) in obvezno na način, da je na vrhu nasuta ostala organska masa. S tem pospešimo razgradnjo in onemogočimo odganjanje korenik. Priporočena je ureditev kupa po plasteh: korenike, hmeljevina, korenike, hmeljevina (ob nasutju plast hmeljevine debeline najmanj 1m). Višina kupa naj ne presega 3m, širina 5m. Čas kompostiranja je najmanj 1 leto. V tem obdobju viroidi v uničenem tkivu korenik ne preživijo več. V kolikor ne moremo zagotoviti prekrivanja korenik z ostalo organsko snovjo izvedemo to s PVC folijo.
• V času jesenske in spomladanske obdelave nasadov je potrebno ostanke trt in obrezline temeljito odstraniti iz nasada. Te lahko uničimo s sežigom ob hmeljišču ali na drugem primernem mestu. Ostanke lahko tudi deponiramo na mestih kompostiranja hmeljevine in z njimi ravnamo enako kot s hmeljevino iz okuženih nasadov.

Prilagojena obdelava nasadov

Širjenje in napredovanje bolezni CBCVd je pogosto odvisno tudi od načina obdelave nasadov. Poznavanje epidemioloških lastnosti povzročiteljev bolezni omogoča prilagoditev pridelave in s tem posredni način preprečevanja okužb. Posredni ukrepi s katerimi lahko bistveno prispevamo k preprečevanju širjenja CBCVd na okuženem posestvu so:

• Pri obdelavi dajemo prednost neokuženim nasadom. Pri tem je izrednega pomena, da poznamo vse lokacije žarišč CBCVd na posestvu.
• Priprava načrta ukrepov s katerim bomo v določenem obdobju popolnoma uničili bolezen na kmetiji. To pomeni, da vsako leto zmanjšujemo delež okuženih hmeljišč in hkrati obnavljamo proizvodnjo z novimi nasadi na ustrezno saniranih izkrčenih površinah. Krčenje okuženih hmeljišč naj bo kolikor je mogoče intenzivno, da čim prej preidemo v stanje brez aktivnih žarišč. Pri tem je pomembno redno pregledovanje vseh nasadov z namenom spremljanja pojava in odkrivanja sumljivih rastlin.
• Na izkrčenih površinah je ključno, redno uničevanje ponovno odgnanih rastlin, saj te lahko predstavljajo vir ponovnih okužb ob obnovi nasada.
• Prostorska izolacija okuženih nasadov v primeru, ko si okužena hmeljišča delijo isto žičnico z neokuženimi hmeljišči.
• Okužena hmeljišča se obdelujejo na način, da se obdelava prične na neokuženem delu nasada.
• V okuženih hmeljiščih se poskuša zmanjšati število delovnih operacij npr. izvedba enkratnega obsipanja, čemur sledi setev podorin, ki zavrejo razvoj plevelov.
• V okuženih hmeljiščih je potrebno zmanjšati odmerke dušičnih gnojil, saj le-ta ob pretirani uporabi povečajo občutljivost rastlin na okužbo s CBCVd. Za gnojenje z dušikom so za optimalni pridelek hmelja priporočeni odmerki od 120 do 170 kg čistega dušika/ha. Prednost dajemo počasi se sproščajočim dušičnim gnojilom, ki jih rastlina enakomerneje porabljajo za svoj razvoj.

Preventivni ukrepi na neokuženih kmetijah

Hmeljarska proizvodnja v Sloveniji poteka na območjih z visoko gostoto nasadov, ki so si lastniško zelo prepletena. To skupaj z intenzivnostjo in specifičnostjo obdelave hmelja predstavlja visok nivo tveganja za širjenje nevarnih bolezni med posameznimi kmetijami. Posredni ukrepi s katerimi lahko preprečimo vnos CBCVd na kmetijo so:

• Sajenje certificiranega ali uradno pregledanega sadilnega materiala hmelja.
• V primeru neposredne bližine okuženih nasadov se svetuje prostorska izolacija oziroma fizičen odmik od okuženih nasadov v obsegu najmanj 5 m. Odmik se priporoča tako v primeru nasadov, ki si delijo isto hmeljsko žičnico in prav tako v primeru nasadov, ki jih ločuje samo poljska cesta, saj pri obdelavi pogosto prihaja do stika s sosednjim hmeljiščem. Prazna površina v hmeljišču se poseje z ne-gostiteljskimi rastlinami, npr. z žiti ali pa se zatravi. Kot alternativa odmiku se lahko izvede sajenje mejnega dela nasada z odporno sorto Styrian Wolf.
• V primeru sposojanja strojev in opreme, strojnih uslug in sezonske delovne sile je potrebno izvesti ukrep čiščenja in razkuževanja pred kakršnimkoli začetkom del v nasadih.
• Redno pregledovanje lastnikov hmeljišč in takojšnje obveščanje pristojnih služb ob najdbi sumljivih rastlin.

Občutljivost sort hmelja

Pojav CBCVd in razvoj agresivnih bolezenskih znamenj smo do sedaj zasledili na večini sort, ki so zastopane v slovenski pridelavi hmelja. Izjema so sorte Styrian Wolf, Stryrian Cardinal in Dana za katere lahko na osnovi njihove nizke občutljivost govorimo o toleranci na CBCVd. Med njimi izstopa sorta Styrian Wolf pri kateri je bil določen zelo nizek nivo uspešnih okužb. Iz omenjenega to sorto, pri kateri bi lahko celo govorili o odpornosti na CBCVd, priporočamo kot prednostno za ponovno zasajanje izkrčenih površin ali vsaj za namen izolacije med kmetijami, ki si delijo iste žičnice ali pa imajo nasade v neposredni bližini drug drugega.

Viri

Al Rwahnih M, Rowhani A, Westrick N, Stevens K, Diaz-Lara A, Trouillas FP, Preece J, Kallsen C, Farrar K & Golino D (2018) Discovery of viruses and virus-like pathogens in pistachio using High[1]Throughput Sequencing. Plant Disease 102, 1419-1425

Eiras, M., de Oliveira, A.M., de Fátima Ramos, A. et al. (2023) First report of citrus bark cracking viroid and hop latent viroid infecting hop in commercial yards in Brazil. Journal of Plant Pathology

https://doi.org/10.1007/s42161-023-01313-4

EPPO (2019). EPPO Reporting Service no. 08 – 2019 Num. article: 2019/165, First finding of Citrus bark cracking viroid (CBCVd) in Germany.

EPPO (2023) Citrus bark cracking viroid. EPPO datasheets on pests recommended for regulation.

https://gd.eppo.int (accessed 2023-04-17)

Flores R, Gas ME, Molina-Serrano D, Nohales MÁ, Carbonell A, Gago S, De la Peña M & Daròs JA (2009) Viroid replication: rolling-circles, enzymes and ribozymes. Viruses 1(2), 317-34.

Jakse J, Radisek S, Pokorn T, Matousek J & Javornik B (2015) Deep‐sequencing revealed Citrus bark cracking viroid (CBCVd) as a highly aggressive pathogen on hop. Plant Pathology 64, 831-842.

Radišek S & Benko-Beloglavec A (2016) Pest risk analysis for Citrus bark cracking viroid (CBCVd).

Slovenian Institute of Hop Research and Brewing. Administration of the Republic of Slovenia for Food Safety, Veterinary Sector and Plant Protection. https://gd.eppo.int/taxon/CBCVD0/documents

Radišek S, Guček T, Leskošek G, Benko Beloglavec A, Jakše J & Javornik B (2017) Huda viroidna zakrnelost hmelja/Severe hop stunt disease. Žalec: Inštitut za hmeljarstvo in pivovarstvo Slovenije, Žalec (SI), ISBN 978-961-93322-2-1.

http://www.ihps.si/wp-content/uploads/2016/08/Huda-viroidna[1]zakrnelost-hmelja-2017.compressed.pdf

Sano T (2003) Hop stunt viroid. In Viroids (eds. Hadidi, A, Flores R, Randles JW, Semancik, JS) pp. 207-212. CSIRO Publishing, Collingwood (AU).

Štajner N., Radišek S., Mishra A.K., Nath V.S., Matoušek J., Jakše J. (2019). Evaluation of Disease Severity and Global Transcriptome Response Induced by Citrus bark cracking viroid, Hop latent viroid, and Their Co-Infection in Hop (Humulus lupulus L.). International Journal of Molecular Sciences, 20(13):3154.