Plantenvirussen zijn zeer kleine ziekteverwekkers. Eigenlijk zijn het kleine pakketjes met genetische informatie, een stukje RNA of DNA met een eiwitmantel eromheen. Viroïden zijn nog kleiner, omdat ze geen eiwitmantel bezitten en alleen uit RNA bestaan. Virussen en viroïden kunnen zich alleen vermenigvuldigen in een cel van hun gastheer en daarbij zetten ze zijn huishouding naar hun hand.

Bij planten is een infectie met deze kleine ziekteverwekkers vaak waar te nemen aan de hand van symptomen: het vertonen van vlekjes (mozaïek), vergroeiingen van het blad, bloemkleurbreking.
Maar ook komen er infecties bij planten voor zonder dat er symptomen zichtbaar worden, dit noemen we latente infecties. Normaal gesproken zijn eenmaal geïnfecteerde planten niet meer te genezen, behalve door enkele nog virusvrije cellen te isoleren en door te kweken in weefselkweek (meristeemcultuur).

Overdracht en verspreiding

Bij de overdracht van plantenvirussen kunnen bodemschimmels, bladluizen, trips, mijten, aaltjes en de mens (via contact of machines) betrokken zijn. Bovendien verspreiden virussen zich bij vegetatieve vermeerdering of soms via stuifmeel en zaad.
Door de klimaatverandering groeit de kans dat nieuwe virusvectoren zich in Nederland kunnen vestigen. Bemisia tabaci (tabakswittevlieg) is zo’n voorbeeld van een wittevliegsoort die zich tegenwoordig in Nederland goed thuis voelt. Dit insect is een verspreider van veel plantenvirussen waaronder het tomatengeelkrulbladvirus en het tomateninfectieuschlorosevirus in tomaten. Wittevliegen vormden tot op heden in buitenteelten nog geen probleem, maar door de stijgende gemiddelde temperaturen worden ze ‘s zomers meer waargenomen. Hierdoor kunnen telers te maken krijgen met voor Nederland nieuwe plantenvirussen.
Overdracht van viroïden gebeurt mechanisch, dit wil zeggen via alle gewashandelingen. Daarnaast is ook zaadoverdracht mogelijk. Wanneer een viroïde tegelijkertijd met een polerovirus (bijvoorbeeld aardappelspindelknolviroïde en aardappelbladrolvirus) in een plant voorkomt, kan het viroïde worden ingepakt in de polerodeeltjes en zo door bladluizen worden verspreid. Het verloop en de verspreiding van een virus of viroïde is een samenspel tussen plant, virus, vector en omgeving.

Detectie

Zoals gezegd kunnen plantenvirussen en -viroïden diverse symptomen in gewassen veroorzaken (aan de symptomen is lang niet altijd meteen de ziekteverwekker te herkennen), maar ook latent (=symptoomloos) aanwezig zijn. Met name voor uitgangsmateriaal is het belangrijk dat goede detectiemethoden voorhanden zijn. Daarnaast is het in een lopende teelt van belang om in een vroeg stadium zieke planten op te sporen en te verwijderen. Op deze manier is het mogelijk een verspreiding van de ziekteverwekker tegen te gaan.
In de loop der jaren zijn er veel verschillende methoden ontwikkeld om virussen in plantmateriaal aan te tonen. Deze methoden kunnen als volgt worden gegroepeerd: biologische toetsen; elektronenmicroscopie; serologisch en moleculair.
Vanwege het ontbreken van een eiwitmantel zijn voor de detectie van viroïden alleen de biologische en moleculaire toetsen mogelijk. Bij reguliere toetsingen en keuringen van plantenvirussen op grote schaal gebruiken onderzoekers voornamelijk de serologische en moleculaire toetsen. Maar in virologisch onderzoek wordt nog steeds dankbaar gebruik gemaakt van één van de oudste methoden om plantenvirussen te detecteren namelijk het gebruik van toetsplanten, ook wel indicatorplanten genoemd.

Diagnose

Veelgebruikte toetsplanten zijn tabakssoorten, maar ook onkruiden. Samen met wat carborundumpoeder wordt sap van een viruszieke plant op bladeren van een toetsplant gewreven. Hierdoor ontstaan kleine wondjes waardoor het virus de plant kan binnendringen. Voor een infectie zijn veelal slechts enkele virusdeeltjes genoeg. De toetsplant kan na enige dagen reageren met symptomen. Deze kunnen variëren van necrose (vlekjes), chlorose, mozaïek, verkleuringen en misvorming. In een recent uitgevoerd project zijn toetsplanten ingezet als vangplanten voor grondgebonden virusziekten. Deze methode dient in de praktijk om percelen vooraf aan de teelt te toetsen op aanwezigheid van bepaalde virusziekten en/of vectoren.
Hoewel we in het onderzoek het gebruik van de klassieke virologische methoden nog niet afschrijven hebben we de laatste jaren wel een modern hulpmiddel gekregen dat het opsporen van onbekende virussen vergemakkelijkt. Dit is het zogenaamde Next Generation Sequencing (NGS).
Deze nieuwe techniek maakt het mogelijk om zonder voorkennis over de aanwezige pathogenen een plant te screenen op infecties. Met NGS wordt in zeer korte tijd veel informatie verkregen over het in een plant aanwezige RNA (of DNA). Tijdens het analyseren van deze grote hoeveelheid gegevens kunnen we eventuele aanwezige plantenvirussen en- viroïden opsporen en identificeren, bekende maar soms ook nog onbekende.

Hygiënemaatregelen

Virussen en viroïden zijn niet direct binnen de plant te bestrijden met chemische middelen. Dit komt omdat ze op celniveau aangrijpen. Uit ervaring is gebleken dat er slechts één aanpak effectief is: voorkomen is beter dan genezen.
De problemen met deze ziekteverwekkers moet je voorblijven. Daarbij is het tijdig onderkennen van problemen van belang. Dit kan alleen door in onderzoek goed na te gaan hoe ze zich gedragen, waar ze zich schuilhouden en welke verspreidingsroute ze nemen om van de ene plant naar de andere te komen. Daarnaast blijft monitoren belangrijk, hoe sneller de ontdekking des te beter werken beheersingsmaatregelen. Monitoren kan worden gedaan door getrainde personen (zoals de keurmeesters van de keuringsdiensten of door ziekzoekers), maar ook met behulp van de hierboven beschreven detectietechnieken.
Een ziekte veroorzaakt door virus of viroïde moet worden voorkomen door het nemen van hygiënemaatregelen. Aan de hand van een hygiëneprotocol werkt dit vaak het beste. Bij een overdracht door een vector is het noodzakelijk deze aan te pakken. Begin een teelt schoon en indien mogelijk met resistente rassen.

Haken en ogen

Cross-protectie is in een enkel geval een oplossing om grote schade in het gewas te voorkomen. Op dit moment passen we het toe in tomaat, waarbij een zwak isolaat van pepinomozaïekvirus wordt ingezet om schade door agressieve isolaten van het virus te voorkomen. Toepassing van deze techniek is in de meeste gevallen niet toepasbaar in andere teelten en voor andere virussen. Er zitten de nodige haken en ogen aan. Bijvoorbeeld: geen zwak isolaat van het betreffende virus beschikbaar; niet makkelijk toepasbaar (spuiten in planten, formulering); de kans op vorming van nieuwe recombinanten (nieuwe agressieve vormen van het virus); aanwezigheid van virus in exportmateriaal dat vrij moet zijn van virus (nultolerantie); noodzakelijk toelatingsonderzoek.
Het weerbaar maken van planten tegen plantenvirussen is tot nu toe beperkt onderzocht. Hier liggen wellicht mogelijkheden om met het gebruik van natuurlijke middelen de plant minder vatbaar te maken. Nader onderzoek is vereist, maar wellicht zal het inzetten van weerbaarheidsverhogende middelen in de toekomst onderdeel zijn van de teeltsystemen.

Samenvatting

Plantenvirussen en -viroïden komen in vele gewassen voor en alle agrarische sectoren ondervinden de schade daarvan. Schade door deze ziekteverwekkers aan gewassen is soms aanzienlijk doordat producten onverkoopbaar worden, planten wegvallen of door verminderde groei, bloei of vruchtzetting. Een dergelijke ziekte komt op uiteenlopende wijzen in het gewas. Dat kan vanuit diverse bronnen (grond, onkruiden en andere gewassen) en op verschillende manieren van verspreiding.

Tekst en foto’s: Ineke Stijger en Martin Verbeek, Wageningen University & Research