Back to top

Növényvírus is fertőzi a méheket?

A szakirodalomban a kolónia-összeomlás („colony collapse disorder”, CCD) néven elemzett jelenség okainak feltárása gőzerővel folyik. Ismertté vált számos kórokozó gomba, baktérium és vírus, valamint parazita ízeltlábú (pl. varroa atka) szerepe a méhpusztulásban.

Felmerült a növényvédő szerek (pl. neonikotinoidok) mérgező hatása is. A CCD-probléma nyilvánvalóan nagyon összetett, egyetlen okra nem visszavezethető. Azt azonban, hogy a lehetséges kórokok listájára egy növényvírus is felkerülhet, senki nem gondolta volna.

Telelőfűrt
Fotó: Hevesi Mihály

A mézelő méh (Apis mellifera) a szarvasmarha és a sertés után a harmadik legfontosabb haszonállatunk. A FAO becslései szerint a méhek haszna világszerte évi 200 milliárd dollárra tehető. Méhbeporzás nélkül nagy termésveszteség érné az almatermésű és a csonthéjas gyümölcs fajokat, de sok pillangósvirágú növényt is.

A rovarbeporzás hiányát Európában a kultúrnövények 80 %-ának termékenyülése érezné meg, nem is beszélve arról, hogy a vadon élő növényfajok sokaságának fennmaradása függ a beporzó rovaroktól.

A méhcsaládok utóbbi években világszerte tapasztalt pusztulása joggal okoz riadalmat. A CCD vélhető okainak listájára az elmúlt években egy növényvírus is felkerült. A dohány gyűrűs foltosság vírus (Tobacco ring spot virus, TRSV) kimutatása a méhekből, különösen pedig annak felvetése, hogy ez a vírus szaporodik is a méhekben, új irányba terelheti a kóroki kutatásokat és a növényvírusoknak, mint kórokozóknak a megítélését is.

Vírusvektor rovarok és rovarokban is szaporodó növényvírusok

A tudomány ma megközelítőleg 5000 vírusfajt ismer. A vírusok közös tulajdonsága, hogy sokszorozódni csak a gazdaszervezet sejtjeiben képesek, obligát sejtparaziták. Nem tudjuk pontosan, hogy a vírusok hogyan alakultak ki, kétségtelen azonban, hogy az élővilág evolúcióját követve – és ebben fontos szerepet is betöltve – sajátosan alkalmazkodtak és specializálódtak a különböző szerveződési szintű gazdákhoz (baktériumok, gombák, növények és állatok).

A specializációt mutatja, hogy a baktériumokat vagy a gerinceseket fertőző vírusok nem kórokozói a növényeknek és a legtöbb növényvírus is csak növényeket fertőz. Általában!

A gazdaszervezetek között különös helyet foglalnak el az alacsonyabb rendű élőlények (gombák, férgek, ízeltlábúak), melyek gyakran terjesztői (vektorai) a növények és az állatok vírusainak. Régóta ismert, hogy a növényi nedvekkel táplálkozó ízeltlábúak (pl. levéltetvek, pajzstetvek, kabócák, atkák) és fonálférgek sok vírust vihetnek át egyik növényről a másikra, és mint vírusvektorok sokszor kulcsszereplői a kultúrnövényeken tapasztalható nagy vírusjárványoknak. Az is jól ismert, hogy pl. a szúnyogok és a kullancsok számos gerinceseket fertőző vírus (pl. az emberi agyvelőgyulladást okozó vírus) terjesztői.

1. kép: Pollent és nektárt gyűjtő mézelő méh vadcitrom (Citrus trifoliata) virágán

A vírusterjedésben a szúró-szívó szájszervű állatok (sok ízeltlábú, fonálférgek) legtöbbször nem egyszerű „injekciós tűként” működnek.

A vektorátvitel általában nem mechanikus, hanem többnyire evolúciósan finomra hangolt biológiai folyamat, melyben a vírus géntermékeinek (specifikus fehérje molekuláknak) és az állat-vektor genetikai tulajdonságainak egyaránt fontos szerepe van. A növényi vírusok és vektoraik közötti kapcsolatok tanulmányozásának már korai szakaszában (az 1930-40-es évek) kimutatták, hogy egyes vírusokat a vektorok csak rövid ideig „őriznek meg” fertőzőképesen, másokat azonban a felvételi táplálkozás után hosszú ideig, akár életük végéig fertőzőképesen megőrizhetnek és leadhatnak újabb és újabb növényekre. A rovarokban fennmaradó un. perzisztáló növénypatogén vírusok az emésztőrendszerből a „véredény”-rendszerbe (rovaroknál a hemolimfába), ezen keresztül a nyálmirigyekbe jutnak és a szájszerveken keresztül innen pumpálódnak a gazdanövény sejtjeibe.

Egyes növényvírusokról kiderült, hogy nem csak cirkulálnak, hanem szaporodnak is a rovarvektor szervezetében.

2. kép: Mézelő méh pollenzsákkal alma virágán
Ilyen vírus pl. a kertészetekben „rettegett” paradicsom foltos hervadás vírus (Tomato spotted wilt orthotospovirus, TSWV), amely tripszekkel (Frankliniella és Thrips fajok) vihető át. Újabb kutatások mutattak rá, hogy a TSWV felvétele után, ami lárvakorban történhet, a rovarok viselkedése megváltozik, azaz a TSWV-nek fiziológiai hatása is van a tripszekre. Néhány növényvírus nem csak szaporodik a rovarvektorban, hanem azok petéibe is bejut és a következő rovargenerációt is fertőzi. Sok rovar nem specifikus vektorként terjeszthet vírusokat. A pollent vagy nektárt gyűjtő és azt fogyasztó rovarok pl. a pollennel vihetnek át vírusokat (1. és 2. kép). Így terjesztik például a poszméhek a pepino mozaik vírust a paradicsomon és az ebszőlő csucsoron vagy az újabban felfedezett paradicsom barna termésráncosodás vírust a paradicsomon.

A dohány gyűrűsfoltosság vírus (Tobacco ring spot virus, TRSV)

3. kép: Nepovirus virionok növényi szövetnedvben
A dohány gyűrűsfoltosság vírust az USA-ban fedezték fel az 1920-as években dohányon, melyen a levelek elhaló vagy sárgás gyűrűsfoltosságát okozza. Részecskéi (a virionok) gömb alakúak, kb. 28 nm átmérőjűek (3. kép). A TRSV 30 másik vírusfajjal együtt a Secoviridae víruscsalád Nepovirus nemzetségéhez tartozik és a nemzetség típusfaját képviseli.

 

Örökítőanyagát két különböző molekulatömegű, egyszálú RNS-molekula képezi, melyek külön-külön csomagolódnak be egy-egy virionba.

A vírus RNS-ek nyolc fehérjemolekulát kódolnak, melyek feladata a vírus szaporodásában és patológiai tulajdonságainak megnyilvánulásában ma már viszonylag jól ismert.

A TRSV világszerte elterjedt kórokozó, számos törzse, variánsa ismert. A dohányon kívül gazdanövényei közé tartozik a szőlő, az alma, az őszibarack, több bogyós gyümölcs, a szója, a tojásgyümölcs és a nárcisz. Kísérleti körülmények között mintegy 500 egyszikű és kétszikű növényfajt fertőz. Előfordulása Magyarországon valószínű.

4. kép: A TRSV fertőzésre jellemző betegségtünetek kínai tollbuga (Astilbe) levelein

Laboratóriumunkban tesztnövény-vizsgálatokkal muskátlin és kínai tollbugán mutattuk ki (4. kép), de a vírus formális leírása hazánkban még nem történt meg.

A nepovírusok specifikus vektorai talajban élő gyökérparazita fonálférgek (nematodák), főként a Xiphinema nemzetséghez tartozó fajok. A TRSV-ről azonban igazolták, hogy átvitelében fontos szerepet játszanak a tripszek is (pl. Thrips tabaci), de a szakirodalom vektorként egyes levéltetveket és kabócákat is megemlít. A nematodák hosszú ideig megőrzik a vírust, azonban ezekben a vektorokban a TRSV jelenlegi ismereteink szerint nem szaporodik. A tripszek a kórokozót pollennel terjesztik.

A legtöbb nepovírushoz hasonlóan a TRSV sok fertőzött növény magjával egyik növénygenerációról a másikra átvihető.

A TRSV „átugrása” a méhekre és szaporodása a méhekben

A kolónia-összeomlást először az USA-ban figyelték meg 2006-2007-ben, amikor a beteleltetett családok tömeges pusztulását észlelték tavaszra. A „kóroki nyomozás” egyebek mellett hat amerikai és egy kínai intézet összefogásával a virológiai vizsgálatokra is kiterjedt. A pollenre, mint a mézelő méh specifikus „rovarvírusainak” (pl. szárnytorzulás vírus /deformed wing virus, DWV/; anyabölcső feketedés vírus /black queen cell virus, BQCV/) forrására már korábbi kutatási eredmények ráirányították a figyelmet.

Az USA Méhészeti Kutató Intézetének kísérleti méhészetében (Beltsville, Maryland) eredetileg ezeket a rovarvírusokat szerették volna nyomon követni 6 egészséges (erős) és 4 gyenge, tavaszra összeomlott kolónia vizsgálatával egy éven keresztül, márciustól a következő év februárjáig.

A havonta begyűjtött méhekből virionokat tisztítottak, melyekből kivonták és elemezték a vírus genomi nukleinsavakat. A nagyra értékelt amerikai mBio folyóirat 2014. januári számában Li és munkatársai (mBio 5(1):e00898-13. doi:10.1128/mBio.00898-13.) beszámoltak arról, hogy a gyenge méhcsaládokban kimutatott vírusok között – néhány már ismert rovarvíruson kívül – nagy meglepetésre jelentős gyakorisággal fordult elő a dohány gyűrűsfoltosság vírus genomi RNS-ével azonosítható nukleinsav, míg az erős családokban ezt a vírust nem találták. A TRSV genomi RNS-ére tervezett specifikus próbákat használva (3. ábra) érzékeny molekuláris diagnosztikai módszerrel kimutatták a TRSV-t a méhek csaknem minden szervéből (beleértve pl. az idegszövetet, az izmokat, a zsírszövetet, a csápokat és a szárnyakat is!), kivéve a szemeket.

Mivel a vírusok örökítőanyagát képező genomi nukleinsavakat a méhek testéből tisztított virion preparátumból vonták ki, feltételezték, hogy a TRSV nem csak jelen volt, hanem szaporodott is a méhek szervezetében.

Ezt a közleményben részletezett molekuláris vizsgálatokkal megerősítették.

A varroa atka is felveszi a TRSV-t

Az ázsiai méhatka (Varroa destructor) önmagában is súlyosan gyengíti a kolóniákat. Jól ismert volt, hogy táplálkozásuk alatt az atkák különböző méhvírusokat képesek felvenni a fertőzött méhekről, majd ezeket átvinni egészséges méhekre. A gyenge méhcsaládok Varroapopulációjának vizsgálatával Li és munkatársai a TRSV-t az atkákból is kimutatták. Mikroszkópi vékony metszetek vírusspecifikus próbával történt jelölése után megállapították a vírus lokalizációjának helyét is az atkák bélrendszerében.

A TRSV előfordulásának szezonális változása és a méhekből kimutatott vírus változékonysága

A TRSV – mindig más vírusokkal együtt – csak a tavaszra összeomlott, gyenge családokban fordult elő. Ezekben a kaptárakban kimutatták a méhekből, a méhatkákból és a pollenből egyaránt, míg az erős, túlélő családok kaptáraiból nem.

A TRSV a méhekben 7%-os gyakorisággal áprilistól jelent meg és januárig folyamatosan jelen volt elérve a 22,5%-os gyakoriságot a családok január-februári összeomlásakor.

A TRSV-n kívül a CCD-t mutató kolóniákból még számos méhvírust is kimutattak, legnagyobb gyakorisággal (44%) a szárnytorzulás vírust. A méhekből, az atkákból és a pollenből kimutatott TRSV izolátumok köpenyfehérje génjének (CP-gén) részleges bázissorrendjét összehasonlították egymással és a növényekből származó ismert TRSV izolátumok bázissorendjével. Az adatok arra utaltak, hogy a kolóniákból kimutatott TRSV izolátumok „közös őstől” származtak és kissé elkülönültek a növényekről származó izolátumoktól.

Mi az igazság? Reflexiók és kritikus kérdések

A TRSV a vele közel rokon kb. 30 másik nepovírus fajjal együtt jól ismert, tipikus növénykórokozó vírus. Kimutatása a méhekből, de különösen annak megállapítása, hogy a méhek szervezetében szaporodik és szétterjed meglepetésként hatott és azonnali reflexiókat váltott ki a virológusok körében. Ennek csak részben volt az oka a TRSV esetleges hozzájárulása a CCD-hez, azonban sokkal inkább az a ritka és fontos esemény vonta magára a figyelmet, hogy egy növényvírus, talán hirtelen megváltozva, átugrott a „növények világáról az állatok birodalmára”.

A vírusok gazdaváltása ugyan nem ritka – az új koronavírus kapcsán ezt éppen most tapasztalja az emberiség – de az ilyen birodalmakat áthidaló gazdaváltás (cross kingdome jumping) sok szempontból a tudományos érdeklődés homlokterébe kerülhet.

Az mBio folyóirat 2014. márciusi számban a montanai egyetem virológusa, Michelle L. Flenniken kommentárt fűzött Li és munkatársai előző lapszámban közzétett eredményeihez. Ebben többek között felhívja a figyelmet arra, hogy a vírusgenom kis részére kiterjedő ismeretek nem elégségesek olyan alapvető kérdések tisztázáshoz, hogy van-e a vírusban a gazdaváltást segítő mutáció, rendszeres-e a TRSV átugrása a növényekről a méhekre, és előfordul-e a vírus hasonló átugrása más beporzó rovarfajokra is. 2014 tavaszán a neves virológus Ed Rybiczki internetes blogjában (TRSV or not TRSV, that is the question. In bees, obviously. 25 February, 2014 at 11:45) már erősen kritikus megjegyzéseket fűz Li és kollégái munkájához. A növényvirológia egyik vezető egyéniségét, Adrian Gibbs professzort is idézve csodálkozásuknak adnak hangot, hogy a méhekből tisztított vírussal nem végeztek fertőzési kísérletet a TRSV-re fogékony növényekre. Felhívták a figyelmet arra is, hogy csak kevés növényekről származó TRSV izolátum ge­nomja volt ismert, ezért azok a következtetések, melyek a méhekből származó TRSV izolátumok genetikai elkülönülésére vonatkoztak nem elég megalapozottak. Megjegyzik továbbá, hogy hasznos lett volna a méhekből kettős szálú RNS-t tisztítani és elemezni, ami csak a vírus szaporodásakor képződik és annak bizonyítéka lehet.

2014 májusában A. Miller és kollégái, az Iowai Egyetem méh­vírus specialistái az mBio szerkesztőségéhez rövid levelet írtak, melyben élesen bírálták Li és mtsai azon megállapítását, hogy a TRSV szaporodik a méhekben.

Véleményük szerint ez ugyan nem zárható ki, de Li és mtsai eredményeiből nagyrészt módszertani problémák miatt erre nem lehetne következtetni, sőt felvetik, hogy a méhekből kimutatott TRSV pollenszennyeződés eredménye is lehetett.

Hiányolták, hogy elmaradt egészséges méhek mesterséges fertőzése és ezt követően a vírusszaporodás igazolása a méhekben. Li és mtsai válaszlevelükben igyekeztek munkájuk módszertanát megvédeni, és jelzik, hogy a mesterséges fertőzések folyamatban lévő munkáik célkitűzései között szerepelnek.

Ismereteink szerint a mézelő méh-TRSV gazda-vírus kapcsolatról az elmúlt hat évben újabb elemző tudományos közlemény nem jelent meg, de számos, a méhek kórokozóival foglalkozó munka hivatkozik Li és kollégái eredményeire. Időközben a TRSV növényekről származó több izolátumát is szekvenálták, így lehetőség nyílott a méhekből származó izolátumok szélesebb körű összehasonlító molekuláris elemzésére.

Az mBio 2017. januári számában Robert Cornman felhasználva az új ismereteket, többek között négy csehországi Impatiens izolátum CP-génének szekvenciaadatait is, bioinformatikai elemzés után revideálta Li és mtsai következtetéseit: ezek szerint a méheket fertőző TRSV izolátumok nem képeznek a vírusfajon belül elkülönülő alcsoportot.

Az amerikai kutatások mellett Európában, Ázsiában, Afrikában és a Közel-Keleten is intenzíven tanulmányozzák a méhek vírusfertőzöttségét, azonban növényvírusokat, mint a méhekben szaporodó kórokozókat a szakirodalom legtöbbször már nem is említi.

Azokban az esetekben, melyekben genomikai vizsgálattal növényvírus jelenlétét is megállapították a méhekben (pl. Spanyolországban a tarlórépa gyűrűsfoltosság vírust és a tarlórépa sárga mozaik vírust) feltételezik, hogy a kórokozók a pollenről vagy pollenből származtak. A méhek minden világrészre kiterjedő új generációs genomi vizsgálata más vírusokon kívül, a picornavírusok családjához tartozó, eddig nem ismert, a növényvírusokkal rokon virális nukleinsavakat mutatott ki méhekből /Galbraith és mtsai, 2018. Scientific Reports, 8:8879/. Feltételezik azonban, hogy ezek a vírusok is a pollenekről vagy a nektárról származtak.

Végezetül engedje meg az olvasó, hogy a szerző, mint növényvirológus, aki a méhvírusok szakirodalmának tengeréből csak a vizek felszínének fodrozódását ismeri, óvatos magánvéleménnyel zárja ezt az ismertetőt.

Li és mtsai dolgozata 2014-ben feltehetően másokhoz hasonlóan engem is meglepett és úgy gondoltam, hogy eredményeikről gyorsan referálok a magyar méhészeknek. Éltem azonban a gyanúperrel, hogy a TRSV fertőzésének igazolása a méhekben nincs eléggé alátámasztva, sok a nyitott kérdés, és érdemes lenne megvárni, hogy az eredményeket más laboratóriumok is megerősítsék. Ezért az eredeti kéziratot évek óta a „fiókomban” tartottam. Írásomból talán kitűnik, hogy Li és mtsai közleményét olyan sok kritika érte, ami indokolja, hogy a cím után ne pont, hanem kérdőjel kerüljön, azaz továbbra is várjuk azokat a vizsgálatokat, melyek kétséget kizáróan igazolják vagy kizárják a TRSV szaporodását a méhekben.

Ettől függetlenül kétségtelen, hogy a mézelő méh és más beporzó rovarok a pollennel sok növényvírust átvihetnek egyik gazdanövényről a másikra és olykor jelentős szerepük lehet növényi vírusbetegségek járványos kialakulásában is.

 

 

Forrás: 
Méhészet
Ezt a cikkünket és a témában további cikkeket a Méhészet 2020/5 számában olvashat.

Népszerű agrárszaklapok

Ezeket olvasta már?

Ez a titka a zöldmunkának a szőlőben

A nagyszerű minőségű, optimális mennyiségű termés és a hatékony növényvédelem titka a szakszerű zöldmunka elvégzése. Erre évente akár 4-5 alkalommal is szükség van a szőlőben. Most megmutatjuk mi a titka mindennek.

Csak a kiváló minőségű méz versenyképes

A Gyöngyös-patak mentén, Kőszegtől néhány kilométerre sok szempontból ideális a környezet a méhészkedéshez, amit az is bizonyít, hogy Balogh Ferenc jelenleg 180 méhcsaláddal már 15 éve sikeresen folytatja a mesterséget itt.

A kacsatojástól a hizlalásig

A tojásrakások megkezdése szempontjából a kacsa az egyik legkorábban tojó víziszárnyasunk, amennyiben természetes körülmények között tartjuk. Azonban ez csak általánosságban mondható, mivel egyes fajták esetében ez eltérő lehet. Aki a fajtaválasztáson túl van, fel kell mérnie a lehetőségeket, hol, milyen tojás vagy állat vásárlására van mód.

Esznek ők eleget!

Főleg nyáron, a nyaralások során a legjellemzőbb a vízimadarak etetése. Bármennyire is kedves, édes jószágnak tűnnek, higgyék el, esznek ők eleget! Legyen szó hattyúról, récéről, szárcsáról, lúdról vagy sirályról, a nevükben kérném meg önöket, hogy sehol és semmivel ne etessék őket!

Együttműködési megállapodást írt alá a magyar és a szlovén agrárminiszter

A fenntartható erdőgazdálkodásról írt alá megállapodást és a Közös Agrárpolitikáról tárgyalt Nagy István agrárminiszter és Dr. Aleksandra Pivec szlovén mezőgazdasági, erdészeti és élelmezésügyi miniszter. A találkozón a tárcavezetők egyetértettek abban, hogy közösen kell fellépni a primőr termékek és a piacvédelem területén az Európai Unióban.

Új sertésinfluenza-törzset azonosítottak Kínában

A kutatók szerint egy új sertésinfluenza-vírus törzset fedeztek fel Kínában, amely újabb járványhoz vezethet.

Hazai méhlegelők (13. rész): fehér eper

Évtizedeken át jellegzetes fája volt a hazai tájnak a nem őshonos fehér eper. Mára szinte teljesen eltűnt, pedig több okból érdemes lenne ültetését újból felkarolni: kérge, levele, termése a gyógyászatban használatos, faanyaga kiváló szerszámnak, pálinkáshordónak és nem utolsósorban virágait látogatják a méhek a virágporáért

Európa legnagyobb városi kertje napi 1000 kg terménnyel

Párizs közepén végre átadták a 14 ezer négyzetméretesre tervezett városi kert első szakaszát. A „tetőkert” 2022-re nyerheti el végleges méretét, melyben akár 1000 kilogramm zöldséget és gyümölcsöt is betakaríthatnak naponta.

Méhészeti egyesület: az elmúlt ötven év legrosszabb akácméztermése várható

Az elmúlt ötven év legrosszabb akácméztermése várható az idén - mondta Bross Péter, az Országos Magyar Méhészeti Egyesület elnöke kedden az M1 aktuális csatornán.

A biogazdálkodás problémái

Ahogy a konvencionális gazdálkodásban, úgy a biogazdálkodásban is zajlanak az események. Ezért egy „helyzetkörképben” ismertette az előnyei mellett a csapadék hátrányait, az alkalmazható növényvédelmi készítmények szükségszerűségét, valamint a kártevők és kórokozók megjelenését, illetve kártételük nagyságát dr. Roszík Péter, a Magyar Biokultúra Szövetség alelnöke, ügyvezetője.