Invazív gyomok viromjának vizsgálata

A Sapientia Egyetemmel közös kutatásunk során intenzíven művelt és felhagyott területen vizsgáltuk fészkes virágzatú inváziós gyomnövények, betyárkóró, seprence és kanadai aranyvessző növények viromját Tusnád és Segesvár környékén nagy áteresztőképességű szekvenálással.

A WHAV 2-t először 2013-ban írták le Kínában levéltetű­mintákból, majd 2020-ban Franciaország­ban zöldborsóból is kimutatták, ami a vírus első európai, és egyben első növényi gazdából történő észlelését jelentette. A WhIV21 vírust először 2016-ban azonosították Kínában, rovarmintákból. Azóta különböző ízeltlábúakból és szintén zöldborsóból is kimutatták. Mindkét vírus leírása nagyszabású metagenomikai kutatások során történt, részletesebb vizsgálatukra még nem került sor, így gazdakörükről, pontos biológiájukról, esetleges gazdasági jelentőségükről még alig van információnk.

A WHAV2 jelenlétét mindhárom növényfajban és mindkét helyszínen visszaigazoltuk, míg a WhIV21-et kizárólag a Tusnádról származó betyárkóró- és seprencemintákban mutattuk ki.

Annak eldöntésére, hogy a vírusok vajon valóban fertőzik-e ezeket a növényeket, vagy az érzékeny diagnosztikai módszereinkkel csak a levélen levő rovarszennyeződést mutattuk-e ki, további vizsgálatokat végeztünk.

DNS-vonalkód technikával megvizsgáltuk az összes mintázott növényt (fajonként három időpontban mintáztunk 10-10 tünetet mutató növényt). A vizsgálat több mintában is a sárga szilvalevéltetű (Brachycaudus helichrysi) jelenlétét mutatta ki. A WHAV2 olyan mintákban is jelen volt, melyekben a COI-markerre nem kaptunk jelet, ami arra utal, hogy valódi, növényt is fertőző vírusról van szó. A WhIV21 viszont kizárólag olyan mintákban fordult elő, melyekből a levéltetű jelenléte is kimutatható volt, így annak bizonyítására, hogy valóban képes növényeket is fertőzni, további kutatásokat kell végeznünk.

A lucernán kívül burgonya- és kukoricanövényeket is mintáztunk, és ezekből is kimutattuk mindkét vírust, de ahhoz, hogy el tudjuk dönteni, ezek a növények valóban gazdanövényei-e ezeknek a vírusoknak, a növények egyedeinek vírusra és rovarvektor jelenlétére való tesztelése is szükséges, vizsgálatunk folyamatban van.

A leírásukon kívül nem sokat tudunk sem a WHAV2-ről, sem a WhIV21-ről. Ahhoz, hogy el tudjuk dönteni, van-e bármilyen hatásuk akár a fertőzött rovarpopulációk, akár a fertőzött növények egészségi állapotára, további kutatások szükségesek.

Figyelembe kell venni

Az általunk használt HTS igen érzékeny diagnosztikai módszer; a használatával kapott eredmények értelmezéséhez ezért különösen fontos annak tisztázása, hogy a kimutatott vírusok valódi növényi fertőzéshez köthetők-e vagy a mintákban jelen lévő rovarokból származnak.

Ennek tisztázásához fontos segítséget ad a mitokondriális COI-génszakaszon alapuló rovar-DNS-barcoding módszer, amely alkalmas a mintákban jelen lévő rovarmaradványok azonosítására és a HTS eredmények pontosabb értelmezésére. A gyomnövényekben kimutatott vírusok egy része nem feltétlenül növényi kórokozó, hanem a növényeken élő rovarpopulációkhoz kapcsolódik. Az ilyen vírusok jelenléte ugyanakkor fontos jelzője lehet a növényállományokban élő rovarfajoknak és az ökológiai kapcsolatoknak.

Eredményeink azt mutatják, hogy mind az inváziós gyomnövények, mind a környező kultúrnövények fontos szerepet tölthetnek be a vírusökológiában, potenciális re­zervoárként szolgálhatnak növényi és rovar­asszociált vírusok számára. Mindez rámutat arra, hogy az integrált növényvédelmi és kártevőkezelési stratégiák kialakításakor a gyomflórát és a közeli termesztett növényeket egyaránt figyelembe kell venni.

Péri Lilla
MATE Természettudományi Doktori Iskola

Nagyné dr. Galbács Zsuzsanna, dr. Várallyay Éva
MATE Növényvédelmi Intézet,
Növénykórtani Tanszék, genomikai kutatócsoport