Impfstoffe gegen Viruserkrankungen bei Tomaten und Zucchini

28.09.2021 - Spanien

Das CSIC beteiligt sich an der Initiative über das Institut für subtropischen und mediterranen Gartenbau La Mayora, ein gemeinsames Zentrum mit der Universität Málaga.

CSIC

Neu auftretende Viruskrankheiten, wie die durch Begomoviren und Tobamoviren verursachten, bedrohen weltweit die Tomaten- und Kürbiskulturen (eine Gemüsefamilie, zu der unter anderem Wassermelone, Melone und Zucchini gehören). Das von der EU finanzierte Projekt Virtigation zielt darauf ab, Lösungen für diese Herausforderung zu entwickeln. Der spanische Nationale Forschungsrat (CSIC) beteiligt sich an der Initiative über das Institut für subtropischen und mediterranen Gartenbau La Mayora, ein gemeinsames Zentrum des CSIC und der Universität Malaga. Die teilnehmenden Forscher werden einen multidisziplinären Ansatz verfolgen, um Pflanzenimpfstoffe durch Induktion natürlicher Resistenzen, Biopestizide wie Pflanzenextrakte, die auf Insektenvektoren abzielen, und integrierte Schädlingsbekämpfungsstrategien wie Kreuzschutz und Desinfektion kontaminierter Böden und Substrate zu entwickeln.

Die gefährlichsten Begomoviren für Tomaten und Kürbisgewächse sind derzeit das Tomato Yellow Leaf Curl Virus (TYLCV) und das Tomato New Delhi Leaf Curl Virus (ToLCNDV), die beide von Weißen Fliegen übertragen werden. Diese Viren haben in Gewächshäusern und auf Feldern in Spanien und Italien verheerende Schäden angerichtet. In den letzten Jahren hat sich ein weiterer Krankheitserreger als ernsthafte Bedrohung für Tomaten erwiesen: das Tobamovirus, bekannt als Tomato brown rough fruit virus (ToBRFV), das mechanisch, z. B. durch Pflanzenwunden, übertragen wird. Dieses Tobamovirus hat nicht nur Südeuropa, sondern auch Nordeuropa heimgesucht: In Deutschland, Frankreich, Belgien, den Niederlanden und dem Vereinigten Königreich sind Hunderte von Hektar betroffen.

In den Nachbarländern der EU und in einigen ihrer Handelspartner wie Marokko, Israel und Indien sind Tomaten- und Kürbiskulturen stark betroffen, was diese Pflanzenviren zu einer globalen Herausforderung macht. Als Reaktion auf diese globalen Virusbedrohungen zielt das vierjährige Virtigation-Projekt in Europa und Israel darauf ab, die Verluste bei Tomaten- und Kürbiskulturen um mindestens 80 % zu reduzieren.

Diese Viren sind sehr stabil, virulent und aggressiv. Befallene Tomaten- und Kürbisgewächse entwickeln oft schwere Symptome, die zu einem Rückgang der Photosynthese, des Wachstumshormonspiegels und des Nährstoffgehalts in diesen Pflanzen führen.

"Es ist wahrscheinlich, dass warme klimatische Bedingungen und intensive Produktionsmethoden wie der übermäßige Einsatz von Pestiziden die Ausbreitung dieser Viren beschleunigen. Bis heute gibt es keine schnellen und dauerhaften ökologischen Lösungen auf dem Markt, um die von diesen Pflanzenschädlingen verursachten Verwüstungen zu beseitigen. Wenn keine wirksamen und umweltfreundlichen Lösungen zum Schutz von Tomaten und Kürbisgewächsen vor diesen Viren gefunden werden, ist diese milliardenschwere Wertschöpfungskette gefährdet", erklärt Jesús Navas Castillo, Forscher am Institut für subtropischen und mediterranen Gartenbau La Mayora (CSIC-UMA).

Das Projekt zielt darauf ab, den Einsatz chemischer Pestizide zur Bekämpfung von Pflanzenviren und ihren Insektenüberträgern zu halbieren oder unter bestimmten Umständen sogar ganz abzuschaffen. Um dies zu erreichen, werden die teilnehmenden Forscher einen multidisziplinären Ansatz anwenden, um Pflanzenimpfstoffe durch Induktion natürlicher Resistenzen, Biopestizide, wie z. B. Pflanzenextrakte, die auf Insektenvektoren von Viren abzielen, und integrierte Schädlingsbekämpfungsstrategien, wie z. B. Kreuzschutz und Desinfektion von kontaminierten Böden und Substraten, zu entwickeln.

"In den letzten Jahren ist der Gesellschaft bewusst geworden, wie wichtig es ist, unsere Kapazitäten für den Umgang mit Pandemien auszubauen. Viruserkrankungen haben nicht nur direkte Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit, sondern können auch die Nachhaltigkeit unserer Lebensmittelproduktionssysteme untergraben, wenn sie erhebliche Ernteverluste verursachen. Es ist daher dringend notwendig, unser Wissen und unsere Kapazitäten zu erweitern, um neue und nachhaltige Lösungen anzuwenden", sagt der Projektleiter, der Forscher Hervé Vanderschuren von der Universität KU Leuven (Belgien).

Virtigation bringt 25 Partner aus dem akademischen Bereich, der Industrie, Forschungs- und Technologieorganisationen, landwirtschaftlichen Beratungsdiensten und KMU aus 12 Ländern zusammen: Belgien, Spanien, Luxemburg, dem Vereinigten Königreich, Italien, den Niederlanden, Frankreich, Deutschland, Österreich, Israel, Marokko und Indien.

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