ZESZYTY NAUKOWEINSTYTUTU SADOWNICTWA I KWIACIARSTWA im. SZCZEPANA PIENIĄŻKATOM 17 2009

OCENA PORAŻENIA BORÓWKI WYSOKIEJ PRZEZ WIRUSYNA TERENIE POLSKI POŁUDNIOWEJ

Assessment of virus infections of highbush blueberry plantings in thesouth of Poland

B a r b a r a N o w a kUniwersytet Rolniczy w KrakowieAl. 29 listopada 54, 31-425 Kraków

e-mail: bnowak@ogr.ar.krakow.pl

ABSTRACT

In 2006 and 2008, a total of 108 blueberry plants were tested for the presence ofblueberry scorch virus (BlScV), blueberry shock virus (BlShV), blueberry leaf mottlevirus (BlMoV), peach rosette mosaic virus (PRMV), blueberry shoestring virus (BSSV),and tobacco ringspot virus (TRSV). The plants for the investigations were selected fromcommercial plantations, non-professional plantings, and the university’s experimentalcollection according to the symptoms observed on the flowers and leaves during thegrowing season. The ELISA assays and biological tests performed on Cucumis sativus‘Monastyrski‘, Phaseolus vulgaris ‘Mamut’, Nicotiana tabacum ‘Samsun’, Chenopodiumquinoa, Chenopodium amaranticolor, and Nicotiana benthamiana did not confirm thepresence of the viruses in any of the tested plant.

.Key words: blueberry, viruses

WSTĘP

Borówka wysoka (Vaccinium corymbosum L., syn. V. covilleanumBut. et Pl.), pochodzi z obszarów Ameryki Północnej i jest jednąz najpóźniej wprowadzonych do uprawy roślin sadowniczych w Polsce.Obecnie zainteresowanie jej uprawąrośnie z roku na rok z uwagi nabardzo smaczne i atrakcyjne owoce o dużej wartości dietetyczneji odżywczej oraz odznaczające się wysoką zawartością związkówprzeciwutleniających. O atrakcyjności uprawy tej rośliny stanowiąrównież

Zeszyty Naukowe Instytutu Sadownictwa i Kwiaciarstwa im. Szczepana Pieniążka, tom 1718

łatwość zbytu owoców, zwłaszcza na rynki zachodnie, oraz dużaniezawodnośćplonowania. Jednym z poważniejszych zagrożeńw jejuprawie, opisywanych w literaturze amerykańskiej, są chorobypowodowane przez wirusy: nitkowatośćborówki wysokiej BSSV, pstrośćliści borówki wysokiej BlMoV, czerwona pierścieniowa plamistośćborówki wysokiej BRRV, oparzelina borówki wysokiej BlScV, szokborówki wysokiej BlShV, mozaikowata rozetkowatośćbrzoskwini PRMV,pierścieniowa plamistośćpomidora TomRSV, pierścieniowa plamistośćtytoniu TRSV.

Objawy wywoływane przez wirusy sązwykle zmienne i zależączęstood odmiany i jej podatności na wirusa, warunków pogodowych i upra-wowych, a także od szczepu wirusa. Najbardziej typowym symptomemświadczącym o porażeniu wirusem nitkowatości jest zwężenie blaszkiliściowej, która ma często czerwone przebarwienia, zwykle w kształcieliścia dębu. Czerwone smugi można zaobserwowaćpo nasłonecznionejstronie niezdrewniałych pędów oraz na koronie kwiatów. Wirus pstrościliści borówki wysokiej najczęściej powoduje zahamowanie wzrostu,u niektórych odmian zamieranie pędów (‘Rubel’) w części szczytowej lubwytwarzanie rozetek drobnych liści. U odmian wrażliwych może siępojawićpstrośćliści borówki wysokiej. Objawy czerwonej pierście-niowej plamistości borówki wysokiej sąnajlepiej widoczne w okresieowocowania krzewów. Od czerwca na młodych liściach mogą siępojawiaćczerwone plamki, pierścienie i wzory liniowe. Nieco później, nagórnej stronie starszych liści pojawiająsięczerwonobrązowe plamkio średnicy 2-6 mm, często z zielonym środkiem. Bardzo zmienne sąobjawy rozwijające siępod wpływem obecności wirusa oparzelinyborówki wysokiej. Wirus ten ma kilka szczepów, a odmiany borówkiróżniąsiępodatnościąna infekcję. Najczęściej objawem choroby jestcałkowita nekrotyzacja kwiatostanów, a na liściach nekrozy, chlorozy,czasem wzory liniowe. Zamieranie kwiatostanów wywołuje równieżwirusszoku borówki wysokiej; zaschnięte kwiaty opadająz krzewów, podobniejak zżółknięte liście. Na bezlistnych krzewach nowe liście zaczynająsiępojawiaćdopiero w lecie. Objawy szoku można obserwowaćprzez 2-3lata, potem choroba wchodzi w fazęutajoną. Wirus mozaikowatejrozetkowatości brzoskwini powoduje u porażonych borówek silnądeformacjęliści. Zniekształcenie blaszki liściowej wraz z nekrotycznymi

Ocena porażenia borówki wysokiej przez wirusy na terenie Polski południowej 19

plamami może byćspowodowane obecnościąwirusa pierścieniowejplamistości tytoniu, a z chlorotycznymi plamami – obecnościąwirusapierścieniowej plamistości pomidora (Paduch-Cichal i Nowak 2008;Pliszka 2008). Wszystkie z wymienionych wirusów mająnegatywnywpływ na plon albo przez bezpośrednie ograniczenie kwitnienia i zawią-zywania owoców, albo pośrednio przez ograniczenie fotosyntezy i wzrostuporażonych roślin.

W Europie obecnośćwirusów borówki została już stwierdzona(Ciuffo i in. 2005), chociaż badania w tym kierunku sąnieliczne,natomiast w Polsce miały one dotychczas charakter lustracji krzewówi rejestracji objawów, które w nielicznych tylko przypadkach były popartetestami wirusologicznymi (Nowak i Witek 2006). Stan fitosanitarnyplantacji borówki w Polsce w aspekcie wirusologicznym jest zatemnieznany.

Celem badańbyło przetestowanie różnymi metodami podejrzanycho zainfekowanie wirusem krzewów borówki wytypowanych na podstawieobjawów na wybranych plantacjach i w nasadzeniach amatorskichw południowej Polsce.

MATERIAŁI METODY

Badania przeprowadzono w 2006 oraz 2008 roku na 5 plantacjachz okolic Krakowa, w eksperymentalnej kolekcji Uniwersytetu Rolniczegooraz na 58 krzewach w nasadzeniach amatorskich.

Wiek i pochodzenie krzewów w uprawach objętych obserwacjamibyły zróżnicowane. W przypadku kolekcji doświadczalnej UR były to 20-letnie krzewy odmian Darrow, Bluecrop, Croatan oraz Herman. Na jednejz plantacji testowano ośmioletnie krzewy borówki wysokiej odmian Haidi,Patriot, Bluecrop oraz Darrow, a także borówki średniej ‘Northland’i ‘Northblue’. Na najstarszej z lustrowanych plantacji rosły krzewy około30-letnie oraz sąsiadująca z tąplantacjąkwatera krzewów 5-10-letnichróżnych odmian. Oprócz tego obserwacje prowadzono na 6-8-letniejplantacji z około 20 odmianami oraz w dwuletnich nasadzeniach odmianPatriot, Chandler, Toro, Duke oraz Bluecrop. Częśćsadzonego materiałupochodziła z rozmnożenia przez właścicieli plantacji, a częśćstanowiła

Zeszyty Naukowe Instytutu Sadownictwa i Kwiaciarstwa im. Szczepana Pieniążka, tom 1720

materiałszkółkarski dostępny powszechnie w handlu, rozmnażany metodątradycyjnąlub w kulturach tkankowych.

W nasadzeniach amatorskich obserwowane krzewy były najczęściejnieokreślonej odmiany, w wieku 3, 11 i 17 lat.

W 2006 roku na plantacjach w kolekcji UR oraz z nasadzeńamatorskich krzewy kwalifikowano do testów na podstawie objawówobserwowanych w czasie lustracji w maju i w czerwcu, a materiałempobieranym do testów były liście. Testy wykonano posługując sięświeżym materiałem. Łącznie badaniami objęto 80 krzewów. W 2008 rokulustracje na plantacjach przeprowadzono w maju i czerwcu, a takżepodczas kwitnienia (kwiecień) i dojrzewania owoców (lipiec), a mater-iałem pobieranym do testów były zarówno kwiatostany, jak i liście.W testach wykorzystywano świeże liście lub mrożone kwiatostany.Łącznie przetestowano 28 roślin.

Obserwacje w czasie kwitnienia borówki miały na celu odnotowanieewentualnych symptomów porażenia na kwiatach (objawy szoku,oparzeliny, nitkowatości). Okres wzrostu wegetatywnego jest odpowiednido obserwowania objawów pstrości liści borówki wysokiej, nitkowatościborówki wysokiej, pierścieniowej plamistości tytoniu, mozaikowatejrozetkowatości brzoskwini, a pora owocowania objawów czerwonejpierścieniowej plamistości borówki wysokiej.

W roku 2006 rośliny wytypowane na podstawie objawów krzewybyły testowane metodąserologiczną. Spośród testowanych roślin pięć(dwie z kolekcji UR i trzy z nasadzeńamatorskich) pomimo negatywnychwyników postanowiono ponownie przetestowaćw kolejnym sezonie.

W 2008 roku rośliny wytypowane na podstawie objawów były badaneserologicznie oraz testami biologicznymi.

Rośliny zostały zbadane serologicznie na obecnośćwirusów borówki(TRSV, PRMV, BlMoV, BlShV, BlScV, BBSV) w teście ELISA (Clarki Adams 1977) z wykorzystaniem komercyjnych zestawów firmy AGDIA(USA). Do wykrywania wirusów TRSV, PRMV oraz BlScV zastosowanobezpośrednią wersję testu DAS ELISA z alkaliczną fosfatazą, dowykrywania BBSV −bezpośredniąwersjętestu DAS ELISA z pero-ksydazą, a do wykrywania BlMoV i BlShV pośredniąwersjętestu ELISAz alkalicznąfosfatazą. W 2006 roku testowane były świeże liście, a w 2008roku mrożone kwiatostany i liście.

Ocena porażenia borówki wysokiej przez wirusy na terenie Polski południowej 21

W 2008 roku wykonano również testy biologiczne, stosującnastępujące rośliny wskaźnikowe (Brunt i in. 1996):A. −ogórek Cucumis sativus ‘Monastyrski‘,

−fasola Phaseolus vulgaris ‘Mamut’,−tytońNicotiana tabacum ‘Samsun’ z wykorzystaniem mrożonych

kwiatostanów jako źródła inokulum, orazB. −Chenopodium quinoa (na tej roślinie wskaźnikowej wykonano

równieżreizolacjęz jednej rośliny fasoli, na której we wcześ-niejszym teście zaobserwowano pojedyncze plamki),

−Chenopodium amaranticolor,−tytońNicotiana benthamiana z wykorzystaniem liści jako źródła ino-

kulum. Testy biologiczne wykonano w 3 powtórzeniach.

WYNIKI I DYSKUSJA

W czasie lustracji na każdej z plantacji zaobserwowano pojawieniesięobjawów wskazujących na obecnośćinfekcji wirusowej. Były tosymptomy zarówno na kwiatach i pędach widoczne w porze kwitnienia,jak i pojawiające siępóźniej w czasie intensywnego wzrostu wegeta-tywnego: ograniczenie kwitnienia, zasychanie pąków i krótkopędów,przebarwienia kwiatów na czerwono, deformacje blaszki liściowej(pofałdowanie, pomarszczenie, zdrobnienie liści, skędzierzawienie,„wierzbowatość”, „łyżeczkowate” blaszki liściowe), rozległe nekrozy liścilub drobne nekrotyczne plamki, pierścienie, plamy i chlorotyczne smugina liściach oraz różowo-białe przebarwienia liści. Przedstawione objawymogły wskazywaćna obecnośćinfekcji wirusowej omawianej w lite-raturze (Converse 1987; Diekman i in. 1994; Caruso i Ramsdell 1995).

Testy serologiczne nie wykazały obecności żadnego z szukanychwirusów zarówno w badanych kwiatostanach, jak i w liściach. W testachbiologicznych jedynie na fasoli pojawiły siępojedyncze nekrotyczne,białoobrzeżone plamki. Liście te zostały zamrożone i użyte do reizolacjina Chenopodium quinoa. Na tej roślinie wskaźnikowej nie wystąpiłyjednak żadne symptomy.

Zgodnie z opiniąniektórych autorów (Lesney i in. 1978; Martin 2001)w przypadku borówki, z uwagi na wysokązawartośćfenoli i garbników,

Zeszyty Naukowe Instytutu Sadownictwa i Kwiaciarstwa im. Szczepana Pieniążka, tom 1722

lepszym materiałem do testów sąkwiatostany. Zawierająone mniejzwiązków inaktywujących wirusy, a więc prawdopodobieństwo wykryciawirusa powinno byćwyższe. Dlatego tam, gdzie było to możliwe (z uwagina odległośći czas transportu), do testów wykorzystywano kwiatostanylub w niektórych przypadkach test wykonano dwukrotnie na liściachi kwiatostanach.

Nie potwierdzono jednak – z jednym wyjątkiem −infekcji wirusowej,jako przyczyny obserwowanych zmian. Może świadczyćto o braku wiru-sów na plantacjach objętych badaniami. Należy jednak pamiętaćo tym, żezastosowane testy oraz kryteria pobierania materiału do badań sądostosowane do klimatu panującego w Stanach Zjednoczonych i mogąbyćniedoskonałe w naszych warunkach, co może utrudniać wykryciewirusów, chociażte same procedury pozwoliły na wykrycie wirusów weWłoszech (Ciuffo i in. 2005).

Tylko w odniesieniu do borówki odmiany Darrow z kolekcjidoświadczalnej UR podczas testu biologicznego pojawiły siędrobnenekrotyczne plamki na jednym liściu fasoli. W 2006 roku w czasiewstępnych obserwacji obserwowano zniekształcone liście (pofałdowane,pomarszczone, o nieco mniejszych rozmiarach), które mogły wskazywaćna obecnośćTRSV. Fasola jest roślinąwskaźnikowąwykrywającąTRSV,a objawy obecności tego wirusa to nekrotyczne plamki lokalne,systemiczne objawy zaśmająpostaćplamek pierścieniowych. Wynik tegotestu jest jednak dyskusyjny −objawy lokalne odpowiadały oczekiwanym,jednak nie pojawiły się objawy systemiczne. Borówka ta była teżtestowana na ogórku, na którym nie zaobserwowano żadnych objawów;negatywny byłrównieżwynik reinokulacji na Chenopodium quinoa.Wątpliwe jest, aby przyczynąobserwowanych na borówce objawów byłwirus pierścieniowej plamistości tytoniu.

We wszystkich obserwowanych nasadzeniach występowały krzewy,na których pojawiły sięobjawy mogące wskazywaćna infekcjęprzezwirusy porażające borówkęwysoką. W czasie prowadzonych badańniepotwierdzono jednak obecności wirusów w żadnym z testowanychkrzewów.

Ocena porażenia borówki wysokiej przez wirusy na terenie Polski południowej 23

LITERATURA

B r u n t A.A., C r a b t r e e K., D a l l w i t z M.J., G i b b s A.J., W a t s o n L.,Z u r c h e r , E.J. 1996. Plant Viruses Online: Descriptions and Lists fromthe VIDE Database. Version: 20th August 1996.

C a r u s o F.L., R a m s d e l l D.C. 1995. Compendium of blueberry andcranberry diseases. APS Press, St Paul, MN.

C i u f f o M., P e t t i t i D., G a l l o S., M a s e g n a V., T u r i n a M. 2005.First report of Blueberry scorch virus in Europe. Plant Pathol. 54: 565.

C l a r k M.F., A d a m s A.N. 1977. Characteristic of the microplate method ofenzyme-linked immunosorbent assay for the detection of plant viruses. J.Gen. Virol. 34: 475-483.

C o n v e r s e R.H. 1987. Virus Diseases of Small Fruits. USDA AgricultureHandbook No. 631.

D i e k m a n M., F r i s o n E.A., P u t t e r T. 1994. FAO/IPGRI Technicalguidelines for the safe movemement of small fruit germplasm. Food andAgriculture Organization of the United Nations. Rome/International PlantGenetic Resources Institute, Rome.

L e s n e y M.S., R a m s d e l l D.C., S u n M. 1978. Etiology of blueberryshoestring disease and some properties of the casual virus. Phytopathology.68: 295-300.

M a r t i n R.R. 2001. Recommended procedures for detection of viruses of smallfruit crops. Acta Hort. 551: 113-123.

N o w a k B., W i t e k A. 2006. Wstępne wyniki badańnad występowaniemwirusów na borówce w Polsce południowo-wschodniej. W: „Uprawaborówki i żurawiny” – Materiały Międzynarodowej Konferencji, Skier-niewice 19-22 czerwca 2006: 128-130.

P a d u c h -C i c h a l E., N o w a k B. 2008. Wirusowe choroby borówki wysokiej.Post. Nauk Rol. 6: 41- 54.

P l i s z k a K. (red). 2008. Borówka wysoka. Jak rozpoznaćchoroby, szkodnikii niewłaściwe nawożenie. Officina Botanica. Kraków.