Zbl. Bakt. Abt. II, Bd. 130, S. 219- 225 (Win)

[Aus dem Lehrstuhl Phytopathologic UIHI Pflanzen schutz der Scktion Pflam>;enproduktion der Martin·Luther·Universitat Halle· Wittenberg]

Untersuchungen zum Wirtspflanzenkreis des Scharkavirus (SA V) Examinations Concerning the Range of Host Plants of the Plum Pox Virus (PPV)

Jiirgen Kroll

)cIit 2 Abbildungen

Summary

1. Experimentally 12 host plan ts out of 4 families from herbaceous plants were found not describ­ed Boffar. On 10 species the infection became systemic.

2. The PPV was isolated for the first time from 10 species of herbaceous plants and Lycium halim.ifolium Miller in the open ground. 10 of these isolates were identified serologically. All new founel host plants could be infected experimentally by thc PPV in the green house as seedlings. Because since the natural herbaceous host plants are in main species of perennial weeds settled by vectors of the PPV also during summer, the control of the plum pox disease in the nursery probably can he successful only if beside the elimination of the infected trees a distinct weed cont.rol will be accomplished.

Zusammenfassung

1. Der experimentell gefundene Wirtspflanzenkreis des SAY konnte um 12 Arten aus 4 Familien krautiger Pflanzen erweitert werden. Auf 10 Arten wurde die Infektion systemisch.

2. Das SAY wurde erstmalig von 10 krautigen Pflanzenarten und Lycium halimifolium Miller im Freiland isoliert. 10 dieser Isolate wurden serologisch identifiziert. Aile nen gefnndenen Wirts­pflanzen konnten im Gewiichshaus als Samlinge experimentell mit dem SA V infiziert werden. Da es sich bei den natiirlichen krantigen Wirtspflanzen vorwiegend um ausdauernde Arten der Unkrant­flora. handelt, die im Sommer anch von Vektoren des SAY angeflogen werden, kann die Bekiimpfung der 8charkakrankheit in den Baumschnlen wahrscheinlich nur dort erfolgreich sein, wo neben der Rodung der erkranktcn Biiume eine gezielte Unkra.ntbekiimpfung durchgefiihrt wird.

Eine der Ursa chen fur die unbefriedigenden Erfolge bei der Eindammung der Scharkakrankheit ist wahrscheinlich in der unvollstandigen Kenntnis der Virus­quellen in del' Natur zu sehen. Es war auffallend, daB fur das SA V trotz seiner offensicht­lichen Zugehi:irigkeit zur Gruppe des Kartoffel-Y-Virus (BRANDES 1964, VAN OOSTEN

1972) keine natiirlichen krautigen Wirtspflanzen bekannt waren. In diesem Zu­sammenhang interessierte auch der experimentelle Wirtspflanzenkreis, da aus seiner Kenntnis Ruckschliisse auf eventuelle naturliche WirtsPflanzen gezogen werden konnen.

Ziel del' Versuche war es zu klaren, ob sich del' experimentell gefundene Wirts­pflanzenkreis fUr das SA V noch erweitern laBt und ob das SAY auf krautigen Wirts­pflanzen im Freiland vorkommt.

15*

Tab

eUe

1.

Ex

peri

men

tell

mit

SA

V i

nfi

zie

rte P

flan

zen

Pfl

an

ze

Sy

mp

tom

e

Rii

ck

iib

ert

rag

un

g a

uf

Ch

eno

po

diu

m

foet

idu

m S

ch

rad

. A

bre

ibeb

latt

er

Fo

lgeb

latt

er

Cary

op

hy

llaceae

8il

ene

vulg

ari

8 M

oen

ch

, G

ark

e

kein

e

Cu

cu

rbit

aceae

+

Cu

cum

i8 8

ati

vu8

L

. , ,

Del

ikat

eJ3

" P

ap

ilio

naceae

Lu

pl:

nu

8 l

ute

u8

L.

So

lan

aceae

1)

Hyo

8cy

am

u8

nig

er L

. L

yciu

m r

uth

enic

um

Mu

rr.

Nic

an

dra

ph

y8a

loid

e8 v

iola

cea

B

itte

r (=

N.

vio

lace

a H

ort

.,

Ber

ol.

) N

ico

tia

na

ba

8m

a x

an

thi

Bl.

N.

exce

l8io

r B

lack

N

. ta

ba

cum

L.

"S

am

sun

H"

N.

taba

cum

L,

"S

am

sun

S"

Pet

un

ia h

ybri

da

L.

"R

ats

herr

" (

= "

Hein

rich

")

Ph

Y8

ali

8 p

eru

via

na

L.

Hch

wac

h c

hlo

roti

sch

e F

leck

e

au

fFB

chlo

roti

sch

e F

leck

e au

f A

B u

. F

R,

Ab

8te

rbee

rsch

ein

un

gen

+ +

chlo

roti

sch

e F

leck

e au

f A

B u

. F

R -

t­

chlo

roti

sch

e F

leck

e au

f A

B,

-'­d

iffu

se F

leck

e au

f F

B

nek

roti

sch

e L

asi

on

en

au

f A

B

sch

wach

ch

loro

tisc

he

Fle

ck

e

au

f A

B u

. F

B

kein

e

sch

wach

e A

ufh

ell

un

g d

er

FB

st

arr

au

fgeri

ch

teto

FB

k

ein

e

ch

loro

tisc

h-n

ek

roti

sch

e F

leck

e au

f A

B,

z. T

. k

ein

e S

ym

pto

me

+

-'- +

+

-t- +

+

1)

Die

sy

stem

ati

sch

e E

ino

rdn

un

g d

er

So

lan

acee

n e

rfo

lgte

nach

HE

GI

(19

06

).

2)

R('

rolo

gis

ch i

m T

rop

f('n

test

gem

esse

n.

+ +

+

+ +

+ +

+

+ +

Max

imale

r V

iru

stit

er

im B

latt

saft

1/22

)

1/I

A

lis

1/1 1/ I

1/2

1/4

1/4

'/2

'/2

1/2

Infe

kti

on

serf

olg

(A

bg

eri

eb

en

e

Pfl

an

zen

/erk

ran

kte

P

flan

zen

)

96

/96

96

/7

96

/96

96

/96

4

8/3

7

96

/96

96

/96

96

/96

9

6/9

6

74

/5

96

/81

96

/54

~ ~

C :=-< :;.:;

:0

0' ~

Untersuchungen zum Wirtspflanzenkreis des Scha.rkavirus (SA V) 221

1. Experimentelle Ubertragung des SA V auf krautige Wirtspflanzen

Zur Klarung del' erst en Frage versuchten wir, das SA V auf ein als virophil be­kannMs Pflanzensortiment zu ubertragen. Keine del' darin enthaltenen Arten war bisherals Wirtspflanze fUr das SA V beschrieben worden.

Fur die Versuche stellten wir das Inokulum aus dem Pref3saft infizierter Nicotiana clevelandii Gray her und rieben es mit gemahlenem Quarzsand auf die Testpflanzcn abo Nach spatestens 21 Tagen wurden die Abreibe (AB)· und Folgeblatter (FB) getrennt auf Chenopodium foetidum Schrad. riick­getestet. Gleichzeitig versuchten wir, das SA V im BlaUsaft del' infizicrten Pflanzen serologisch im Tropfentest nachzuweisen.

Die neu gefundenen, experimentell infizierbaren Wirtspflanzen sind in Tabelle 1 (vgl. auch Abb. 1) zusammengestellt. Die Tabelle zeigt, daB 12 bisher nicht als Wirtspflanzen fUr das Scharkavirus beschriebene Pflanzenarten aus 4 Familien experimentell mit dem SA V infiziert werden konnten. Die Rlicktestung del' Abreibe­blatter verlief bei allen Arten, auch wenn sie keine Symptome gezeigt hatten, positiv. Systemisch wurde die Infektion auf Petunia hybrida L., Hyoscyamus niger L., Nico­tiana excelsior BLACK, N. basma xanthi BL., N. tabacum L., "Samsun S" und "Sam­sun H", Lupinus lute us L., Bilene vulgaris MOENCH et GARCKE und Cucumis sativus L., In C. sativus L. war die Viruskonzentration so gering, daB sie nicht zum serologischen Nachweis ausreichte. Auch betrug del' Infektionserfolg bei diesem Wirt nur 96/7 (abgeriebene/erkrankte Pflanzen) und bei N. tabacum L. ,Samsun S' 74/5.

BE,merkenswert ist, daB in unseren Versuchen 9 von 12 experimentell ermittelten Wirtspflanzen systemisch infiziert waren, wahrend in del' Literatur von 65 krautigen Wirtspflanzen nur 12 als systemisch mit dem SA V infiziert angegeben sind. In diesen Literaturangaben findet man Widersprliehe darliber, welche Pflanzen systemisch und welche lokal erkranken (KASSANIS U. SUTH'; 1965, MINOIU 1968, POMAZKOV U.

MISIH 1968, VAN OOSTEN ]970, 1971). Sie sind wahrscheinlich auf unterschiedliche Temperaturen nach del' Infektion zuriickzuflihren. In unseren Versuchen wurde die Infektion auf C. sativus L., N. tabacum L., "Samsun S" und Lycium ruthenicum MURR. nurlm Sommer, wenn die Temperaturen am Tage langere Zeit libel' + 27°C lagen, systt,misch. 1m Sommer konnten wir auBerdem beobachten, daB die SAY -Infektion auf .V. debneyi DOMIN und N. tabacum L. "White Burley", die aus del' Literatur als lokal reagierende Wirte bekannt sind (VAN OOSTEN 1971), systemisch wurde, wahrend sie im Winter auch in unseren Versuchen nur lokal reagierten.

Als Nichtwirte flir das SA V erwiesen sich Capsicum annuum L., Hypericum perforatum L., Lathyrus silvestris L., Medicago sativa L., PhaseoZus vulgaris L., Pisum sativum L., Plantago ma)or L., Solanum tuberosum L., Tetragon'ia tetragonaides Pall., Trifolium campestre Schreb., T. resupitaturn Schreb., Urtica dioica L. und l'iola tricolor L.

2. Die Isolierung des SA V von krautigen Pflanzen und Lyciurn halimifoliurn Miller a us dem Freiland

Urn zu prlifen, ob das SAY von krautigen Wirtspflanzen aus dem Freiland isoliert werden kann, wurden aIle Pflanzen mit virusverdachtigen Symptomen, die in del' Nahe scharkakranker Baume bei .lena gefunden wurden, wiederholt auf C. foetidum Schrad. abgerieben. Unser besonderes Interesse galt dabei den ausdauernden Arten. ZUl' Sichel'ung del' Ergebnisse wul'den die Isolate serologisch dil'ekt aus dem kl'autigen Wirt odeI', wenn die Konzentration dazu nicht ausreichte, nach einer Passage durch N. develandii Gray identifiziert. Die neu gefundenen Wirtspflanzenarten wurden anschlieBend im Gewachshaus aus Samen gezogen und mit zwei definierten SA V-

222 J .. Klt()LL

Abb. 1. Expel'imentell mit dem SAY infizierte Blatter . a, b Hyoscyamus niger L. (a = Abreibeblatt 10 Tage p. i., b = Folgeblatt 23 Tage p. i.); c, d Lycium ruthenicum Murr. (c = Abl'eibeblatt 7 Tage p. i., d = Folgeblatt 10 Tage p. i.); e Nicotiana basma xanthi BI. (Folgeblatt 19 Tage p. i.); f Nicandra physaloides violacea Bitter (Abreibeblatt 5 Tagc p. i.) .

Isolaten aus Bulgarien (SCHADE 1969) und Holland (es wurde mir dankenswerter­weise von Dr. VAN OOSTEN aus Wageningen iiberlassen) mechanisch infiziert.

Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Tabelle 2 (vgl. auch Abb. 2) zusammen­gefaBt. Aus der Tabelle geht hervor, daB das SAY aus 10 krautigen Pflanzen des Freilandes, die 6 Familien angeh6ren, und Lycium halimifolium Miller isoliert werden konnte. Der serologische Direktnachweis gelang mit Lupinu8 albu8 L. , Trifolium

Tab

elle

2.

T m

l<

'reil

an

d g

efu

nd

en

e \

Vir

tsp

flan

:r.e

n d

es S

A V

Pfl

an

ze

Cam

pan

ula

ceae

Ca

mp

all

ula

ra

pu

neu

loid

es L

.

Cary

op

hy

llac

eae

Sil

ene

vulg

ari

s M

oen

ch.

Garc

ke

Lab

iata

e

La

miu

m a

lbu

m L

.

Pa

pil

ion

ac

ea

e M

edic

ago

lup

uli

na

L.

lvIe

lilo

tus

off

icin

al-i

s L

am.

Lu

pin

u8

alb

us

L.

'1'ri

foli

um

in

en

rwlt

um

L.

Tri

foli

um

rep

ens

L.

Ran

un

cu

lacea

e R

(lnU

ncu.

iu8

(leer

L.

So

lan

acea

e L

yciu

m h

ali

mij

oZ,i

um M

iHer

So

lan

um

du

lca

ma

ra L

.

+

s3l'

olog

iseh

nach

ge

wie

sen

.

Sy

mp

tom

e an

den

SA

V­

infi

zie

rten

Pfl

an:r

.en

im F

reil

an

d

ge

lbe

-v

iole

tte

Las

ion

en,

ko

nzen

tris

chc

. ch

loro

tisc

hc

Rin

ge

s ch

wach

e C

hlo

roso

del

' S

pit

zen

-b

liit

ter

kle

ine o

hlo

roti

sch

e u

nd

nek

roh

sch

e

Fle

cke

kle

ine g

elb

e u

nd

we

ifJe

Fle

cke

kle

ine c

hlo

roti

sch

e F

leck

e ch

loro

tisc

he

Fle

cke

chlo

roti

sch

e V

erfa

rbu

ng

en l

iin

gs

del

' B

latt

ad

ern

ch

loro

tisc

he

Verf

arb

un

gen

lii

ng

s d

el'

Bla

ttad

ern

hel

le c

hlo

roti

sch

c F

leck

A

chlo

roti

sch

e F

leck

e eh

loro

tisc

hA

Fle

ekA

sero

log

isch

bis

her

nic

ht

nach

gew

iese

n.

Lii

sio

nen

nach

der

Ub

ert

rag

un

g a

uf

4 Chenopodi~tm /o

etid

um

S

ch

rad

.

10

7

42

a97

76

2

08

1

94

2

47

44

4 8 7

(+)

sero

log

isch

nac

h e

iner

Pass

ag

e a

uf

N.

clev

ela

nd

·i·i G

ray

nach

gew

iese

n.

Ser

olo

gis

ch

er

Nach

we

is

(L

)

-+ H)

(+

)

(I

) -i

+

1- +

(+

)

Infe

kti

on

der

no

uo

n

Wir

tsp

flan

:r.e

n m

it S

A V

­Is

ola

ten

im G

ew

ach

shau

s

+ +

"-r

.~-.

+

+ , .,...

+

-+-

d i:I 1t ~ c:>

::r

§ <l<

1 5 @

~

::;. { § 15 ~ 8 ;"

0. '" '" UJ g.. &; :r.­ to

<: ::;.

::: [Il

if! ;>;­~

t,:)

t,

:)

~

224 J. KROLL

inca.rnatum L. , T. repens L., Silene vulgaris Moench et Garcke und Lycium halimi­Joli'ttm Miller. Die Konzentration des Isolates von Ranunculus acer L. reichte nicht zurn serologischen Nachweis aus.

1m Gegensatz zu den Abreibungen von Prunus domestica L., bei denen keine den Pflhnzentest beeintrachtigenden Mischinfektionen nachgewiesen werden konnten , kam das SA V bei den Isolaten von Oampanula rapunculoides L., .M. elilotus oJJicinalis Lan1. , TriJolium repens L. und T. incarnatum L. in mehreren Fallen gemeinsam mit dem Riibenmosaikvirus (RMV) VOl" . Nach der Ubertragung des PreBsaftes der ge­nannten Pflanzen, die mit Ausnahme von O. rapunculoides L. auch als Wirtspflanzen fUr das RMV bekannt sind (BENNET 1949, SCHMELZER 1959), auf O.Joetidum Schrad.

a b

c d Abb.2. Mit SAY infizierte Blatto)". a L'ltpinU8 albu8 L. (Folgeblatt 10 'rage p. i.); b L1(C'ium halirrvi/olium Miller CFoLgeblatt 18 Tage p. i.);

c T;'ifolium incarnatum L. (Folgobll1tt 15 Tage p. i.);

d Tj"ifolium repens L.

Untersuchungen zum \Yirtspflanzenkreis des Scharkavirus (SAV) 225

kam es auf diesel' Testpflanze zur Ausbildung von ahnlichen Symptomen, wie sie SCI):MELZER (1959) fur das RMV beschrieben hat, was auf eine Mischinfektion hin­detitet.

Zur Differenzierung wurden die Isolate auf Gamphrena glabosa L. iibertragen. Sie riefen dort die ftir das RMV typischen Lasionen hervor.

Das SA V in den Mischinfektionen konnte serologisch identifiziert werden. Die nach del' Inf'ektion mit den mehrfach auf ihre Reinheit (auch auf RMV) ge­

prUften Virusisolaten ausgebildeten Symptome unterschieden sich bei C. rapuncu­laides L. und M. officinali8 Lam. geringftigig von denen, die auf den Wirtspflanzen im Freiland gefunden wurden.

Es kann darauf hingewiesen werden, daB das SAY und das RMV viele gemeinsame Wil'tspflanzen haben (POl:ND 1947, BENNET 1949, CHRIS'fOVA 1950, ZIMMER U.

BRANDES 1956, SCHMELZER 1959, BEISS 1956, POMASKOV U. MisINA 1968, PLESE, RILOVIC U. WRISCHER 1969, VAN OOSTEN 1(70).

Rei del' Isolierung des SA V von diesen krautigen Wil'tspflanzen aus dem Freiland ist deshalb die Kontrolle auf Mischinfektionen mit dem RMV notwendig.

Literatur

BEISS, U.: Untersuchungen uber den IVirtspflanzenbereich des Vergilbungsvirus dol' Beta-Ruben (Corium Betae). Phytopath. Z. 27 (1956), 83-106.

BENNET, C. IV.: Some unreported host plants of sugar beet mosaic virus. Phytopathology 39 (1949), 669-672.

BRANDES, J.: Identifizierung von gestreckten pflanzenpathogenen Viren auf morphologiwher Grund­lage. Mitt. bioI. Bundesanst. Land- u. Forstwirtsch. Berlin-Dahlem, Heft llO (1964).

CHRISTOVA,E.: Ylosaikata pozwekloto w Bulgaria. Rev. inst. sci. minist. agric. Sofia 18 (1950), 89-100. KAS8ANIS, B., and Srrrc, D.: Some resuJt, of recent investigations on sarka (plum pox) virus disease.

Zastita Bilja (Jugoslawien), XV]' 85- 88 (1965), :335-:340. MINOIU, N.: Zur Pathogenese und Diagnostik del' Scharkakrankheit del' Pflaume (russ.). Autoreferat

zur Dissertation zur Erlangung des Grades Kandidat del' bioI. Wissemchaften del' Timirjasew Akademie YIoskau, Sonderdruck ViJ'usserologie 095 (1968). 1--16.

VAN OOSTEN, H. J.: Further information about herbacoeus host range of sharka (plum pox) virus. Ann. Phytopath., Numero hoI'S serie (1971),195-- 201.

- Purification of plum pox (sharka) virus with tho use of Triton X-IOO. Neth. ,J. Plant. Patho!. 78 (1972),33--44.

PLESE, N., RILovrc, }l., und WlUSCHER. ;VI.: Neue vVirtspfJanzen und inter:zellulan) Einschlul3korper des Scharkavirus. Zastita Bilja (Jugoslawien) 104 (1969), 14:~-15().

POMASKOV, J. I., and MIsrNA, A.: Properties of some apple and plum virus isolates. Tagungsber. DA.L Berlin Nr. 97 (1968),117-122.

POUND, G. S.: Beet mosaic in the pacific northwest. J. agric. Res. 75 (1947), 31- 41. SCHADE, CH.: Eigenschaften und Seroiogie des Scharkavims del' Pflaume. Zbl. Bakt. II 123 (1969),

29'9-304. SCHMELZER, K.: Zur Kenntnis des VVirtspflanzenkreises des Rubenmosaikvirus (}Jarmor betae

HOLMES). Zbl. Bakt. Illl2 (1959),13- 33. ZDIlvnm, K., und BRANDES, J.: ElektronenmikI'oskopische "Cntersuchungen iiber das Rubenmosaik­

Virus. Phytopat,h. Z. 26 (1956).439-442.

Anschrift des Verfassers:

Dr. Jt'RGEN KROLL, Zentrales Staatliches Amt fUr Pflanzen schutz unci Pflanzenquarantane, 15 Pots­dam, Hermannswerder 20A.