Der weltweite Anbau von Tomaten und Paprika steht vor einer ernsthaften Bedrohung durch neuartige Virusvarianten, die in der Lage sind, die bisher als effektiv geltenden Resistenzstrategien zu überwinden. Dies geht aus einer aktuellen Studie hervor, die von einem Team am Leibniz-Institut DSMZ, dem italienischen Nationalen Forschungsrat (CNR) und BASF-Nunhems Italy durchgeführt wurde. In der Fachzeitschrift Virology wurden die ersten Ergebnisse veröffentlicht, die das Auftreten von doppelten resistenzbrechenden Stämmen des Tomato spotted wilt virus (TSWV) unter realen landwirtschaftlichen Bedingungen dokumentieren.
Das TSWV gehört zu den gefährlichsten Pflanzenviren und befällt eine Vielzahl von Zier- und Gemüsepflanzen. Die Infektion führt zu einem signifikanten Rückgang der Erträge und kann massive wirtschaftliche Schäden verursachen, insbesondere wenn ganze Felder betroffen sind. Traditionell wurde die Kombination aus resistenten Pflanzensorten und der Bekämpfung von übertragenden Insekten als die beste Strategie im Umgang mit diesem Virus angesehen. Doch die vorliegenden Forschungsergebnisse zeigen, dass diese Ansätze möglicherweise nicht mehr ausreichen.
Dr. Paolo Margaria, der Leiter der Arbeitsgruppe „Discovery and Diversity“ am DSMZ, weist darauf hin, dass die Resistenz gegen TSWV bei Tomaten und Paprika auf verschiedenen genetischen Grundlagen beruht. Lange Zeit wurde der Anbau dieser Pflanzen im Wechsel als sichere Methode angesehen, um Resistenzbrüche zu verhindern. Die aktuelle Studie belegt jedoch, dass es jetzt Virusstämme gibt, die sowohl die Resistenz von Tomaten als auch die von Paprika überwinden können. Dies stellt die bisherigen landwirtschaftlichen Praktiken in Frage und erfordert ein Umdenken in der Virusbekämpfung.
Die neuen Erkenntnisse deuten darauf hin, dass bestimmte agronomische Praktiken, wie das gleichzeitige Anpflanzen resistenter Sorten von Tomaten und Paprika, unbeabsichtigt die Selektion und Verbreitung aggressiver Virusvarianten begünstigen könnten. Solche Phänomene wurden bereits in Italien beobachtet, und es ist zu erwarten, dass ähnliche Entwicklungen auch in anderen Anbaugebieten weltweit auftreten könnten.
Die Forscher empfehlen, dass in Regionen, in denen Tomaten und Paprika nahe beieinander angebaut werden, systematische Überwachungen auf das Vorhandensein der neuen doppelten resistenzbrechenden Stämme des TSWV durchgeführt werden sollten. Angepasste Managementstrategien sind entscheidend, um die Risiken und die Ausbreitung der neuen Virusvarianten zu minimieren. Durch gezielte Monitoring-Programme können Landwirte besser auf die Bedrohung reagieren und ihre Erträge sichern.
Ein zentraler Aspekt der Studie war die detaillierte molekulare Analyse der Genomsequenzen der neuen Virusvarianten. Diese Sequenzen weisen Variationen in den Aminosäureresten des Bewegungsproteins des Virus auf, die es ermöglichen, die bestehenden Resistenzen zu überwinden. Dies stellt eine beunruhigende Entwicklung dar, da solche Varianten zuvor in Italien noch nicht nachgewiesen wurden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Forschungsergebnisse nicht nur die Herausforderungen im Umgang mit TSWV beleuchten, sondern auch wichtige Einsichten in die Mechanismen der Pflanzenresistenz und die Abwehrreaktionen von Nutzpflanzen liefern. Die Wissenschaftler betonen die Notwendigkeit, die aktuellen landwirtschaftlichen Praktiken zu überdenken und neue, effektive Strategien zu entwickeln, um den Anbau von Tomaten und Paprika auch in Zukunft nachhaltig zu sichern.
Das Leibniz-Institut DSMZ, das an dieser Untersuchung beteiligt war, ist bekannt für seine umfangreiche Sammlung biologischer Ressourcen und seine Forschung im Bereich der Mikroorganismen. Seit 1969 agiert es als globaler Partner für Forschung, Wissenschaft und Industrie und bietet eine Vielzahl von Dienstleistungen an. Mit über 93.600 Bioressourcen und rund 210 Mitarbeitenden spielt das Institut eine zentrale Rolle in der biologischen Forschung und der Sicherung von Lebensmitteln.
