A csonthéjasok növekvő veszélyben? Dr. Kövics György János, Dr. Tarcali Gábor DE Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar, Növényvédelmi Intézet A fitoplazma eredetű betegségek világszerte egyre súlyosabb menynyiségi és minőségi veszteséget okoznak mind a szántóföldi növénytermesztésben, mind a kertészeti gazdálkodásban. Az utóbbi időben különösen a gyümölcsfák fitoplazmás pusztulásai jelentenek komoly fejtörést a termesztőknek. Ha valaki nem is feltétlen elfogadója a globális klímaváltozás (felmelegedés) vitatott folyamatainak, de a szélsőséges időjárási anomáliák gyakoribbá válását mégiscsak érzékeli, s a jelenség azon károsító csoport tömegességét, gradációját is befolyásolja, amelyek ezen betegségek terjesztésében, átvitelében meghatározók: a kabócák és a levélbolhák. A fitoplazmákról általánosságban A fitoplazma kórokozók a termés minőségének romlását, komoly termésveszteséget, gyümölcsfáknál a termő fák élettartamának megrövidülését, a fák pusztulását okozzák. A fitoplazmák egysejtű, apró (60-110 nanométer nagyságú), csak elektronmikroszkóppal látható élőlények. Több tulajdonságukban a baktériumokra emlékeztetnek, számos jellemzőjük azonban eltér azoktól. A Prokariota-k (előmagvasak) országának tagjait korábban három csoportba: Gram pozitív, Gram negatív és Mollicutes baktérium osztályokba sorolták. A Mollicutes osztályhoz tartoznak a Phytoplasma-k (növényi mikoplazmák) mellett a Mycoplasma-k, az Ureoplasma-k, a Spiroplasma-k és az Acholeplasma-k is. Sejtfal nélküli, táptalajon nem tenyészthető növényi kórokozók, habár 2012-ben speciális táptalajon, axénikus (organizmus számára alkalmas növekedési rendszer, pl. tiszta tenyészet) egyes fitoplazma fajok tenyésztésről beszámoltak ún. PivL (Phytoplasma in vitro liquid medium, amely összetétele szabadalmi védettség alatt áll) tápközegben, mikroszaporított meténgen (Vinca sp.) mások mellett Pear decline (= Candidatus Phytoplasma pyri ), Stolbur (= Ca. Phytoplasma solani ) és Apple proliferation (= Ca. Phytoplasma mali ) fitoplazma kórokozókkal. A fitoplazma telepnövekedését 2-5 nap múltán figyelték meg, a fitoplazmával fertőzött Vinca tápközegének színváltozása (okkerből rozé bor szín) mellett. A fitoplazmák növényeken általában sárgulást, torzulást vagy burjánzást idéznek elő. Az ilyen sárgulásos, törpüléses, seprűsödő növényi betegségeket korábban vírusos eredetűeknek vélték. Az 1960-as évek végéig a kórokozót mint vírust tartották számon. 1967- ben japán kutatók a beteg növények szöveteiben fedezték fel ezeket a mikoplazma-szerű (MLO mycoplasma-like organism) kórokozókat. Ekkor vált bizonyítottá, hogy az ilyen jellegű betegségek okozója nem vírus, hanem egy önálló kórokozó csoport, amit 1994-es közlés szerint új rendszertani besorolás nyomán fitoplazmának neveztek el. Az MLO kifejezés tartalmára annak etimológiája világít rá. Először Albert Bemard Frank német biológus használta a kifejezést (1889), utalva a primitív (nem fonalas) gombák alaki hasonlóságára. Ugyancsak az ő érdemei között tartják számon a mikorrhiza (gombagyökér) kifejezés megalkotását is. A Mycoplasma genus nevet ma humán és állatbetegségek elnevezésében használják. A fitoplazmáknál 2004-ben bevezették a Candidatus (Ca.) Phytoplasma genus-név alkalmazását. A jelölt, candidatus státusz azt jelzi, hogy a valódinak vélt taxonómiai egység (faj) még a végleges szabályoknak megfelelő besorolásra vár, tekintve, hogy a mesterséges táptalajon való tenyésztés ma még nem általános, és ezért a referencia törzsek gyűjteményében való elhelyezésükre nincs technikai lehetőség. Új fajnak csak az tekinthető, amelynek a 16S rrns gén (a riboszómális RNS kisebbik alegységében található bakteriális RNS komponens, melynek szedimentációs értéke 16 S, Svedberg) szekvenvenciája tekintetében <97,5 % hasonlóságot mutat bármely korábban leírt Candidatus Phytoplasma fajjal (megfordítva: a szekvencia különbözőségnek minimum 2,5 %-ot el kell érnie). Eddig mintegy 46 Candidatus Phytoplasma fajt írtak le, a számuk azonban folyamatosan változik. A fitoplazmák a természetben a növények háncsszövetében és a rovarvektoraiban találhatók. A legrégebben ismert fitoplazma által okozott betegség a burgonya és paradicsom sztolbur betegsége, amely a gazdanövény különböző részeinek torzulását, csökevényesedését, seprűsödését, értéktelen, használhatatlan termés képződését okozza. A sztolbur betegség kórokozójának az érvényes (legitim) neve: Ca. Phytoplasma solani (2004). A gyümölcsfák körében ugyancsak régen ismert fitoplazmás betegség az almafa seprűsödés, amely értéktelen vesszők fejlődését ( virgács hasonlóság), apró és ízetlen gyümölcsök képződését okozza ( Ca. Phytoplasma mali ). 2007-ben egy importált, fertőzött szaporítóanyaggal létesített, termőre forduló intenzív hazai almatelepítést kellett felszámolni 50 % feletti fertőzöttség miatt. 79
Ca. Phytoplasma prunorum A Ca. Phytoplasma prunorum (syn: European stone fruit yellows phytoplasma; ESFY) által kiváltott betegség mára Európában egyike lett a csonthéjas gyümölcsűek legfontosabb betegségeinek. Számos országban a kajszitermesztés legnagyobb problémájaként említik a kórokozót. A betegség tüneteit először Franciaországban írták le 1924-ben. 1992-ben Magyarországon is megfigyelték, és bár vírusos eredetűnek vélt tüneteit már jóval korábban is észlelték hazánk területén; 1997- ben az MTA Növényvédelmi Kutató Intézetének szakemberei be is azonosították a kórokozót. Kártétele Európa-szerte az utóbbi néhány, Magyarország területén pedig az elmúlt évtizedben kezdett súlyos méreteket ölteni, elsősorban kajszin, de előfordul más csonthéjas fajokon is. A betegség hazai előfordulásáról vannak adatok Budapest környékéről, Pest, Fejér, Somogy, Borsod- Abaúj-Zemplén és Bács-Kiskun megyékből. A Gönci Kajszi-termesztő Régióban (Észak-kelet Magyarország) a kórokozó előfordulásáról 2009-ben számoltunk be először. A betegség megjelenése és terjedése újabb komoly veszélyt jelent a szebb időket megélt hazai kajszitermesztés számára, amely az 1960-as évek nem ritkán 130 ezer tonna körüli országos termésmenynyiségéhez képest az ezredfordulóra drasztikusan, 20 ezer tonna körüli értékekre esett vissza, majd kis mértékben növekedve, de napjainkban sem több 35-40 ezer tonnánál. A betegség tünetei 1. kép A beteg kajszi levelei sárgulók, a színük felé kanalasodnak A kajszi fitoplazma által okozott betegsége általánosságban gutaütés-szerű szimptómákat mutat. A gutaütés eddigi általánosan ismert betegség komplexum (Pseudomonas syringae pv. syringae baktérium, a Cytospora cincta (teleomorf: Valsaria insitiva) gomba + hideghatás) végső tünetéhez hasonlóan ebben az esetben is a fák gyors pusztulása a végeredmény. A gutaütés betegség-szindróma előidézőjének korábban nem kellően igazolt feltételezésekkel ellentétben, a tudomány mai állása szerint a pusztuló fák többségénél elsődlegesnek a Ca. Phytoplasma prunorum -ot kell tekintenünk. Az egyéb kórokok (baktérium, gomba) napjainkban csak elvétve figyelhetők meg, és a gutaütés tünetegyüttes elsődleges előidézésében nem, vagy kisebb jelentőséggel vesznek részt. A fitoplazmás betegség mára a kajszi egyik legsúlyosabb problémájává vált. A fitoplazma kizárólag a növény háncsszöveteiben képes élni. Őszszel a kórokozó a gyökerekbe vonul vissza, és ott telel át. Tavasszal az új háncsszövet képződésekor megindul a fitoplazmák felfelé terjedése. Ez viszonylag lassú folyamat (3-20 mm/nap), és a fa teljes kolonizációja nyár végére, ősz elejére következik be. Az eddigi ismeretek alapján az első tünetek új ültetvényekben általában a 3-4-ik évtől figyelhetők meg. A fertőzés a megbetegedett fa körül körkörösen terjed tovább, s ezt a fák ilyen irányú pusztulása is jól jelzi. A tünetek a fa szinte minden részén jelentkeznek. Fiatal fák esetében a kórokozó szisztemikusan fertőzi az egész növényt. A virágok torzulnak, az egészséges fákra jellemző 5 sziromlevél helyett 6-8 sziromlevél is megjelenhet. A fiatal levelek kúpszerűen a színűk felé kanalasodnak (1. kép). Egyes ágak, vagy az egész fa lombozata hirtelen sárgulni kezd, de bizonyos esetekben ez a sárgulás nem jelentkezik, a levelek haragoszöldek, merevek, törékenyek lesznek. A fa kérgét lehántva a háncs narancssárgás elszíneződése látható, ami később világosbarna lesz (2. kép). A kórokozó körben elpusztítja a háncsszövetet, 2. kép Kajszi háncs narancssárga-barna elszíneződése 80
3. kép Kajszifa részleges ágelhalása s ez vezet a fa hirtelen, gutaütésszerű elhalásához. A pusztulás sajátossága, hogy ellentétben a gutaütés klasszikusnak mondott kórokozóival, a folyamatot nem kíséri mézgaképződés. Idősebb fák esetében a fertőződés általában először csak a fa egyes ágain következik be (3. kép), és azok pusztulnak el, de később a kór itt is továbbterjed, és bekövetkezik a teljes pusztulás (4. kép). A betegség a kajszin kívül megtalálható és súlyos károkat okoz őszibarackon (5. kép), cseresznyén (6. kép), meggyen is (7. kép). Az európai szilva jól tolerálja, viszont a japánszilva (Prunus salicina) is nagymértékű fogékonyságot mutat a kórokozóra, a gyümölcs hazai termeszthetőségét ellehetetlenítve. A betegség terjedése A betegség terjedésének két alapvető lehetősége van. A kórokozó a fertőzött szaporítóanyagokkal képes nagyobb távolságokra is eljutni, elsősorban ily módon kerülhet be az ültetvénybe. A faiskolából kikerülő, látensen fertőzött oltványok az ültetvényben a betegség elsődleges fertőzési gócaivá válhatnak. Utólag ugyan nehéz bizonyítani a fertőzött szaporítóanyag elsődleges szerepét, de tömeges fellépés esetén ez a lehetőség nagyobb figyelmet érdemel. Ezzel kapcsolatban az EPPO csonthéjas szaporító anyagra kidolgozott előírásait be kellene tartani! A megfertőzött területen a későbbiekben a vektorok veszik át a terjesztő szerepét, és a kórokozót a 4. kép A fi toplazma végső, teljes fapusztulás tünete kajszin beteg egyedekről tovább viszik az egészséges fákra. A fertőzés forrásai a beteg növények és a kórokozót hordozó tünetmentes fák és cserjék. A kórokozó terjesztésében meghatározó fontosságú vektorok szerepét kell korlátoznunk. A kajszi fitoplazmás betegségének első számú vektora az eddigi kutatások alapján a szilva-levélbolha (Cacopsylla pruni Scopoli), de vannak olyan vélemények is, amelyek szerint a helyzet ennyire nem egyértelmű, esetleg szóba kerülhetnek más vektorok is. A szilva-levélbolha talán még nem vált széleskörűen elterjedt rovarrá hazánkban, de jelen van Vas megyében, Budapest környékén és Borsod-Abaúj-Zemplén megyében is. 5. kép Sárguló, fi toplazma fertőzött őszibarack 6. kép A betegség tünetei cseresznye hajtáson 81
Fertőzés foka Vizuális tünetek I. Fertőzésmentes fa II. Kezdeti tünetek egy ágon III. IV. Kezdeti tünetek több ágon Egy vagy több elhalt ág V. Elpusztult vagy kivágott fa 1. táblázat Értékelési skála a fi toplazma fertőzöttség mértékének (Fi) meghatározásához (Tarcali-Kövics, 2009 nyomán) 7. kép Fitoplazmával fertőzött meggyfa A beteg növényekből a fitoplazmák a vektor szívogatása nyomán bejutnak a rovar bélrendszerébe, ahol felszaporodnak és szétterjednek az egész rovar testében. Ahhoz, hogy a vektor fertőzőképes legyen, a fitoplazmáknak a vektortól függően 1-2 hetet, vagy akár 7-8 hónapot is el kell töltenie a rovar testében. Ez a betegség ún. látens periódusa. A fertőzött levélbolhák fertőzőképességüket életük végéig megtartják, tehát perzisztens módon terjeszthetik a kórt. Az átvitel szempontjából a telepített ültetvényeink közelében, a természetben tömegesen előforduló toleráns fajok lehetnek a legfontosabbak, mint a kökény (Prunus spinosa), a cseresznyeszilva vagy mirabolán (Prunus cerasifera) és az elvadult szilva (Prunus domestica), de a levélbolha áttelelésében szerepet játszó fenyők is a fertőzött, vektor állattal együtt a fitoplazma rezervoárjaiként szolgálhatnak. Ez a levélbolha faj egy nemzedékű és a fenyőféléken telel át. Kora tavaszszal (február végén, március elején) települ be a kajszisokba, ahol párosodás után lerakja tojásait. Közben a szívogatásával a benne lévő fitoplazmákat bejuttatja a kajsziba. A terjesztő levélbolhának a kórokozó terjesztését meghatározó tulajdonságait, térbeli is időbeli sajátosságait kellene tehát hazai viszonyaink között is jobban megismernünk és pontosítanunk. A betegség elterjedésének vizsgálata a Gönci termőkörzetben Borsod-Abaúj-Zemplén megyében található napjaink egyik legjelentősebb hazai kajszi termő régiója, a Gönci termőkörzet. A jó terméseredmények mellett a minőség is kiváló, amit az ízletes gyümölcs mellett jól képvisel a hungaricum Gönci barackpálinka is. Igaz, a hungaricum jelentését (magyar termék), különleges voltát nemzetközi színtereken hatékonyabban kellene megismertetnünk és népszerűsítenünk! A régió csonthéjas ültetvényeit, és azokon belül is elsősorban a kajszisokat komolyan veszélyezteti a robbanásszerűen fellépő fitoplazmás betegség. Borsod megyei növényvédős kollégák jelzésére a körzet több érintett ültetvényét magában foglaló részletes és alapos vizsgálódásba kezdtünk a betegség diagnosztizálása és a fertőzöttség mértékének feltárása céljából. A 2009 októberében kezdett helyszíni felméréseink során számos csonthéjas (elsősorban kajszi) ültetvény lehangoló képe tárult elénk. Összesen 17 ültetvényt (kajszi, őszibarack, cseresznye, meggy) vizsgáltunk meg 2009-2012-ben a termőkörzetben. A terepi vizuális felvételezések eredményei (1. táblázat) alapján kijelenthető, hogy a csonthéjasok fitoplazmás betegsége a térségben meglehetősen komoly mértékű pusztítást okoz. A legsúlyosabban fertőzött kajszi ültetvényekben 85 %-os fertőzöttséget regisztráltunk, ami azt jelenti, hogy a vizsgált 100 fából 85 fán megfigyelhetők voltak a betegség különböző fokozatú tünetei. Az említett ültetvényben a pusztulás mértéke is igen súlyos volt, a fertőzöttnek talált 85 fából 65 elpusztult fa volt (8. kép). Jelentős fitoplazma fertőzöttséget tapasztaltunk meggyen és cseresznyén is (2. táblázat). Megtaláltuk a kórokozó tüneteit őszibarackon is, már az első felvételezés alkalmával is, de akkor még nem volt súlyos a 8. kép Memento kopjafa kajszi törzsek egy bekecsi kajszisban (2010. június) 82
Hely sorsz. Terepi vizsgálat időpontja fafaj Fák kora (év) Terület (ha) fák száma Fertőzés foka I. II. III. IV. V. Fi F% 1. 2009.10.02. kajszi 4 20 100 98 1 1 - - 1,03 2 2. 2009.10.02. kajszi 8-9 5 100 45 4 6 5 40 2,91 55 3. 2009.10.02. kajszi 8 3 100 15 7 7 6 65 3,99 85 4. 2009.10.02. kajszi 12-13 10 100 30 6 4 35 25 3,21 70 5. 2009.10.02. őszibarack 8 6 100 79 7 2 2 10 1,57 21 6. 2009.10.02. cseresznye 10 22 100 70 9 4 6 11 1,79 30 7. 2009.10.02. meggy 8-9 5 100 38 14 10 8 30 2,78 62 8. 2009.10.02. meggy 7 5 100 91 3 1 1 4 1,24 9 9. 2009.10.02. meggy 30 8 100 64 6 9 13 8 1,95 36 2. táblázat Fitoplazmás fertőzés csonthéjas ültetvényekben, Borsod-Abaúj-Zemplén megyében, 2009-ben Megjegyzés: Vizsgálati helyek: 1-9. Bekecs, Forrás: Tarcali et al., 2010 fertőzöttség, ez mára jelentősen súlyosbodott. A terepi felvételezések során (3. táblázat) a fertőzött fákból mintákat gyűjtöttünk laboratóriumi vizsgálatok céljaira. Laboratóriumban, molekuláris biológiai vizsgálatokkal (PCR) vizsgáltuk a fitoplazma jelenlétét a begyűjtött növényi mintákban. A PCR vizsgálatokat a MTA Növényvédelmi Kutató Intézetében (Kiss Emese közreműködésével), valamint a Debreceni Egyetem Növényvédelmi Intézet molekuláris biológiai laboratóriumában végeztük. Összesen 40 db, különböző csonthéjas gyümölcsfajokról származó mintát vizsgáltunk meg, és azokból 22 minta esetében egyértelműen ki tudtuk mutatni a Ca. Phytoplasma prunorum jelenlétét. Kajszi esetében összesen 12 pozitív mintánk volt, őszibaracknál és cseresznyénél 2, meggynél 5 mintában igazolódott be a fitoplazma fertőzöttség. Egy, a betegség következtében elpusztult kajszi élő vadszilva alanyából is vizsgáltunk mintát, amely szinten pozitív eredményt mutatott, vagyis a vadszilva (mirabolán) alany is fertőzött volt, annak ellenére, hogy nem mutatta a betegség tüneteit (9. kép). A fitoplazmák által okozott betegségek növekvő problémát jelentenek a gazdálkodók számára világszerte. A csonthéjasok fitoplazmás Hely sorsz. Terepi vizsgálat időpontja fafaj Fák kora (év) Terület (ha) fák Fertőzés foka I. II. III. IV. V. Fi F% 1. 2010.09.07. kajszi 13 22,6 70 11 12 2 10 35 3,66 84 2. 2010.09.07. kajszi 13 22,6 78 17 6 3 11 41 3,68 78 3. 2010.09.07. meggy 7 5 104 43 7 12 12 30 2,78 59 4. 2010.10.07. kajszi 21 50 100 41 10 9 11 28 2,72 59 5. 2010.10.07. kajszi 4 5 54 34 4 4 3 9 2,06 37 6. 2010.10.07. kajszi 12 6 50 46 1 2 1-1,16 8 7. 2010.10.07. kajszi 25 15 100 23 24 12 21 26 3,21 77 8. 2010.10.07. kajszi 15 10 50 45 3 1 1-1,16 10 3. táblázat Fitoplazmás fertőzés csonthéjas ültetvényekben Borsod-Abaúj-Zemplén megyében, 2010-ben Megjegyzés: Vizsgálati helyszínek: 1-3-Bükkaranyos, 4-Rátka, 5-Göncruszka, 6-Vizsoly, 7-Boldogkőváralja, 8-Abaújkér Forrás: Tarcali et al., 2010 9. kép Az elpusztult kajszi mirabolán szilva alanyából előtört tünetmentes, de fertőzött növény betegsége egyre komolyabb veszély Magyarországon, és elsősorban kajszibarackban okoz óriási károkat. Kutatási eredményeink és a gyakorlati tapasztalatok is azt mutatják, hogy a kórokozó csoport és a védekezési stratégia kialakítása nagyobb figyelmet érdemel, a csonthéjasok, elsősorban a kajszibarack megvédése érdekében. Fotó: A szerzők felvételei 83