Kartoffelvirus X

Kartoffelvirus X (offiziell Potato virus X, PVX; alias Potato mild mosaic virus) ist eine Spezies (Art) von Pflanzenviren (Phytoviren). Die Viruspartikel (Virionen) sind filamentös (von fadenförmiger Gestalt). Das Genom besteht aus einer Einzelstrang-RNA positiver Polarität. PVX ist Typusspezies der Gattung Potexvirus, einem Mitglied der Familie Alphaflexiviridae der Ordnung Tymovirales.[1][Anm. 1]

Kartoffelvirus X

EM-Aufnahme von PVX-Virionen

Systematik
Klassifikation: Viren
Realm: Riboviria[1]
Reich: Orthornavirae[1]
Phylum: Kitrinoviricota[1]
Klasse: Alsuviricetes[1]
Ordnung: Tymovirales[1]
Familie: Alphaflexiviridae
Gattung: Potexvirus
Art: Potato virus X
Taxonomische Merkmale
Genom: ss(+)RNA
Baltimore: Gruppe 4
Symmetrie: helikal
Hülle: keine
Wissenschaftlicher Name
Potato virus X
Kurzbezeichnung
PVX
Links
NCBI Taxonomy: 12183
ViralZone (Expasy, SIB): 272 (Gattung)
ICTV Taxon History: 201902220
TEM-Aufnahme von PVX-Virionen. Balken jeweils 100 nm.

Morphologie
Schematische Darstellung eines Virions von Potato virus X (PVX).

Im Jahr 1938 wiesen Gustav Adolf Kausche, Eduard Pfankuch und Helmut Ruska das Kartoffel-x-Virus erstmals mit dem Übermikroskop als sichtbares Makromolekül nach.[2] PVX-Virionen haben eine helikale Symmetrie mit einer tief gerillten, stark hydratisierten Oberfläche.

Genom und Proteom
Genomkarte von PVX

Das Genom ist unsegmentiert (monopartit) und besteht aus einem Einzelstrang-RNA-Molekül positiver Polarität mit einer Länge von ca. 6,4 kb (Kilobasen). Dieses ist in etwa 1300 Einheiten (Monomeren) eines einzelnen Kapsidproteins (CP) eingewickelt, mit 8,9 Monomeren pro Helixwindung. Das Genom hat am 5′-Ende eine CAP-Struktur und ist am 3′-Ende polyadenyliert. Es enthält fünf offene Leserahmen (open reading frames, ORFs), die für fünf Proteine kodieren:

  • die RNA-abhängige RNA-Polymerase (RdRP)
  • das Kapsidprotein (CP)
  • drei sich überlappende Gene/ORFs bilden einen Block (Triple Gene Block, TGB) und kodieren für Polypeptide von 25, 12 und 7 kDa kodieren. Diese Triple-Gen-Block-Proteine (Triple Gene Block Proteins, TGBp: TGBp1, TGBp2 und TGBp3) ermöglichen oder erleichtern als Movement-Proteine die Bewegung der Virionen von Zelle zu Zelle und über große Distanzen.

Symptome

Zwar verursacht PVX bei den meisten Kartoffelsorten keine oder milde Symptome einer Kartoffelmosaikkrankheit (daher sein englischer Alias Potato mild mosaic virus). Die Infektion kann bei einigen Kultivaren mild verlaufen und ist oft latent. Virulente Varianten können neben Mosaikbildung auch Kräuselungen auch Blattchlorosen und Blattnekrosen sowie reduzierte Blattgröße und nekrotische Läsionen an den Knollen verursachen. Einige Sorten sind überempfindlich gegenüber bestimmten Varianten und reagieren mit apikaler Nekrose. Schwere Symptome werden insbesondere verursacht, wenn zusätzlich das Kartoffelvirus Y (PVY) vorhanden ist (Doppelinfektion), da eine Synergie (gegenseitige Verstärkung) zwischen diesen beiden Virusspezies auftritt. PVX kann sowohl mit PVY als auch mit Kartoffelvirus A (PVA) interagieren und schwerwiegendere Symptome und größere Ertragseinbußen verursachen als durch jedes dieser Viren allein. Abhängig von der Virusvariante und der Kartoffelsorte kann PVY den Ertrag um mehr als 10 % verringern. PVX ist damit eines der wichtigsten Viren, die Kartoffelkulturen befallen.[3][4]

Übertragung

PVX wird durch infizierte Knollen und mechanisch (durch Kontakt) – nicht durch Blattläuse – übertragen. Es gibt keine Insekten- oder Pilz-Vektoren für dieses Virus.[3][4]

Wirte

Auch andere Nachtschattengewächse (Solanaceae) wie Tabak (Gattung Nicotiana), Paprika (Gattung Capsicum) und Tomate (Solanum sect. Lycopersicon) können als Wirte für PVX dienen.[3][4]

Bekämpfung und Kontrolle

Die wichtigste Maßnahme zur Bekämpfung dieses Virus ist der Anbau von zertifiziertem Saatgut. Die Ausbreitung erfolgt durch die Verwendung von kontaminierten Werkzeugen und Maschinen. Werkzeuge sollten desinfiziert, infizierte Pflanzen entfernt und die Bewegung innerhalb der Kultur eingeschränkt werden. Einige Kartoffelsorten sind resistenter gegen PVX als andere.[3][4]

Durch die schnelle Erkennung von Virusbefall und die Produktion von Kartoffeln in begrenzter Generationenfolge, ausgehend von krankheitsfreien Pflanzen aus Gewebekultur, wurde das Virus in vielen Ländern fast vollständig aus dem Kartoffelanbau eliminiert.[3][4]

Varianten

Das National Center for Biotechnology Information (NCBI) (USA) führt mit Stand Mitte April 2021 folgende PVX-Varianten:[5]

Familie: Alphaflexiviridae

  • Gattung: Potexvirus
    • Spezies: Potato virus X
      • Stamm: Potato virus X (strain CP)
      • Stamm: Potato virus x (strain HB)
      • Stamm: Potato virus X (strain UK3)
      • Stamm: Potato virus X (strain X3)
      • Stamm: Potato virus X (strain XC)

Literatur

Anmerkungen
  1. Die englische Bezeichnung Potato mild mosaic virus wird nicht nur für Kartoffelvirus X, sondern teilweise auch für Kartoffelvirus A, Gattung Potyvirus verwendet.

Einzelnachweise
  1. ICTV: ICTV Master Species List 2019.v1, New MSL including all taxa updates since the 2018b release, March 2020 (MSL #35)
  2. Paul Diepgen, Heinz Goerke: Aschoff/Diepgen/Goerke: Kurze Übersichtstabelle zur Geschichte der Medizin. 7., neubearbeitete Auflage. Springer, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1960, S. 63.
  3. Luis F. Salazar: Identificación y control de enfermedades virales y fitoplasmas de la papa (PDF) Simposium Internacional de la Papa. Metepec, México, 25. und 26. August 1997. spanisch, via WebArchiv vom 31. Mai 2011
  4. Bill Ardí et al.: Principales Enfermedades, Nematodos a Insectos de la Papa (PDF) Centro Internacional de la papa (CIP). Dezember 1996. (spanisch) via WebArchiv vom 31. Mai 2011
  5. Potato virus X (species). NCBI.
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