Ziemniak Polski 2005 nr 4 7
IZOLATY WIRUSA S W MATERIAŁACH NASIENNYCH
ODMIAN ZIEMNIAKA UPRAWIANYCH W POLSCE
prof. dr hab. Mirosława Chrzanowska, mgr Helena Zagórska IHAR, Zakład Genetyki i Materiałów Wyjściowych Ziemniaka
05-831 Młochów, e-mail: Akryszczuk@ihar.edu.pl
irus S ziemniaka (Potato virus S, PVS) jest szeroko w świecie rozpowszech-niony i prawdopodobnie w Europie występo-wał od dawna, jeszcze zanim w 1952 r. zo-stał opisany w Holandii (Brunt 2001). W Pol-sce prace nad wirusem S ziemniaka rozpo-częto w latach 1960. i stwierdzono, że wy-stępował on w różnym nasileniu (od kilku do 100% roślin) we wszystkich odmianach ziemniaka uprawianych w Polsce (Gabriel 1988).
W ostatnich latach bardzo mało uwagi poświęcano temu wirusowi, chociaż w kilku krajach Europy materiały roślinne badano pod kątem obecności szczepu wirusa zwa-nego andyjskim (PVSA), gdyż szczep ten jest umieszczony w UE na liście organizmów podlegających kwarantannie. W uprawach w Wielkiej Brytanii i w Czechach nie wykryto szczepu andyjskiego, a znaleziono go w niewielkich próbkach materiałów badaw-czych z Holandii, Irlandii i Niemiec (Chrza-nowska i in. 2000).
Celem pracy jest zwrócenie uwagi na wy-stępowanie wirusa S w ziemniaku w Polsce oraz na badania prowadzone obecnie, a także na zróżnicowanie izolatów wirusa S pochodzących z różnych miejsc.
Badanie szczepów wirusa S w świecie i w Polsce
Znane są dwa szczepy wirusa S: PVSO
(szczep zwykły) i PVYA
(andyjski) opisany po raz pierwszy w 1974 r. w Peru (Hinostroza- -Orihuela 1973). Spośród wirusów z rodzaju Carla w ziemniakach wykryto jeszcze Potato latent virus (PotLV), który jest wprawdzie odrębnym wirusem, ale spokrewnionym z PVS, być może nawet bardziej ze szczepem andyjskim PVS, i odrębny Potato virus P (PVP) uważany wcześniej za szczep wirusa S, umieszczony przez Kerlana pomiędzy PVS a PotLV (Chrzanowska i in. 2000). Tych dwóch ostatnich wirusów do tej pory w Pol-sce nie zidentyfikowano.
Słabe zróżnicowanie między izolatami PVS opisała Kowalska (1978). Na roślinach Solanum rostratum, Lycopersicon chilense i Nicotiana debneyi poszczególne izolaty wi-rusa S wywoływały objawy o różnym nasile-niu, tylko na Phaseolus vulgaris odm. Red Kidney i Chenopodium quinoa autorka nie zauważyła różnic w intensywności i charak-terze objawów.
Szczep andyjski PVS można odróżnić od szczepu zwykłego po tym, że na roślinach C. quinoa wywołuje on najpierw lokalne objawy, a następnie systemiczną mozaikę, deforma-cję liści i objawy nekroz, podczas gdy szczep zwykły wywołuje tylko objawy lokalne.
W latach 2000-2004 w Zakładzie Genety-ki i Materiałów Wyjściowych Ziemniaka (ZGiMWZ) w Młochowie zebrano ponad 100 izolatów wirusa S z rodów hodowlanych i odmian ziemniaka, nadesłanych przeważnie w stopniu superelity (SE), ze stacji hodowli twórczej i zachowawczej w Polsce. Izolaty te wykorzystano do inokulacji trzech gatunków roślin testowych: N. debneyi, C. quinoa i C. murale. Stwierdzono różnice w nasileniu objawów chorobowych, a także w charakte-rze symptomów (np. chlorotyczne lub nekro-tyczne rysunki na C. murale, mniej lub bar-dziej wyraźne objawy na N. debneyi), ale żaden z izolatów nie wywołał infekcji syste-micznej w roślinach C. quinoa.
Wiadomo, że szczep andyjski PVS jest zdolny do zakażenia roślin różnych odmian pomidora, a szczep zwykły zakaża tylko odm. Nevskij i Zwiezdoczka (Kowalska i in. 1976, Brunt 2001). Wybrano 36 izolatów PVS i inokulowano 6 odmian pomidora (Ly-copersicon esculentum): Alka, Atol, Naj-wcześniejszy, Nevskij, Rutgers i Złoty Oża-rowski. Każda roślina była testowana na obecność wirusa S za pomocą DAS-ELISA i z użyciem przeciwciał wyprodukowanych w IHAR Laboratorium w Gdańsku. Infekcji ba-danymi izolatami uległa tylko odmiana Nev-skij.
8 Ziemniak Polski 2005 nr 4
Reakcja lokalna C. quinoa i brak infekcji ustrojowej oraz fakt zakażenia jedynie pomi-dora odm. Nevskij oznacza, że wszystkie badane izolaty PVS należały do zwykłego szczepu tego wirusa.
Porażenie odmian ziemniaka w uprawach nasiennych
W latach 2002-2005 w ZGiMWZ w Młocho-wie testowano w wiosennych próbach oczkowych po 20 roślin materiałów
elitar-nych każdej z badaelitar-nych odmian ziemniaka. W sumie testowano rośliny 106 odmian (tab. 1). Obecność wirusa S stwierdzono w 68 odmianach. Odmiany porażone prawie w 100% wirusem S (przynajmniej raz w ciągu czterech lat badań) to: Bartek, Ibis, Irys, Ko-lia, Korona, Muza, Pasat, Redstar i Rywal, a odmiany porażone w 80% to Albatros i Kra-sa. W próbkach 38 odmian pochodzących z produkcji nasiennej wirusa S nie wykryto.
Tabela 1 Porażenie odmian ziemniaka wirusem S ocenione w próbach zebranych
z produkcji nasiennej w latach 2002-2005 (porażenie średnie)
0% do 30% 31-60% 61-100% Amora Ania Anielka Asterix Augusta Bryza Cedron Danusia Delikat Denar Ditta Folva Glada Gloria Innovator Impala Irga Jasia Karlena Klepa Meduza Monsun Neptun Nora Raja Ramos Rosalind Sante Saturna Sonda Syrena Ślęza Tajfun Timate Tokaj Umiak Velox Vineta Aksamita Albina Alicja Aster Balbina Bard Baszta Beata Bila Bzura Cykada Czapla Dorota Drop Felka Gabi Gandawa Grot Harpun Hinga Ikar Karatop Koga Kuklik Lord Maryna Molli Mors Orlik Pasja Pirol Romula Rudawa Ruta Satina Tara Triada Ursus Victoria Vitara Wawrzyn Wiking Wigry Zeus Zebra Andromeda Arkadia Fregata Gracja Jantar Kuba Łucja Orłan Salto Wolfram Vistula Żagiel Rywal Albatros Bartek Ibis Irys Kolia Korona Krasa Muza Pasat Redstar Razem odmian 38 45 12 11
Wrażliwość ziemniaka na infekcję, objawy chorobowe
Straty w plonie bulw odmian całkowicie zain-fekowanych wirusem S oceniane są na kilka do 20% (Brunt 2001). Objawy wywoływane na ziemniakach przez wirus S są na ogół słabe. Pogląd taki jest powszechny, jednak-że w rzeczywistości wirus S powoduje obja-wy czasem dość obja-wyraźne. W warunkach
polowych jest to rozjaśnienie zieleni liści, bardzo słaba deformacja brzegów liści gór-nych, a bardzo często chlorotyczne lub słabo nekrotyczne objawy na liściach dolnych. Li-ście te są często przedwcześnie żółte, cza-sem z odcieniem miedzianym, występują na nich chlorotyczne rysunki lub zielone plamki na żółknącym tle. Szczególnie wyraziste mogą być objawy na liściach zacienionych
Ziemniak Polski 2005 nr 4 9 roślin uprawianych w szklarni (Chrzanowska
1976). Wielu autorów podkreśla, że wirus S występuje w kompleksach z innymi wirusami i wówczas może utrudniać ocenę zdrowot-ności na podstawie obserwacji.
Odporność odmian ziemniaka na infekcję Nie prowadzi się oceny stopnia odporności odmian ziemniaka na wirus S. Gabriel w 1988 r. podawał, że różnice w odporności odmian są znaczne, a wirus S może spra-wiać kłopoty w produkcji zdrowych sadze-niaków zwłaszcza w tych krajach, gdzie po-rażenie tym wirusem jest normowane (Za-górska i in. 2000).
Odmiany odporne na wirus S, których od-porność warunkowana jest obecnością w nich genu NS , pochodzą od materiałów
wyj-ściowych przygotowywanych w ZGiMWZ w Młochowie (Chrzanowska 2000). Odmiany Barycz, Klepa, Meduza i Omulew w warun-kach polowych nie ulegają infekcji. Dla wy-mienionych odpornych odmian znaleziono markery molekularne SCAR SCG17321 i
ISSR UBC 811
1. Brunt A. 2001. Potato virus S (PVS; Genus
Carlavi-rus). [In:] Loebenstein G., Berger P.H., Brunt A.A., Lawson R.H. (eds). Virus and virus like diseases of potatoes and production of seed-potatoes. Kluwer Acad. Publ.: 109-112; 2. Chrzanowska M. 1976. Ob-jawy powodowane przez wirus S ziemniaka (PVS) na roślinach ziemniaka prowadzonych w szklarni. Komu-nikat. – Biul. Inst. Ziemn. 18: 65-69; 3. Chrzanowska
M. 2000. Krańcowa odporność na wirusy Y i X
ziem-niaka oraz polowa odporność na wirus S ziemziem-niaka w polskich odmianach ziemniaka. – Biul. IHAR 214: 231- -238; 4. Chrzanowska M., Kerlan C., Martin J. 2000. Wirusy z rodzaju Carlavirus infekujące ziemniaka
(So-lanum tuberosum) i ich pokrewieństwo z wirusami M i S ziemniaka. – Rocz. AR Pozn. CCCXXI, Ogrodn. 30: 17-25; 5. Gabriel W. 1988. Les Carlavirus de la pomme de terre, virus M et virus S: epidemiologie et protection. – Potato Res. 31: 667-680; 6. Hinostroza-
-Orihuela A.M. 1973. Some properties of potato virus
S isolated from Peruvian potato varieties. – Potato Res. 16, 244-250; 7. Kowalska A. 1978. Differences among isolates of potato virus M and potato virus S. – Phytopath. Z. 93: 227-240; 8. Kowalska A.,
Skrzecz-kowska S., Pakosińska M. 1976. Przydatność
pomi-dora odm. Nevskij jako rośliny gospodarza wirusa S ziemniaka. – Biul. Inst. Ziemn. 18: 71-75; 9.
Marczewski W. 2001. Inter-simple sequence repeat
(ISSR) markers for the N
660 sprzężone z genem NS,
które mogą być zastosowane do selekcji form odpornych (Marczewski 2001).
Podsumowanie
Wirus S ma małe znaczenie dla produkcji ziemniaka. W latach 1970. występował on we wszystkich odmianach uprawianych w Polsce. W latach 2002-2005 w materiałach elitarnych ponad 80 badanych odmian nie został wykryty lub było go bardzo mało. Wi-rus S nie ma też znaczenia w produkcji na-siennej, ponieważ nie jest normowany. Trudno natomiast uzyskać rośliny wolne od niego, z przeznaczeniem do hodowli in vitro, jeżeli mamy do czynienia z całkowitym pora-żeniem rodu hodowlanego lub odmiany.
Trzeba badać izolaty wirusa S, ale na szczęście do tej pory nie znaleziono w Pol-sce szczepu andyjskiego PVSA, który znaj-duje się na liście wirusów kwarantannowych w Europie.
Literatura
S resistance gene in potato
(Solanum tuberosum L.). – J. Appl. Genet. 42 (2): 139-144; 10. Zagórska H., Chrzanowska M., Pietrak
J. 2000. Reakcja na wirusy odmian ziemniaka
znajdu-jących się w krajowym Rejestrze Odmian w 2000 roku. – Biul. IHAR 215: 293-304
