Le virosi nell orticoltura professionale: guida alla prevenzione e alla difesa

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1 Le virosi nell orticoltura professionale: guida alla prevenzione e alla difesa Salvatore Walter Davino, SENFIMIZO sez. Patologia vegetale Università degli Studi di Palermo

2 caratteri generali Componenti: 1) Acido nucleico: ha la funzione di genoma (DNA o RNA) 2) Proteina capsidica: formata da numerose subunità proteiche virus più semplici, di tipi diversi nei virus più complessi. La capside ha la funzione principale di proteggere l acido nucleico dalle nucleasi. 3) Componenti accessori: glicoproteine; involucro lipidico di origine dell ospite. Il virus: entità vitale submicroscopica, strettamente intracellulare se non per il trasporto a distanza e potenzialmente patogena, infettiva, costituita essenzialmente da un ben definito aggregato macromolecolare formato da un solo tipo di acido nucleico e da proteine (in qualche caso anche lipidi).

3 Classificazione dei virus in base all ospite

4 Classificazione in base alla forma ed all acido nucleico

5 L avvento della microscopia elettronica a b c

6 Tenuivirus Tobamvirus Potexvirus Potyvirus Trichovirus Closterovirus

7 Caulimovirus Badnavirus Geminivirus Reoviridae Rabdovirus Bunyaviridae Luteovirus Cucumovirus

8 Modalità di trasmissione dei virus Materiale vegetativo infetto Meccanica Marze Gemme Propagazione agamica Seme (solo pochi virus) Attrezzi da lavoro Vettori Animali Vegetali Insetti Cuscute

9 Trasmissione dei virus mediante vettori Acquisizione Incubazione o fase latente Inoculazione Ritenzione infettività Non-persistente Digiuno Persistente (circolativa e propagativa) Semi-persistente

10 Ciclo dei virus OSPITE VETTORE OSPITI ALTERNATIVI SEMI VETTORI SEMI OSPITI ALTERNATIVI

11 Accartocciamento fogliare giallo del pomodoro Agente causale Specie: Specie: Tomato Tomatoyellow leaf leafcurl curlsardinia virus virus Tomato Tomato yellow yellow leaf leaf curl curl virus virus Genere: Genere: Begomovirus Famiglia: Geminiviridae Particelle: geminate, x nm nm Genoma: un un solo solo ssdna ssdna circolare, ca. ca Kb Kb Proteine capsidiche: una una sola, sola, ca. ca Kda Kda Ospiti Ospiti principali: pomodoro, Solanum nigrum, nigrum, Datura Datura stramonium Vettore: Vettore: Bemisia Bemisiatabaci (Hemiptera, Aleyrodidae) Descritto inizialmente nel nel 1991: 1991: Kheyr-Pour et etal. al. (1991) (1991) Nucl.Ac. Res. Res. 19:

12 Le due specie presenti in Italia: TYLCSV (Tomato yellow leaf curl Sardinia virus) presente in Sicilia e Sardegna dal 1989 TYLCV (Tomato yellow leaf curl virus) presente in Sicilia dal 2002 IR C4 V2 T A T A T A A C1 C2 TYLCV TYLCSV C3 CP T G C G G C C A T C C G C G G A T G G C C G C C

13 Trasmissione di TYLCV e TYLCSV Per seme Per vettori NO SI Vettore: Periodo di acquisizione: Tipo di trasmissione: Persistenza: Efficienza: Biotipo B del vettore: Bemisia tabaci min persistente circolativo tutta la vita le femmine 6 volte più efficienti dei maschi trasmissione sessuale, trasmissione transovarica per 2 generazioni

14 Diffusione globale di TYLCV Bahamas Cuba Cuba Dominican Republic Egypt Egypt Haiti Haiti Iran Iran Israel Israel Italy Italy Jamaica Japan Japan Lebanon Mexico: Yucatán Morocco Portugal Spain Spain Sudan Sudan Turkey Turkey USA: USA: Florida, Florida, Georgia, Puerto Puerto Rico Rico

15 Diffusione globale di TYLCSV Limitata al Mediterraneo Occidentale: Sicilia, Sardegna, Spagna, Canarie, Marocco, Tunisia

16 Piante ospiti naturali dei due virus specie TYLCSV TYLCV pomodoro sì sì peperone no sì fagiolo no sì lisianto no sì Solanum nigrum sì? Datura stramonium? sì Malva parviflora no sì

17 Storia della malattia in Sicilia Nel 1989 TYLC è stato individuato per la prima volta nel Comune di Vittoria (RG) Nel sono stati osservati gravi danni inelle colture in serra di tutta la provincia ragusana. Nel 1991 Solanum nigrum è individuato come ospite naturale del virus. Nel piante di Datura spp. Ed Euphorbia spp. vengono individuate come ospiti naturali del virus. Dal 1993 al 2000 si osserva una prgressiva diminuizione dei danni. Nel 2001 si ha la prima segnalazione di TYLCV in Italia. Dal è stato osservato un aumento significativo di danni fino a superare I livelli del 1991.

18 I SINTOMI DI TYLCD

19 Sintomi

20 Andamento della diffusione di TYLCSV e TYLCV in Sicilia Anno 2002: prima segnalazione di TYLCV 57% 8% % TYLCSV TYLCV mista Tot TYLCSV TYLCV mista 41% 28% % TYLCSV 348 TYLCV 389 mista 505 Tot % % 18% TYLCSV 30 TYLCV 40 mista 154 Tot. 224

21 Infezioni in piante di pomodoro agroinoculate ISR MIX SAR Sano MIX

22 Confronto tra varietà tolleranti e varietà sensibili

25 Primi rinvenimenti di TYLCV in fagiolo

26 Begomovirus descritti in pomodoro (Fonte: gemininet website) Tomato yellow mottle virus (ToYMoV) Tomato yellow vein streak virus (ToYVSV) Tomato mosaic Havana virus (ToMHV) Tomato mosaic Barbados virus (ToMBV) Tomato mottle leaf curl virus (ToMoLCV) Tomato mottle Taino virus (ToMoTV) Tomato mottle virus (ToMoV) Tomato rugose mosaic virus (ToRMV) Tomato severe leaf curl virus (ToSLCV) Tomato severe rugose virus (ToSRV) Tomato mild mottle virus (ToMMoV) Tomato chino La Paz virus (ToChLPV) Tomato crinkle leaf yellow virus (ToCLYV) Tomato crinkle virus (ToCV) Tomato chlorotic mottle virus (ToCMoV) Tomato chlorotic vein virus (ToCVV) Tomato curly stunt virus (ToCSV) Tomato dwarf leaf curl virus (ToDLCV) Tomato-infecting virus - India (ToIV-IN) Tomato infectious yellows virus (ToIYV) Tomato golden mosaic virus (TGMV) Tomato golden mottle virus (ToGMoV) Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) Tomato yellow leaf curl Sardinia virus (TYLCSV) Tomato yellow leaf curl China virus (TYLCCNV) Tomato yellow leaf curl Gezira virus (TYLCGV) Tomato yellow leaf curl Iran virus (TYLCIRV) Tomato yellow leaf curl Kanchanaburi virus (TYLCKaV) Tomato yellow leaf curl Kuwait virus (TYLCKWV) Tomato yellow leaf curl Malaga virus (TYLCMalV) Tomato yellow leaf curl Tanzania virus (TYLCTZV) Tomato yellow leaf curl Thailand virus (TYLCTHV) Tomato yellow leaf curl Yemen virus (TYLCYV) Tomato leaf curl Bangladesh virus (ToLCBDV) Tomato leaf curl China virus (ToLCCNV) Tomato leaf curl Gujarat virus (ToLCGV) Tomato leaf curl India virus (ToLCIV) Tomato leaf curl Indonesia virus (ToLIDV) Tomato leaf curl Karnataka virus (ToLCKV) Tomato leaf curl Laos virus (ToLCLV) Tomato leaf curl Malaysia virus (ToLCMV) Tomato leaf curl New Dehli virus (ToLCNDV) Tomato leaf curl Philippines virus (ToLCPV) Tomato leaf curl Senegal virus (ToLCSV) Tomato leaf curl Sinaloa virus (ToLCSinV) Tomato leaf curl Sri Lanka virus (ToLCSLV) Tomato leaf curl Taiwan virus (ToLCTWV) Tomato leaf curl Vietnam virus (ToLCVV) Tomato leaf curl virus - Australia (ToLCV-AU) Tomato leaf curl virus - Thailand (ToLCV-TH)

27 Un nuovo metodo per la differenziazione di TYLCV, TYLCSV e loro ricombinanti Digestione enzimatica

28 Virus dell avvizzimento maculato del pomodoro (TSWV) Famiglia: Bunyaviridae Genere: Tospovirus Specie: Tomato spotted wilt virus Particelle: sferiche, nm Genoma: 3 RNA + Proteine capsidiche: una sola, glicoproteine e membrana lipoproteica

29 Aspetti eco-epidemiologici Ospiti: circa 550 specie appartenenti a 70 famiglie botaniche, Leguminose, Compositae, Solanaceae e Labiateae Trasmissione: tisanotteri (Frankliniella occidentalis), tramissione meccanica, trasmissione per seme??? Ciclo biologico: Il ciclo epidemiologico di TSVW si basa principalmente sulla presenza del virus in una grande varietà di piante spontanee che crescono attorno alla serra. TSWV si moltiplica in maniera differente in base all ospite in cui si trova.

30 Maculature anulari su bacca di peperone causate dal virus dell avvizzimento maculato del pomodoro (TSWV). Gravi deformazioni su bacca di melanzana causate dal virus dell avvizzimento maculato del pomodoro (TSWV).

31 Vistose alterazioni cromatiche (bronzatura) su foglie di pomodoro causate dal virus dell avvizzimento maculato del pomodoro (TSWV). Maculature anulari su bacche di pomodoro causate dal virus dell avvizzimento maculato del pomodoro (TSWV).

32 Accartocciamento e colorazione violacea su foglie di pomodoro causate dal virus dell avvizzimento maculato del pomodoro (TSWV). Sezione trasversale di bacca di pomodoro mostrante un vistoso imbrunimento del mesocarpo e nelle zona placentare indotto da virus dell avvizzimento maculato del pomodoro (TSWV).

33 Clorosi del pomodoro (ToCV) Famiglia: Closteroviridae Genere: Crinivirus Specie: Tomato chlorosis virus Particelle: flessuose, 800 nm Genoma: 1 RNA + Proteine capsidiche: una sola

34 Aspetti eco-epidemiologici Ospiti: pomodoro, Datura stramonium, Solanum nigrum Trasmissione: Frankliniella occidentalis, Scirtothrips Giallumi internervali, bronzature e necrosi indotte da infezioni miste causate dal virus della clorosi infettiva del pomodoro (TICV) e dal virus della clorosi del pomodoro (ToCV).

35 Clorosi infettiva del pomodoro (TICV) Famiglia: Closteroviridae Genere: Crinivirus Specie: Tomato chlorosis virus Particelle: flessuose, 850 nm Genoma: 1 RNA + Proteine capsidiche: una sola

36 Aspetti eco-epidemiologici Ospiti: pomodoro, lattuga, tomatillo, carciofo, petunia, ranuncolo Trasmissione: Bemisia tabaci, Trialeurodes abutilonea, T. vaporariorum

37 Maculatura necrotica del melone (MNSV) appartiene alla famiglia dei Tombusviridae, genere Carmovirus. Si tratta di un virus a singola elica di RNA isometrico avente un diametro di 30 ηm ed un genoma di 4,3 Kb. Il virione contiene il 17,8% di acido nucleico e l 82,2% di proteina. La sua replicazione avviene nel citoplasma senza aiuto di altri virus. Esso si localizza nelle cellule delle foglie, radici, rametti, piccioli, frutti e semi.

38 Sintomi Il virus infetta Cucurbitaceae e Leguminosae-Papilionoideae. Sulle foglie delle piante infette provoca inizialmente piccole macchie oleose che successivamente necrotizzano, distribuite in modo irregolare. In seguito queste macchie possono confluire tra di loro conferendo un intensa colorazione bruno scuro su tutta la foglia. Si ha, inoltre, un imbrunimento delle branche principali dovuto alla presenza delle macchie necrotiche. Queste possono rimanere distinte tra di loro oppure confluire fino ad avvolgere a manicotto tutta la branca. Gli apici vegetativi mostrano tipiche alterazioni da stress che precedono il collasso di tutta la pianta. Le infezioni avvengono generalmente quando le giornate sono brevi e la temperatura è bassa.

39 Trasmissione Il virus è trasmesso dal fungo Olpidium bornovanus (Sahtiyanci) Karling (sin. O. radicale) quando le zoospore mobili nuotano nell acqua capillare delle particelle del terreno. Le zoospore possono acquisire il virus nel terreno, il quale si attacca alla loro membrana ed è trasmesso quando queste ultime penetrano nelle radici. Il virus è molto stabile e nel terreno può rimanere infetto per parecchi anni. Il melone può essere infettato anche attraverso il seme secondo un meccanismo denominato VAST (Vector Assisted Seed Trasmission). Comunque, la presenza del fungo nel terreno determina un significativo aumento della diffusione (10-40%) all interno di una

40 Virus del mosaico del cetriolo (CMV) Famiglia: Bromoviridae Genere: Cucumovirus Specie: Cucumber mosaic virus Particelle: poliedriche, x nm, 180 subunità Genoma: 3 RNA + un un satellite Proteine capsidiche: una sola Cucumovirus

41 Aspetti eco-epidemiologici Ospiti: circa 800 specie appartenenti a 70 famiglie botaniche Trasmissione: non persistente (circa 75 specie di afidi), per seme Ciclo biologico: specie termoresistenti e termosensibili (WT e S) Maculature anulari su bacca di pomodoro causate dal virus della necrosi letale ( CMVN).

42 Vistose necrosi in pianta di pomodoro affetta dal virus della necrosi letale (CMVN). Vistose butterature e deformazione di bacche di pomodoro indotte dal virus della necrosi letale (CMVN).

43 Vistose butterature e deformazione di bacche di pomodoro indotte dal virus della necrosi letale (CMVN). Maculatura e leggera clorosi su foglia di peperone affetta dal virus del mosaico del cetriolo (CMV).

44 Virus del mosaico del pepino (PepMV) Famiglia: Closteroviridae Genere: Potexvirus Specie: Pepino mosaic virus Particelle: filamentose, 470x13 nm Genoma: 1 RNA + Proteine capsidiche: una sola

45 Aspetti eco-epidemiologici Ospiti: Solanum muricantum, pomodoro, basilico, petunia Trasmissione: attrezzi per lavorare il terreno. PepMV può rimanere attivo nel materiale secco per circa 3 mesi. Nei vestiti può rimanere infettivo per circa 14 giorni. Si è associata la diffusione del virus anche con i bombi Vistosi ingiallimenti irregolari su foglie di pomodoro causati dal virus del mosaico del pepino (PepMV).

46 Smerlettatura del margine fogliare, bollosità e macchioline gialle causate dal virus del mosaico del pepino (PepMV). Arrossamento dei petali di bacca di pomodoro affetta da PepMV

47 Vistose butterature su bacche di pomodoro causate da infezioni del virus del mosaico del pepino (PepMV) e dal virus della clorosi infettiva del pomodoro (TICV).

48 Ingiallimento internervale e bollosità su foglia di petunia Ingiallimento internervale su foglia di basilico

49 Strategie di controllo Mezzi chimici Mezzi fisici Pratiche colturali Mezzi tecnologici Tradizionali Biotecnologici

50 Mezzi chimici Controllo chimico delle popolazioni del vettore mediante insetticidi per rallentare la trasmissione (questa pratica è molto difficile) L uso continuo di insetticidi provoca danni: I) eliminazioni di eventuali predatori; II) insorgenza di popolazioni resistenti

51 Mezzi fisici Copertura delle aperture con reti a maglia fitta Doppia porta all ingresso delle serre Impiego di film plastici Impiego di film riflettenti

52 Pratiche colturali Eliminazione della flora spontanea Creazione del vuoto biologico Posticipare il trapianto estivo

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54 Mezzi tecnologici tradizionali Miglioramento genetico tradizionale Diffusione nelle aree a rischio di genotipi tolleranti o resistenti

55 Produzione di piante tolleranti Piante donatrici Lycopersicon peruvianum Risultati ottenuti Ritardo dei sintomi e bassa carica virale L. chilense Bassa carica virale e limitato movimento a lunga distanza L. pinellifolium assenza di sintomi L. hirsutum assenza di sintomi

56 Mezzi biotecnologici Protezione incrociata Transgenosi Proteine di rivestimento RNA satelliti Proteine non strutturali Altre strategie

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61 Grazie per l attenzione!