Kartoffelvirus X

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: Potexvirus ecspotati
Unterart: 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.

Kartoffelvirus X (englisch Potato virus X alias Potato mild mosaic virus, PVX;[Anm. 1] Spezies Potexvirus ecspotati) ist ein Pflanzenvirus (Phyto­virus). Die Viruspartikel (Virionen) sind filamentös (von faden­förmiger Gestalt). Das Genom besteht aus einer Einzelstrang-RNA positiver Polarität. Die Spezies mit PVX ist ehemalige Typusspezies der Gattung Potexvirus, einem Mitglied der Familie Alphaflexiviridae der Ordnung Tymovirales.[2][3]

Morphologie

Schematische Darstellung eines Virions von Potato virus X

Im Jahr 1938 wiesen Gustav Adolf Kausche, Eduard Pfankuch und Helmut Ruska das Kartoffel-x-Virus erstmals mit dem Übermikroskop als sichtbares Makromolekül nach.[4] 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 nur 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.[5][6]

Übertragung

PVX wird durch infizierte Knollen und mechanisch (durch Kontakt) – nicht durch Blattläuse – übertragen. Es gibt keine Insekten- oder Pilz-Vektoren für dieses Virus.[5][6]

Wirte

Auch andere Nachtschattengewächse (Solanaceae) wie Tabak (Gattung Nicotiana), Paprika (Gattung Capsicum) und Tomate (Solanum sect. Lycopersicon) können als Wirte für PVX dienen.[5][6]

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.[5][6]

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.[5][6]

Varianten

Das National Center for Biotechnology Information (NCBI) (USA) führt mit Stand 18. Juni 2024 folgende PVX-Varianten:[7]

Familie: Alphaflexiviridae

  • Gattung: Potexvirus, Spezies: Potexvirus ecspotati
    • Potato virus X (PVX)
      • Variante: Potato virus X (strain X3) (Referenz)[3]
      • Variante: Potato virus X (strain CP)
      • Stamm: Potato virus x (strain HB)
      • Stamm: Potato virus X (strain UK3)
      • Stamm: Potato virus X (strain XC)

Literatur

  • Chiara Lico, Eugenio Benvenuto, Selene Baschieri: The Two-Faced Potato Virus X: From Plant Pathogen to Smart Nanoparticle. In: Front Plant Sci., 2015, 6, S. 1009, epub, 17. November 2015, doi:10.3389/fpls.2015.01009, PMC 4646960 (freier Volltext), PMID 26635836
  • Alessandro Grinzato, Eaazhisai Kandiah, Chiara Lico, Camilla Betti, Selene Baschieri, Giuseppe Zanotti: Atomic structure of potato virus X, the prototype of the Alphaflexiviridae family. In: Nat Chem Biol, 16, 16. März 2020, S. 564–569; nature.com – doi:10.1038/s41589-020-0502-4
  • Potato virus X. ICTVdB – The Universal Virus Database (via WebArchiv vom 4. August 2007)
  • Potato virus X (PVX). (englisch). Potato virus X (PVX). (französisch) INRA, HYP3 (via WebArchiv vom 30. August 2013)
  • Virus X (Potato Virus X = PVX). Le Plant de Pomme de Terre, FNPPPT (serbisch, via WebArchiv vom 25. März 2013)
  • Atabekov et al.: ICTV Report on Virus Taxonomy. ICTV, 2019 Release.

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. ↑ a b c d e ICTV: ICTV Master Species List 2019.v1, New MSL including all taxa updates since the 2018b release, March 2020 (MSL #35)
  2. ↑ ICTV: Taxonomy Browser.
  3. ↑ a b ICTV: Virus Metadata Resource (VMR).
  4. ↑ Paul Diepgen, Heinz Goerke: Aschoff/Diepgen/Goerke: Kurze Übersichtstabelle zur Geschichte der Medizin. 7., neubearbeitete Auflage. Springer, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1960, S. 63.
  5. ↑ a b c d e 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
  6. ↑ a b c d e 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
  7. ↑ Potato virus X (species). NCBI.