Prezenţa virusurilor în lumea vegetală

În aceste zile interesul pentru a înţelege mai bine virusurile a crescut. Cum noi ne adresăm agricultorilor, am considerat că un articol care tratează virologia vegetală ar fi captivant pentru cititorii noştri. Aşadar, am apelat la dl. dr. ing. Cristinel Relu Zală, şef de lucrări la USAMV Bucureşti, din cadrul Departamentului „Ştiinţele Plantelor“ al Facultăţii de Agricultură, care a binevoit să răspundă la întrebările noastre. În rândurile care urmează regăsiţi răspunsurile fitovirologului Zală.

- Pentru început, am dori să aflăm motivul pentru care dvs. aţi ales această specializare.

Primul contact conştient cu virusurile plantelor a fost în anul 1987, în cadrul ICPC Braşov, unde mi-am desfăşurat practica agricolă din timpul liceului. Aici, în cadrul laboratorului de Virologie, sub conducerea dlui dr. ing. Nicolae Cojocaru, la acel moment o somitate în domeniul virusurilor cartofului, participam la purificatul biologic (îndepărtarea din câmpul de cercetare a plantelor de cartof pentru sămânţă a celor cu simptome de viroze: pete de mozaic, stric sau răsucire a frunzelor). Toţi cercetătorii institutului erau atât de devotaţi muncii lor încât mi-au trezit şi mie pasiunea pentru virologia plantelor, respectiv a cartofului. Încă de la ocuparea postului de preparator la disciplina de Fitopatologie, în anul 1998, în cadrul facultăţii de Agricultură - USAMV Bucureşti, dl prof. Cornel Gheorghieş m-a ajutat să mă formez ca fitopatolog, cu accent pe fitovirologie. Ulterior, mi-am susţinut teza de doctorat în anul 2005 tot în domeniul virozelor cartofului.

- De când se ştie despre existenţa virusurilor la plante?

Bolile de tip viral au fost semnalate cu mult timp înainte de descoperirea virusurilor. Astfel, prima referire la o boală cauzată de un virus se regăseşte în Man’yoshu, o antologie de poezie clasică japoneză din anul 752 d.Hr., în care într-un poem atribuit împărătesei Koken este descrisă îngălbenirea nervurilor frunzelor arbustului Eupatorium lindleyanum, boală care a fost recent dovedită a fi cauzată de un geminivirus. La mare distanţă în timp, biochimistul american Wendell Meredith Stanley (1935) a separat din sucul plantelor de tutun cu simptome de mozaic, prin precipitări cu sulfat de amoniu, o substanţă infecţioasă de natură proteică, obţinută sub formă de paracristale aciculare, care nu-şi pierdea capacitatea de infecţie după dizolvări şi cristalizări repetate, considerând că aceasta ar fi o globulină ce nu conţine fosfor, această cercetare aducându-i Premiul Nobel pentru chimie în anul 1946. În ţara noastră, preocupările de virologie vegetală au început în 1928, cu descrierea în „Starea Fitosanitară în România“, publicată de profesorul Traian Săvulescu şi colaboratorii, a virozelor identificate la plantele de cultură, pe baza simptomelor.

- Care este definiţia virusurilor plantelor?

În prezent virusurile plantelor pot fi definite ca fiind entităţi infecţioase, acelulare, submicroscopice, de natură nucleoproteică, alcătuite dintr-un acid nucleic (ARN sau ADN) şi proteină. Virusurile nu prezintă metabolism propriu, dar sunt capabile să se multiplice printr-un mecanism specific numai în celula vie, fiind inerte şi stabile în afara acesteia. Aceste entităţi biologice posedă informaţie genetică sub formă de gene, sunt autoreproductibile, se pot adapta la diferite nişe ecologice şi posedă o variabilitate intrisecă, ca urmare a erorilor inerente care apar în momentul replicării acizilor nucleici.

- Cum se realizează infecţia cu un virus?

Virusurile, spre deosebire de microorganisme, nu dispun de enzime sau alte mijloace care să le înlesnească pătrunderea activă în ţesuturile plantelorgazdă. Realizarea infecţiilor virale începe odată cu pătrunderea pasivă a virusurilor în celule prin microleziunile rezultate din rănirea accidentală ca urmare a atingerii între ţesuturile vegetale ale plantei bolnave cu cea sănătoasă sau prin roaderea sau înţeparea frunzelor de către vectorii virali infectaţi (afide, cicade, tripşi, diptere, coleoptere, acarieni etc.).

- Cât de multe virusuri există la plante?

În prezent există mai mult de 1.000 de virusuri ale plantelor. Acestea aparţin ordinului Mononegavirales, care conţine 18 familii, 82 de genuri şi 701 specii reale. Alte 22 de genuri nu sunt asociate niciunei familii şi se numesc genuri „plutitoare“. Circa 276 de virusuri sunt considerate specii provizorii, iar pe măsură ce informaţiile referitoare la aceste specii se înmulţesc pot fi încadrate în genurile existente sau pot fi plasate într-un gen nou, în funcţie de informaţiile de identificare care devin disponibile şi consensul experţilor.

- Care sunt considerate cele mai importante viroze care produc la plantele de cultură pierderi economice însemnate?

S-a realizat la un moment dat un Top 10 la nivel internaţional al celor mai importante viroze, implicit al celor mai importante virusuri, pe baza opiniilor a peste 250 de cercetători, şi el arată astfel: 1. Virusul mozaicului tutunului, 2. Virusul ofilirii pătate a tomatelor, 3. Virusul încreţirii şi îngălbenirii frunzelor de tomate, 4. Virusul mozaicului cucurbitaceelor, 5. Virusul stricului cartofului, 6. Virusul mozaicului conopidei, 7. Virusul mozaicului maniocului african, 8. Virusul vărsatului prunului, 9. Virusul mozaicului obsigei, 10. Virusul mozaicului X al cartofului.

- Se poate face o estimare a pierderilor de producţie cauzate de virusuri?

Există numeroase cercetări privind importanţa economică a virusurilor. Ca să ne facem o scurtă impresie, pierderile de producţie la cartof pot atinge 45% ca urmare a atacului virusului mozaicului X, respectiv 80% din cauza atacului virusului stricului. La nivel european sunt menţionate pierderi de 1,5 milioane de tone ca urmare a infecţiei cu virusul vărsatului prunului. Prezenţa acestui virus în livezi cauzează căderea în masă a prunelor în faza de coacere în pârgă. Deoarece virusul mozaicului cucurbitaceelor se răspândeşte uşor prin cele peste 60 de specii de afide şi mulţi alţi vectori, el poate infecta peste 1.200 de specii de plante, la care pierderile pot fi de circa 10-20% din producţie.

- Care sunt modalităţile de luptă împotriva virusurilor plantelor?

În prezent nu există produse pentru protecţia plantelor care să distrugă virusurile din gazdele lor. Se luptă împotriva virusurilor plantelor prin măsuri preventive, care constau în: utilizarea unui material de plantat, semincer sau săditor provenit de la plantele sănătoase; evitarea atingerii plantelor între ele; distrugerea buruienilor prin erbicidare, întrucât ele sunt gazde intermediare pentru virusuri; combaterea insectelor vectoare prin aplicarea insecticidelor omologate; respectarea rotaţiei culturilor şi a epocilor optime de semănat; distrugerea samulastrei; folosirea soiurilor rezistente la atacul virusurilor.  

- Care sunt virusurile cele mai importante sub aspectul pagubelor produse în culturile din România?

Sănătatea plantelor, în special faţă de bolile pentru care nu există tratamente curative, este fundamentală pentru susţinerea şi competitivitatea agriculturii, siguranţei alimentare şi a protecţiei mediului. Introducerea şi/sau diseminarea virusurilor dăunătoare pe teritoriul României poate avea ca efect, pe de o parte, diminuarea producţiilor, iar pe de altă parte, o creştere a cantităţilor de produse de protecţie a plantelor utilizate pentru combaterea vectorilor şi a gazdelor intermediare, ceea ce contravine prevederilor directivei privind utilizarea durabilă a acestora. Lista virusurilor de carantină se prezintă astfel: la flori - Tomato spotted wilt virus; la legume - Tomato spotted wilt virus şi Tomato yellow leaf curl virus; la pomii fructiferi, arbuşti - Plum pox virus, Arabis mosaic virus, Raspberry ringspot virus, Strawberry latent ringspot virus, Strawberry mild yellow edge virus, Strawberry crinkle virus, Tomato black ring virus; la cartof - Tomato spotted wilt virus; Beet necrotic yellow vein virus.

- În încheiere, vrem să faceţi o analogie între virusurile care atacă plantele şi noul coronavirus SARS-CoV-2 cu care omenirea se confruntă în prezent.

Dacă e să fac o analogie cu virusurile plantelor, aş putea spune că tot din Asia ne-am pricopsit cu acest nou coronavirus SARS-CoV-2, cunoscut şi sub denumirea de COVID-19. La fel ca acesta şi virusurile plantelor sunt răspândite în toate zonele de cultură a plantelor, pe întreg globul. Aşa cum SARS-CoV-2 este abrevierea pentru coronavirusul sindromului respirator acut sever 2, iar COVID-19 este o abreviere pentru boala produsă de coronavirusul descoperit în 2019 (coronavirus disease 2019), la fel există abrevieri şi pentru virusurile plantelor. Abrevierile virusurilor plantelor vin de la numele acestora din limba engleză, făcând referire la specia afectată şi simptomele produse. Exemplu: Tobacco mosaic virus - TMV (virusul mozaicul tutunului), litera V desemnând întotdeauna un virus. Atunci când virusurile se disting printr-o literă, aceasta este ataşată la sfârşitul abrevierii: Potato virus Y - PVY. În timp ce la oameni persoanele în vârstă sunt mai predispuse la îmbolnăvirea cu noul coronavirus, în domeniul vegetal este invers, plantele tinere sunt mai sensibile la infecţia cu virusuri. Pe măsură ce înaintează în vegetaţie, se înregistrează o anumită creştere a rezistenţei plantelor la infecţie şi la multiplicarea virusurilor. Acest fenomen este cunoscut sub denumirea de rezistenţă de vârstă.

Ana IONIŢĂ