Viröse Vergilbung in Zuckerrübe – Biologie und Befallsrisiko

Seit der Entdeckung, dass Zucker aus dem Wurzelkörper von Rüben extrahiert werden kann, ist die Zuckerrübe bis heute zur wichtigsten Zuckerpflanze der gemäßigten Breiten geworden. Die Zuckererträge werden jedoch erheblich durch Krankheiten und Schädlinge beeinflusst. Zu den wirtschaftlich relevantesten Erkrankungen zählen u. a. Viruserkrankungen, die über Bodenorganismen und sehr häufig auch von an den Blättern saugenden Insekten, wie Blattläusen und Zikaden, auf die Pflanzen übertragen werden. Die viröse Vergilbung, verursacht durch einen Komplex aus unterschiedlichen Virusspezies, wird hauptsächlich durch die Blattlausart Myzus persicae übertragen und kann zu Ertragsverlusten bis zu 50 % führen. In Deutschland treten das Beet yellows virus (BYV), das Beet mild yellowing virus (BMYV), das Beet chlorosis virus (BChV) vermehrt und das Beet mosaic virus (BtMV) seltener auf. Das Beet western yellows virus (BWYV) konnte bisher nur in den USA und Asien nachgewiesen werden. Die Symptome sind sehr variabel. Es können sich Chlorosen, Nekrosen und im Falle des BtMV mosaikartige Aufhellungen an den älteren Blättern ausprägen. Die Schwere des Befalls im Bestand unterliegt natürlichen Schwankungen der Blattlauspopulationen und hängt zudem mit dem Infektionszeitpunkt sowie klimatischen Bedingungen, vor allem in den Wintermonaten, zusammen. So bricht die Erkrankung zunächst nesterweise aus, bis sie sich im gesamten Bestand ausbreitet. Bisher ist in der Gattung Beta keine vollständige Resistenz gegenüber Vertretern des Vergilbungsvirus-Komplexes bekannt. Resistente Sorten sind also bisher nicht verfügbar. Die Vergilbungsviren konnten viele Jahre mithilfe von Saatgutbeizmitteln aus der Wirkstoffgruppe der Neonicotinoide zur Bekämpfung von Virusvektoren sehr gut kontrolliert werden. Für diese gibt es seit 2019 nun ein Einsatzverbot in Deutschland. Die einseitige Nutzung der verbliebenen Insektizide erhöht jedoch den Selektionsdruck auf die Blattlauspopulationen und wird zukünftig vermehrt zu Resistenzproblemen führen. Eine dauerhafte Kontrolle der Virusvektoren und indirekt der Virusspezies ist daher nur über Resistenzzüchtung möglich, die durch die veränderten Rahmenbedingungen bezüglich des Pflanzenschutzmittel-einsatzes im Zuckerrübenanbau zeitnah und mit entsprechender Intensivität durchgeführt werden muss.

Distribution of some aphid-borne viruses infecting sugar beet in Turkey

Surveys were conducted in sugar beet (Beta vulgaris L.) growing areas, which cover 52% of Turkey’s sugar beet production. Sugar beet leaves showing virus-like symptoms such as chlorosis, mosaic and chlorotic spots, were collected from 291 different fields located in ten different provinces in northern and central parts of Turkey in 2011. Beet leaf samples were tested by ELISA for Beet yellowing virus (BYV), Beet mosaic virus (BtMV) and beet-related Poleroviruses [Beet mild yellowing virus (BMYV) and Beet chlorosis virus (BChV)]. Based on the ELISA tests, 58.4% of the samples collected from sugar beet fields gave positive reactions for the viruses tested. None of the samples were found to be infected in Kastamonu and Krkkale provinces. Beet-related Poleroviruses (BMYV and BChV) were the most common viruses obtained from 38.5% of the samples followed by BYV and BtMV with 29.6% and 12.7% respectively. The incidences of single virus infection were 11.3% for BYV and 5.5% for BtMV. Mixed virus infections occurred in 20.3% of the sugar beet samples. Out of four groups of symptoms, chlorosis was the most common symptom (72.9%) followed by mosaic (15.3%), chlorosis+mosaic (7.1%) and chlorotic spots (4.7%) in the surveyed areas.

Biological properties of Beet mild yellowing virus derived from a full-length cDNA clone

A German isolate of Beet mild yellowing virus (BMYV-IPP) was used for RT-PCR-based construction of the first infectious full-length cDNA clone of the virus (BMYVfl). The complete genomic sequence was determined and displayed high similarity to the French isolate BMYV-2ITB. The host range of BMYVfl was examined by agroinoculation and aphid transmission. Both methods lead to systemic infections in Beta vulgaris, Nicotiana benthamiana, N. clevelandii, N. hesperis, Capsella bursa-pastoris and Lamium purpureum. Immunological investigation by tissue-print immunoassay (TPIA) of agroinoculated plant tissues revealed only local infections restricted to the agroinoculated mesophyll tissues in some plant species. In Nicotiana glutinosa and N. edwardsonii, BMYV was not found in either the agroinoculated tissue or distant tissues by TPIA. So far, BMYVfl agroinoculation did not extend or confine the BMYV host range known from aphid transmission experiments but it did describe new local hosts for BMYV.

The effect of host plant-induced stomach precipitate on the ability of Myzus persicae (Hemiptera: Aphididae) to transmit sugarbeet yellowing viruses

When Myzus persicae (Sulzer) feeds on healthy sugarbeet it develops a white precipitate inside its stomach which causes the stomach to enlarge. Infection of sugarbeet plants with beet yellows virus (BYV), but not beet mild yellowing virus (BMYV) results in further increases in stomach size. The influence of the white precipitate on the transmission of BYV and BMYV was investigated by rearing M. persicae on sugarbeet Beta vulgaris, Tetragonia expansa and Capsella bursa-pastoris, which are hosts for both BYV and BMYV, BYV and BMYV respectively, but the latter two hosts do not stimulate the formation of white precipitate in the aphid's stomach. Aphids reared on BYV-infected T. expansa were significantly better vectors of BYV than those reared on BYV-infected sugarbeet, but aphids reared on BMYV-infected C. bursa-pastoris did not transmit BMYV more efficiently than those reared on BMYV-infected sugarbeet. The consequences of these results for the spread of beet yellowing viruses are discussed.