Zum Nachweis des Tabakrattle-Virus in Kartoffeln

Zusammenfassung

Tabakrattle-Virus (TRV) ist in Kartoffelknollen weder mit Indikatorpflanzen noch mit serologischen Methoden sicher nachzuweisen. Saftinokulationen auf Tabak waren im Herbst bei 7 von 80 Proben positiv, im Winter bei allen 100 Proben negativ. Inokulationen mit Phenolextrakten zur Übertragung inkompletter Isolate (freie Virus-RNS) verliefen erfolglos. Mit ELISA wurde TRV nur in 2 von insgesamt 232 Knollenproben gefunden. An Gewebeschnitten erkennt man, dass die Knollensymptome aus einem nekrotisierten Zentrum mit umgebenden Peridermschichten bestehen. Mit der Immunofluoreszenz wurde TRV hier nicht nachgewiesen. Es ist anzunehmen, dass TRV kleine lokale Nekrosen verursacht, die eine Wundkorkbildung auslösen. Vermutlich wird dabei TRV eliminiert. Im umliegenden Speichergewebe wurden deformierte Zellen mit FITC-Fluoreszenz gefunden. Sie wurden als Frühstadien der Symptomentwicklung gedeutet, in denen TRV noch nachweisbar ist. Von 90 Kartoffelstecklingen aus mit TRV befallenen Böden waren nur zwei infiziert. Die Infektion beschränkte sich auf die Wurzeln, in denen TRV mit der Immunofluoreszenz nur im Phloem nachgewiesen wurde.

Summary

The detection of tobacco rattle virus in potato tuber plants was examined with bioassay and serological techniques. Tubers were tested by sap inoculation to the indicator plantNicotiana tabacum ‘Samsun’. Serological tests were made with ELISA and immunofluoresence. The TRV isolate (Mellendorf) used for antiserum production was from the same field as the experimental samples.

TRV was detected by sap inoculation in seven out of 80 samples in the autumn, but in winter all of 100 were negative. Inoculation with phenol extracts for the detection of free virus RNA met with no success.

For detection by ELISA sap was extracted from the area of symptoms on tubers by using a drill (after Gugerli). The virus was detected unequivocally in only two out of 232 tests (Table 1).

TRV detection by immunofluorescence was done with 10 μm thick frozen sections (direct and indirect detection with FITC conjugated antiserum). Tuber symptoms, as shown by the sections, consisted of a necrotic centre surrounded by a periderm layer (Fig. 1). TRV was never detected within this area and it is assumed that TRV in the tubers triggered wound periderm formation leading, presumably, to the elimination of viral antigen.

Groups of cells in the surrounding storage tissue showed FITC fluorescence (Fig. 2a, b). The cells were deformed and lay in the neighbourhood of thick-walled cells. This was possibly an early stage of symptom development, in which TRV was still detectable.

Sprouts and roots were removed from apical potato cuttings 8 or 12 weeks after planting them in soil infested with TRV, and tested by ELISA. Of 90 samples only two were infected. The infection involved only the roots, the localization of TRV within the phloem was determined by immunofluorescence. The low infection rate shows that potato plants are not attractive to the vector nematodes. This method of using cuttings is therefore unsuitable for testing breeding material for TRV-resistance.

Résumé

Dans ce travail, il a été analysé dans quelle mesure le virus rattle du tabac (TRV) peut être identifié sur les tubercules et les plantes par un biotest ou par la méthode sérologique. Du jus de tubercules contaminés a été inoculé sur des plantes indicatrices deNicotiana tabacum ‘Samsun’. Pour les contrôles sérologiques des échantillons ont été testés avec ELISA ainsi qu'avec la méthode d'immunofluorescence. L'isolation du TRV pour la fabrication d'antisérum a été effectuée sur des plantes de même provenance (Mellendorf) que les échantillons d'essais. La détection du virus n'a été dans tous les cas que partiellement possible.

Lors d'inoculation avec le jus, en automne le TRV a été décelé dans 7 échantillons sur un total de 80. Le test effectué pendant l'hiver avec 100 échantillons a été négatif. L'inoculation d'extraits au phénole pour la détection de particules libres d'ARN de virus s'est soldée par un échec.

Pour la détection avec ELISA, le prélèvement du jus a été effectué avec la fraise (selon Gugerli) à même les tubercules, à proximité immédiate des symptômes. Seuls 2 échantillons sur les 232 examinés, ont donné une réaction positive sûre (tabl. 1).

La détection du TRV avec la méthode d'immunofluorescence a été effectuée sur des coupes congelées de 10 μm (détection directe et indirecte avec des antisérums FITC-conjugués). Il a été montré sur des coupes de tissus que les symptômes sur tubercules sont formés d'un centre nécrotique entouré de couches du périderme (fig. 1). Il n'a jamais été détecté de TRV dans le tissu portant ces symptômes. On peut admettre que le TRV dans les tubercules ne forme que des nécroses locales qui provoquent la formation d'un liège. Il est probable qu'à ce stade l'antigène du virus soit éliminé.

Dans le tissu avoisinant les symptômes, des groupes de cellules ont été repérés avec la méthode fluorescente-FITC (fig. 2a, b). Ces cellules étaient déformées et voisinaient des cellules aux parois épaissies. Il est possible qu'il s'agisse ici de stades précoces de la formation des symptômes sur lesquels le TRV est encore détectable.

Des boutures de pommes de terre de 8 et 12 semaines cultivées sur sols contaminés par le TRV ont été testées avec ELISA en séparant tiges et racines. Sur 90 échantillons, seuls 2 étaient contaminés (tabl. 2). Les infections ont été uniquement décelées sur les racines où le TRV a été localisé dans le phloème avec l'immunofluorescence (fig. 3). Le faible taux de contamination indique que la plante de pomme de terre n'est pas très attractive pour les nématodes vecteurs. Par conséquent, la méthode des boutures ne se prête pas pour l'examen de résistance des clones au TRV.