Bladvlekkenziekte bij planten van de aronskelkfamilie: gerichtere opsporing en bestrijding

(16-05-2017) Aan de hand van genetisch onderzoek en infectietesten kan voortaan bepaald worden welke bacteriën die gebruikelijk benoemd worden als Xanthomonas axonopodis pv. dieffenbachiae (Xad), effectief ziekteverwekkend zijn bij de araceeën.

Bij de strijd tegen de verspreiding van deze ziekte kunnen Europese controle-organisaties een gerichter beleid voeren, dankzij resultaten van het ILVO-UGent doctoraatsonderzoek van Elena Constantin.

Bladvlekkenziekte

Planten van de aronskelkfamilie zijn in Europa best gekend om hun sierwaarde als snijbloemen en als pot- en tuinplanten. De productie ervan wordt echter bedreigd door een bladvlekkenziekte, veroorzaakt door de bacterie Xanthomonas axonopodis pv. dieffenbachiae, kortweg Xad. Wegens zijn ziekteverwekkend vermogen en breed gastheerbereik binnen de aronskelkfamilie, veroorzaakt Xad grote verliezen bij de commerciële productie van decoratieve planten. Het grootste gevaar voor besmetting bestaat vooral uit import van besmette planten en kweekmateriaal. Er worden dan ook strenge controles uitgevoerd naar deze bacterie die als een A2 quarantaine organisme beschouwd wordt door de “European and Mediterranean Plant Protection Organization” (EPPO). Dat wil zeggen: een schadelijk organisme dat beperkt aanwezig kan zijn, maar dat via gerichte maatregelen moet ingeperkt blijven en verder niet geïntroduceerd of verspreid mag worden. Het is dus belangrijk dat Xad opgespoord en ondubbelzinnig geïdentificeerd kan worden, en dat de ziekteverwekkende eigenschappen in kaart worden gebracht. ILVO-UGent onderzoekster Elena Constantin ging die uitdaging aan. Uiteindelijk doel: een snelle en juiste diagnose toelaten van Xad geïnfecteerde planten, zodat gepaste maatregelen kunnen genomen worden om verspreiding tegen te gaan.

Xad, een bacterie met een gespleten persoonlijkheid?

Om Xad bacteriën correct te kunnen identificeren, werd vooreerst de plaats van Xad in de stamboom van de bacteriën, de taxonomie, herbekeken. Bij bacteriën kan die taxonomie vrij complex zijn, want binnen een bacteriesoort zijn er verschillende subgroepen, en elk van die subgroepen kunnen een verschillend ziekteverwekkend vermogen vertonen. Het is dus meestal zo dat niet alle subgroepen binnen eenzelfde bacteriesoort als quarantaine-organismen bestempeld moeten worden. Het onderzoek van Elena Constantin, op basis van genetische technieken zoals  multilocus sequentie analyses, DNA-DNA hybridisaties en totale genoom vergelijkingen, resulteerde in een herziening van het Xanthomonas axonopodis species complex. Merkwaardig genoeg bleken de Xad bacteriën te behoren tot drie andere Xanthomonas soorten, en niet tot de soort axonopodis. Dat wil zeggen dat Xanthomonas axonopodis pv. dieffenbachiae zoals die op de EPPO A2 lijst staat, niet correct is. De Xad bacteriën zijn nu geclassificeerd in de soorten X. phaseoli,  X. citri en X. euvesicatoria. Door deze herziening moet dus niet alleen de diagnosemethode worden aangepast, maar ook de quarantainelijst.

De ziektemakers aan het werk

Na de herziening van de Xad taxonomie, onderzocht Elena Constantin het ziekteverwekkend vermogen van de Xad stammen binnen elke geïdentificeerde soort. Dat gebeurde bij 6 plantensoorten uit de aronskelkfamilie, enerzijds via bladinfectie en anderzijds via infectie in het vaatweefsel van de planten. Uit deze testen bleek dat er inderdaad een variatie is in het ziekteverwekkend vermogen tussen de drie Xad soorten. Xad stammen die behoren tot X. phaseoli en X. citri veroorzaken effectief ziekte bij planten uit de aronskelkfamilie. Opvallend was dat Xad stammen geïsoleerd uit symptomen op de kamerplant Syngonium, alleen maar Syngonium ziek maken, daar waar de andere Xad stammen binnen X. phaseoli, en ook binnen X. citri, meerdere planten binnen de familie infecteren. Anderzijds bleken Xad stammen geïsoleerd uit Philodendron, nu geclassificeerd als X. euvesicatoria, zwak tot niet-pathogeen te zijn op de 6 geteste plantensoorten.

Naar een gerichter quarantainebeleid

Op basis van het onderzoek kan het quarantainebeleid met betrekking tot Xad worden bijgestuurd. Ten eerste kan men zich nu richten op drie specifieke ziekteverwekkers op aronskelken, de zogenoemde “pathovars”: Xanthomonas phaseoli pv. dieffenbachiae comb. nov., X. phaseoli pv. syngonii comb. nov., en X. citri pv. aracearum comb. nov. De studie toont ook aan dat X. euvesicatoria stammen die oorspronkelijk geïsoleerd werden uit Philodendron, en die vroeger ook als Xad stammen werden beschouwd, geen “echte pathogenen” zijn voor planten van de aronskelkfamilie. Deze X. euvesicatoria soort hoeft dus niet opgenomen te worden in de regulering en EPPO quarantaine lijst.

Op woensdag 17 mei 2017 verdedigt Elena Constantin haar doctoraat: “Taxonomic revision of Xanthomonas axonopodis pv. dieffenbachiae strains and pathogenicity on Araceae plants” De verdediging vindt plaats om 16 uur in het Virginie Lovelinggebouw (VAC Gent), Koningin Maria Hendrikaplein 70, 9000 Gent. Promotoren van het doctoraat zijn em. prof. Paul De Vos en prof. Anne Willems van de Universiteit Gent,  en Martine Maes van het Instituut voor Landbouw-, Visserij- en Voedingsonderzoek.

Info

Elena Sonstantin
Vakgroep Biochemie en Microbiologie - UGent
elenacorina.constantin@ugent.be

Bart Cottyn
ILVO
T 09 272 24 18
bart.cottyn@ilvo.vlaanderen.be

Lees meer artikels over: