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Neue Virusvarianten überwinden wichtige Resistenzgene bei beliebtem Gemüse - der Tomaten- und Paprika-Anbau ist weltweit gefährdet
Forschende der Abteilung Pflanzenviren am Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen, des italienischen Nationalen Forschungsrats (CNR) und von BASF-Nunhems Italy haben kürzlich die Ergebnisse ihrer Untersuchungen von resistenzbrechenden Stämmen des Tomato spotted wilt virus (TSWV) in Tomaten- und Paprikafeldern veröffentlicht. Die Ergebnisse, die erstmals das Auftreten sogenannter doppelter resistenzbrechender Stämme (D-RB) des TSWV unter landwirtschaftlichen Bedingungen nachweisen, wurden in der international renommierten Fachzeitschrift Virology publiziert.
Ein neues Szenario in der Landwirtschaft
Die Studie weist auf ein neues Risiko im Umgang mit dem Tomato spotted wilt virus hin. Es ist eines der gefährlichsten Pflanzenviren überhaupt, da es weltweit eine Vielzahl von Zier- und Gemüsepflanzen befällt, darunter Tomate und Paprika. Bei einer Infektion sinkt der Ertrag der Pflanzen. Infektionen ganzer Felder können zu erheblichen wirtschaftlichen Verlusten führen. Traditionell gilt eine Kombination aus dem Anbau resistenter Sorten und der Bekämpfung der Virus-übertragenden Insekten als effektivste Strategie gegen TSWV. Die aktuelle Studie zeigt jedoch ein neues Szenario im Feld auf. „Da die Resistenz gegen TSWV bei Tomate und Paprika auf unterschiedlichen Genen beruht, galt eine wechselnde Fruchtfolge beider Kulturen lange als sichere und nachhaltige Methode, um das Risiko von Resistenzdurchbrüchen zu minimieren. Unsere Forschung zeigt nun, dass TSWV-Stämme existieren, die in der Lage sind, die Resistenz beider Pflanzenarten zu überwinden“, erläutert Dr. Paolo Margaria, Leiter der Arbeitsgruppe Discovery and Diversity in der Abteilung Pflanzenviren an der DSMZ.
Auswirkungen auf die Praxis und Strategien im Krankheitsmanagement
Die neuen Forschungsergebnisse zeigen, dass bestimmte agronomische Praktiken – wie der Wechselanbau resistenter Sorten oder der gleichzeitige Anbau resistenter Tomaten- und Paprikasorten in unmittelbarer Nähe – unbeabsichtigt die Selektion und Verbreitung aggressiverer Virusvarianten begünstigen könnten.
Dieses Szenario wurde bereits in Italien beobachtet und könnte auch auf andere Regionen weltweit zutreffen. „Unsere Ergebnisse eröffnen neue Erkenntnisse für Produktionssysteme, in denen Tomaten und Paprika räumlich nah angebaut werden, und machen eine Neubewertung derzeitiger landwirtschaftlicher Praktiken und Strategien im Krankheitsmanagement notwendig. Besonders empfehlen wir ein systematisches Screening nach D-RB-Stämmen des TSWV überall dort, wo beide Kulturen in unmittelbarer Nähe wachsen. Überwachung und angepasste Managementansätze sind entscheidend, um Risiko, Ausbreitung und Auswirkungen dieser neuen Virusvarianten zu reduzieren und die Erträge zu sichern“, fasst Paolo Margaria zusammen. Von besonderem Interesse im Rahmen der Studie war die genaue molekulare Charakterisierung der Genomsequenzen der D-RB-Stämme, die eine Aminosäurerest-Variation im Bewegungsprotein zeigt. Diese ermöglicht es dem Virus, die Resistenz zu durchbrechen, und wurde bislang in Italien nicht nachgewiesen. Insgesamt liefern die Forschungsergebnisse eine wertvolle Grundlage für das weitere Verständnis von Resistenzmechanismen und pflanzlichen Abwehrreaktionen bei wichtigen Nutzpflanzenarten.
Originalpublikation
Forgia, M.a, Margaria, P.a, Mammella, M., & Ciuffo, M. (2026). Characterization of Italian resistance-breaking isolates of tomato spotted wilt virus reveals double resistance-breaking strains in tomato and pepper and new insights into the occurrence of the recently reported D122G substitution in the NSm protein. Virology, 110820. aequal contribution
https://doi.org/10.1016/j.virol.2026.110820
Über das Leibniz-Institut DSMZ
Das Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH ist die weltweit vielfältigste Sammlung für biologische Ressourcen (Bakterien, Archaeen, Protisten, Hefen, Pilze, Bakteriophagen, Pflanzenviren, genomische bakterielle DNA sowie menschliche und tierische Zellkulturen). An der DSMZ werden Mikroorganismen sowie Zellkulturen gesammelt, erforscht und archiviert. Als Einrichtung der Leibniz-Gemeinschaft ist die DSMZ mit ihren umfangreichen wissenschaftlichen Services und biologischen Ressourcen seit 1969 globaler Partner für Forschung, Wissenschaft und Industrie. Die DSMZ ist als gemeinnützig anerkannt, die erste registrierte Sammlung Europas (Verordnung (EU) Nr. 511/2014) und nach Qualitätsstandard ISO 9001:2015 zertifiziert. Als Patenthinterlegungsstelle bietet sie die bundesweit einzige Möglichkeit, biologisches Material nach den Anforderungen des Budapester Vertrags zu hinterlegen. Neben dem wissenschaftlichen Service bildet die Forschung das zweite Standbein der DSMZ. Das Institut mit Sitz auf dem Science Campus Braunschweig-Süd beherbergt mehr als 93.600 Bioressourcen und hat rund 210 Beschäftigte. www.dsmz.de
Über die Leibniz-Gemeinschaft
Die Leibniz-Gemeinschaft verbindet 96 eigenständige Forschungseinrichtungen. Ihre Ausrichtung reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Raum- und Sozialwissenschaften bis zu den Geisteswissenschaften. Leibniz-Institute widmen sich gesellschaftlich, ökonomisch und ökologisch relevanten Fragen. Sie betreiben erkenntnis- und anwendungsorientierte Forschung, auch in den übergreifenden Leibniz-Forschungsverbünden, sind oder unterhalten wissenschaftliche Infrastrukturen und bieten forschungsbasierte Dienstleistungen an. Die Leibniz-Gemeinschaft setzt Schwerpunkte im Wissenstransfer, vor allem mit den Leibniz-Forschungsmuseen. Sie berät und informiert Politik, Wissenschaft, Wirtschaft und Öffentlichkeit. Leibniz-Einrichtungen pflegen enge Kooperationen mit den Hochschulen - in Form der Leibniz-WissenschaftsCampi, mit der Industrie und anderen Partnern im In- und Ausland. Die Leibniz-Institute unterliegen einem transparenten und unabhängigen Begutachtungsverfahren. Aufgrund ihrer gesamtstaatlichen Bedeutung fördern Bund und Länder die Institute der Leibniz-Gemeinschaft gemeinsam. Die Leibniz-Institute beschäftigen rund 21.400 Personen, darunter 12.170 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Das Finanzvolumen liegt bei 2,3 Milliarden Euro. www.leibniz-gemeinschaft.de
Biologischer Test zur Beurteilung des Potenzials resistenzbrechender Stämme des Tomato spotted wilt ...
Copyright: DSMZ
Blatt-Ringflecken-Symptom, verursacht durch das Tomato spotted wilt virus an Paprika
Copyright: DSMZ
Criteria of this press release:
Business and commerce, Journalists, Scientists and scholars, Students
Biology, Environment / ecology, Nutrition / healthcare / nursing, Zoology / agricultural and forest sciences
transregional, national
Research projects, Research results
German
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