Persbericht Gents doctoraat door Thaise onderzoeker over schadelijke viroïden op onder meer tomaat helpt Thailand wellicht in zijn toekomstige export van groenten.

Twee viroïden – het Columnea latent viroïd (CLVd) en het Pepper chat fruit viroïd (PCFVd) – die sterk huishouden in de Thaise teelt van tomaat, aubergine, paprika, chilipepers en bolo maka, zijn voortaan tot 100 keer doeltreffender en makkelijker te detecteren. Dat is het resultaat van een bijzondere uitwisselingsbeurs tussen enerzijds UGent en ILVO, en anderzijds de Thaise overheid. Onderzoeker Parichate Tangkanchanapas kwam met die beurs in ons land doctoreren. Hij slaagde erin om de viroïden gedetailleerd moleculair in kaart te brengen, hun schadelijkheid te voorspellen en een eenvoudige methode te ontwikkelen die autoriteiten kunnen gebruiken bij grenscontroles. De viroïden mogen niet aanwezig zijn op exportladingen groenten en zaden vanuit Thailand.

UGent en ILVO verwierven de jongste 10 jaar heel wat faam met hun wetenschappelijke kennis rond viroïden. Tangkanchanapas zet zijn werk verder als onderzoeker plantengezondheid aan het Departement Landbouw van Thailand.

_{Op 26 april verdedigde Parichate Tangkanchanapas zijn doctoraat “Viroid-host interactions in Solanaceae”. Promotoren zijn Prof. Dr. ir. M. Höfte van de UGent en Dr. ir. K. De Jonghe van het ILVO}

‘Blote microbe’

Viroïden zijn de kleinste ziektemakers bij planten: ze bestaan uit een enkele streng van naakt genetisch materiaal – circulair RNA – zonder ook maar één coderende sequentie voor eiwit. Toch kunnen ze ziektesymptomen veroorzaken, variërend van zeer mild tot zeer ernstig, afhankelijk van de soort en stam van viroïde, type en stadium van de plant, klimaat en milieuomstandigheden. In Thailand zijn er twee viroïden die voor ophef zorgen: het Columnea latent viroïd (CLVd) en het Pepper chat fruit viroïd (PCFVd). Zij veroorzaken grote opbrengstverliezen bij Solanaceae, en veroorzaken ook heel wat problemen bij de export van vruchten en zaden. Zo werden beide viroïden al meermaals onderschept bij de quarantaineprocedure van verschillende landen. Dat geeft toch wel internationale bezorgdheid, vooral omdat blijkt dat Thaise CLVd stammen ernstiger symptomen veroorzaakt dan bijvoorbeeld de gekende Europese varianten. Thais onderzoeker Parichate Tangkanchanapas ging daarom met UGent en ILVO, die samen al 10 jaar onderzoek uitvoeren naar viroïde plantenziekteverwekkers, aan de slag om de kennis over de biologie van deze viroïden te vergroten, en om een betrouwbare detectietechniek te ontwikkelen.

Sneltest voor het pepper chat fruit viroïde

In de eerste plaats werd een PCFVd-specifieke “Reverse-Transcriptie Loop mediated isothermal AMPlification” (RT-LAMP) methode ontwikkeld en aangepast voor “on-site” detectie. Met behulp van deze robuuste methode kan binnen 15 minuten PCFVd worden gedetecteerd, met een gevoeligheid die minstens vergelijkbaar is, maar veelal tot 100 keer gevoeliger, dan de reeds beschikbare methoden. De test werd zodanig aangepast dat hij eenvoudig bruikbaar is in het veld én dat de resultaten in één oogopslag duidelijk zijn. Daardoor is de test gemakkelijk toepasbaar voor quarantainedoeleinden, bij grenscontroles, of voor snelle surveys.

Infecties bij tomaat, aubergine, bolo maka en chili

Vervolgens werd de interactie tussen het CLVd viroïde en diens gastheren bestudeerd, door de populaties van mutanten die ontstaan na infectie onder de loep te nemen. Gastheersoorten in de studie waren tomaat (Solanum lycopersicum), bolo maka (Solanum stramoniifolium; ‘coconilla’), Thaise ronde aubergine (Solanum melongena), en paprika/chili pepers (Capsicum annuum). Het genetisch onderzoek toonde aan dat verschillende isolaten gastheer-specifieke sequenties hebben, en dat plant en viroïde dus een waardplant-specifieke “relatie” hebben. In verder onderzoek werden CLVd mutanten in verschillende gastheerweefsels en op verschillende tijdstippen van infectie bestudeerd. Er werd aangetoond dat de levenscyclus van de CLVd infectie heel adaptief en flexibel is.

Over stambomen en ziekteverwekkend vermogen

Parichate Tangkanchanapas herbekeek de stamboom van CLVd, met specifieke aandacht voor waardplantbereik en symptoomontwikkeling. Er konden drie verschillende virulentieniveaus worden onderscheiden: ernstig, gemiddeld en mild. In bolo maka planten zorgt een infectie met een ‘ernstige’ isolaat bijvoorbeeld voor een ernstige dwerggroei van de hele plant. Bij een experiment met komkommer slaagde slechts één isolaat erin komkommer te infecteren met een besmettingsgraad van 50%, maar zonder symptomen te veroorzaken. Ziekteverwekkend vermogen is dus afhankelijk van de gastheerplant.

De onderzoekers herclassificeren CLVd in tenminste drie belangrijke taxonomische lijnen (plus enkele minder belangrijke); "CLVd-tomaat Aziatisch", "CLVd-tomaat Europees" en "CLVd-ornamental Europees". De Europese varianten zijn eerder mild, de Thaise nemen vaak een ernstiger vorm aan. Bijzonder interessant is de observatie dat ernstiger vormen weinig infectiekansen hebben als er een voorgaande infectie is met een mildere vorm. In principe zou het dus mogelijk moeten zijn om milde vormen als “vaccin” te gebruiken voor meer virulente vormen. Maar dat is voer voor toekomstig experimenteel onderzoek.

Veilige export uit Thailand, maar ook interessante kennis voor telers uit de hele wereld

Voor de preventie en bestrijding van de twee viroïden in Thailand is een zeer gevoelige en betrouwbare diagnostische test essentieel. Met zijn onderzoek effende Parichate Tangkanchanapas bovendien het pad naar de veilige export van vruchten en hybride zaden van tomaten naar vele landen, onder andere de VS, Australië en Europese landen.

Het betere begrip van de viroïde-gastheer interactie, en in het bijzonder biologische eigenschappen zoals symptoomexpressie, zijn ook voor niet-Thaise telers interessant. “Want alhoewel de Europese vorm van het viroïd een pak milder is, worden er toch af en toe uitbraken gemeld”, vermeldt co-promotor Kris De Jonghe. “Bovendien worden bij grenscontroles af en toe stammen uit de VS of Europa in Thailand onderschept en omgekeerd, dus is het risico op insleep van virulentere stammen in onze teelten niet onbestaande, ondanks het ‘inreisverbod’. Alles hangt af een goede en snelle detectie van viroïden in het huidige globale handelsverkeer. “