Tulip Breaking Virus

Non c’è alcun dubbio: tutti i fiori con le loro forme e colori caratteristici sono belli, ma quelli screziati hanno fascino in più. E se vi dicessi che, nella maggior parte dei casi, questa particolare colorazione è opera di un virus? Un esempio lampante lo troviamo nei tulipani, in cui la “rottura” del colore è data dall’azione del Tulip Breaking Virus.

Caratteristiche del Tulip Breaking Virus

Il Tulip Breaking Virus (TBV) è un virus comunemente noto come virus del mosaico del tulipano per via delle screziature che si creano sui petali e, meno frequentemente, sulle foglie. In particolare, l’infezione porta alla formazione di motivi a strisce e screziature senza lesioni patogene sull’ospite. Nonostante questo possa essere ritenuto un difetto, il fiore acquisisce in realtà un particolare fascino, tanto che nel XVII secolo si scatenò una vera e propria “tulipomania”. Infatti, nei Paesi Bassi la richiesta di tulipani screziati era elevata a tal punto che i prezzi salirono alle stelle, raggiungendo circa 10 volte il reddito annuo dei lavoratori medi. Il fiore era quindi molto apprezzato per la sua bellezza senza sapere che questa caratteristica era il risultato di una virosi.

Figura 1: Tulipani con caratteristiche screziature da Tulip Breaking Virus (TBV) [Photo: Dottoressa Beatrice Cavenago].
Figura 1: Tulipani con caratteristiche screziature da Tulip Breaking Virus (TBV) [Photo: Dottoressa Beatrice Cavenago].

Filogenesi

PhylumPisuviricota
ClasseStelpaviricetes
OrdinePatatavirales
FamigliaPotyviridae
GenerePotyvirus
SpecieTulip Breaking Virus
Tabella 1: Tassonomia del Tulip Breaking Virus.

Morfologia

Il Tulip Breaking Virus è un virus filamentoso, non avvolto e flessuoso. Presenta simmetria elicoidale, con una lunghezza pari a 750-775 nm e diametro di circa 14 nm. Questo virus ha un genoma a singolo filamento e lineare, costituito da RNA, in particolare è un ssRNA(+). L’estremità 3’ del filamento è unita a una coda di poli(A), mentre l’estremità 5’ mostra una proteina virale legata al genoma (VPg, Viral Protein genome-linked).

Patogenesi

Da fonti relative agli anni 2000, esisterebbero due meccanismi in grado di causare la “rottura” del colore dei petali del fiore, che andrebbero a interferire con la biosintesi e accumulo di antociani nei tessuti fiorali. Oltre a questo, ci sono altri fattori che determinano il colore dei fiori, come il pH del vacuolo, la forma delle cellule e la pigmentazione.

Il TBV può essere trasmesso da afidi come Myzus persicae e Aphis fabae in modo non persistente. La particella virale viene assunta dall’insetto durante le “punture di assaggio” sull’ospite e aderisce alla porzione distale dello stiletto dell’apparato boccale grazie a una proteina helper, un collante che la pianta è indotta a produrre dall’RNA virale. Il virus rimane ancorato all’apparato boccale del vettore fino alla successiva puntura.

Nella biosintesi degli antociani, l’espressione dei geni che codificano per gli enzimi coinvolti nella via è regolata da un gran numero di fattori di trascrizione. Eventuali alterazioni degli elementi regolatori o mutazioni di geni che codificano per questi enzimi provocano un blocco della via di sintesi, con il conseguente accumulo di prodotti intermedi che, in alcuni casi, danno origine a colorazioni diverse. I Potyvirus che inducono la rottura del colore nei fiori interferiscono con l’accumulo di antociani nei tessuti dei petali. Le screziature tipiche sono considerate buone caratteristiche per diagnosticare l’infezione da virus che inducono i sintomi del mosaico.

In particolare, i settori screziati rappresentano i tessuti infetti e le aree normali, invece, le zone costituite da cellule virus esenti. Dalle analisi di tessuti “rotti” e “normali” si rileva che la variazione di colore è dovuta all’assenza di pigmenti o ad una variazione del pH nel vacuolo.

Una ulteriore spiegazione al fenomeno viene individuata nel silenziamento genico. Si tratta di un fenomeno frequente nelle piante transgeniche, e coinvolge i transgeni e i geni endogeni. I transgeni vengono silenziati attraverso la trascrizione quando il promotore non è attivo, situazione che può essere correlata alla metilazione del DNA. Se l’RNA viene prodotto ma non si accumula, i transgeni vengono completamente silenziati in seguito alla trascrizione. I geni endogeni possono essere silenziati dopo la trascrizione da transgeni di senso, introdotti quando questi geni sono omologhi alle controparti endogene.

Piante ospiti del Tulip Breaking Virus

Le piante maggiormente colpite da questo virus sono ornamentali economicamente importanti che appartengono ai generi Tulipa sp. e Lilium sp. Le specie ospiti sensibili sono in particolare Lilium formosanum, che quando infetto mostra screziatura con malformazione di foglie e fiori, e gli ibridi del genere Tulipa sp., che mostra “rottura” del colore del fiore. Tra le specie ospiti che non mostrano sintomi troviamo Narcissus pseudonarcissus, Hyacinthus orientalis e Hippeastrum hybridum. Le varietà Tulipa sp. Croisette, Grand Pride e Paljas e le varietà Lilium sp. Concorde e Sterling Star vengono utilizzati per la propagazione del virus.

Di seguito, riportiamo le varietà di specie ospiti sensibili al virus: Calochortus sp., Fritillaria pudica, Lilium sp. (CV Concorde e Sterling Star), Lilium formosanum, L. longiflorum, Ornithogalum thyrsoides, Tulipa sp., Tulipa ibridi, Zigadenus fremontii.

Nel seguente elenco troviamo le specie ospiti non sensibili: Allium cepa, Amaranthus retroflexus, Atriplex hortensis, Avena sativa, Chenopodium amaranticolor, C. murale, C. quinoa, Crotalaria spectabilis, Cucumis sativus, Datura stramonium, Glycine max, Gomphrena globosa, Hippeastrum hybridum, Hyacinthus orientalis, Narcissus pseudonarcissus, Nicotiana clevelandii, N. glutinosa, N. tabacum, Petunia × hybrida, Phaseolus vulgaris, Saccharum officinarum, Secale cereale, Tetragonia tetragonioides, Torenia fournieri, Vicia faba, Vigna unguiculata, Zea mays, Zinnia elegans.

Sintomi

Il Tulip Breaking Virus influisce sulla rottura del colore dei fiori delle cultivar rosa, rosso, viola e quelle a fioritura tardiva. Le varietà a fiore bianco e giallo non sono interessate. In generale, l’infezione porta a perdita di vigore e scarsa produzione di fiori. I sintomi variano a seconda delle cultivar attaccate, allo stadio di sviluppo della pianta e all’effetto delle condizioni ambientali. La comparsa dei caratteri sintomatici può avvenire prima o durante la fioritura. Dopo questa fase, sintomi di nuova formazione possono presentarsi in determinate varietà. Inoltre, i sintomi possono essere dovuti ad un’infezione presentatasi nella stagione in corso o alla fine della stagione nell’anno precedente.

Nelle piante che emergono dal suolo si possono presentare casi come tulipani dall’aspetto filato e mosaico rosso, marrone e verde. Le foglie possono mostrare motivi a mosaico verde chiaro o scuro oppure dal rosso violaceo al verde. Il gambo può sviluppare un colore diverso prima e dopo la fioritura. Il bocciolo può non mostrare anomalie. Nel fiore possiamo trovare variazioni sia nella forma che nel colore. Il cambiamento di colore può essere determinato dallo “sbiadimentolocale, dall’intensificazione o dall’accumulo di pigmenti nello strato epidermico superiore, che avvengono in seguito allo sviluppo del normale colore del fiore. Si manifesta con barre, strisce, striature, sfumature o fiamme di colori diversi sui petali. Anche lo stigma può variare colore da verde a giallo, da verde a bianco o da verde a bruno.

Figura 2: Tulipani rosa su cui si notano leggere sfumature sintomi di TBV [Photo: Dottoressa Beatrice Cavenago].
Figura 2: Tulipani rosa su cui si notano leggere sfumature sintomi di TBV [Photo: Dottoressa Beatrice Cavenago].

Prevenzione e controllo

Per spiegare le principali misure di controllo contro il TVB faremo riferimento alla situazione dei Paesi Bassi, zona vocata in cui vengono coltivati oltre 10.000 ettari di terreno a tulipani ogni anno. La prevenzione assume grande importanza con il controllo degli afidi vettori del virus, attivi durante il periodo di conservazione da luglio ad ottobre-novembre.

La rilevazione dell’infezione viene effettuata attraverso DAS- ELISA nei bulbi durante la conservazione. L’ispezione viene effettuata in campo e durante lo stoccaggio ed è obbligatoriamente eseguita dal “Servizio di ispezione dei bulbi di fiori” in tutte le regioni di coltivazione dei bulbi di tulipani. La diffusione del TBV in maggio e giugno nei Paesi Bassi risulta generalmente lenta grazie a:

  • La bassa incidenza del virus;
  • La differente suscettibilità delle cultivar;
  • La resistenza delle piante mature a giugno;
  • La riduzione della diffusione del virus attraverso trattamenti settimanali.

Il controllo della diffusione per mezzo di spray a base di olio minerale risulta maggiormente efficiente rispetto all’uso di piretroidi, ma non viene applicato per via della bassa incidenza del virus e della conseguente maggior predisposizione all’infezione da Botrytis sp. dopo l’applicazione degli oli.

Fonti

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