Description: In Zuckerrüben (Beta vulgaris subsp. vulgaris) wird die viröse Vergilbung durch einen Komplex verschiedener von Blattläusen übertragener Virusarten verursacht, wobei Myzus persicae der wichtigste Vektor ist. In Europa sind das Beet yellows virus (BYV), das beet mild yellowing virus (BMYV), das beet chlorosis virus (BChV) und das beet mosaic virus (BtMV) die Hauptverursacher und beeinträchtigen nachweislich den Zuckerrübenanbau nicht nur bei Einzel-, sondern auch bei Co- und Multiinfektion. Es ist bekannt, dass koinfizierende Viren bei vielen Pflanzenarten die Replikation, die Gewebeausbreitung, die Vektorübertragungsrate und andere Fitnesskomponenten von mindestens einem der beteiligten Viren verbessern und virale Eigenschaften wie Wirtsspektrum, Zelltropismus und Vektorpräferenz beeinflussen. Darüber hinaus ist die Mehrfachinfektion von eng verwandten Viren der Ausgangspunkt für die RNA-Rekombination, die zur Bildung neuer, oft virulenterer Stämme oder Virusarten führt. Da eine natürliche Multivirus-Resistenz im Beta-Genpool nicht zu erwarten ist und die konventionelle Virusbekämpfung durch Reduzierung der Vektorpopulationen mittels neonikotinoider Insektizidbehandlung verboten wurde, sind alternative Lösungen zur Bekämpfung der Krankheit dringend erforderlich. Vor diesem Hintergrund zielt unser Projekt darauf ab, die viralen Interaktionen während der Wirtskolonisierung sowie die Vektorinteraktionen zu verstehen, die durch Mehrfachinfektionen verändert werden und die Auswirkungen auf Pflanzen verstärken bzw. die Übertragung erhöhen könnten. Auf der Ebene Virus-Pflanze wollen wir mutmaßliche synergistische Interaktionen entschlüsseln, durch Transkriptomanlyse beteiligte Pflanzenproteine identifizieren und Stoffwechselwege charakterisieren, die durch die Viren bei Einzel- im Vergleich zu ausgewählten Ko-/Mehrfach-Infektionen manipuliert werden. Auf der Ebene der Beeinflussung von Vektoren durch die Virusinfektion sollen die Auswirkungen auf das Verhalten von Blattläusen sowie die Präferenzen der Virusübertragung bei Koinfektionen identifiziert und quantifiziert werden. Das Hauptergebnis dieses Projekts ist ein besseres Verständnis der engen Wechselwirkungen zwischen den drei Komponenten des Pathosystems (Pflanze-Virus-Vektor) im Rahmen einer Mehrfachinfektion. Letztendlich könnte dieses Projekt potenziell Ziele für künftige sichere und umweltfreundliche Bekämpfungsmaßnahmen aufzeigen.
Types:
SupportProgram
Origins:
/Bund/UBA/UFORDAT
Tags:
Main
?
Zuckerrübe
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Rübe
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Biopharmazeutikum
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Blattlaus
?
Phytopathologie
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Insektizidanwendung
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Pflanzenart
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Virusinfektion
?
Pflanzenzüchtung
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Virus
?
Pflanze
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Europa
?
Region:
Lower Saxony
Bounding boxes:
9.16667° .. 9.16667° x 52.83333° .. 52.83333°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Organisations
-
Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (Mitwirkung)
-
Institut für Zuckerrübenforschung e.V. (Projektverantwortung)
-
Umweltbundesamt (Bereitstellung)
Time ranges:
2023-01-01 - 2025-12-31
Alternatives
-
Language: Englisch/English
Title: Host and vector manipulation following multi-infection of aphid transmitted viruses in sugar beet (Beta vulgaris)
Description: In sugar beet (Beta vulgaris subsp. vulgaris), virus yellows (VY) disease is caused by a complex of different aphid-transmitted virus species, with Myzus persicae being the most important vector. In Europe, beet yellows virus (BYV), beet mild yellowing virus (BMYV), beet chlorosis virus (BChV) and beet mosaic virus (BtMV) are the main causatives and were shown to hamper sugar beet cultivation not only in single but also in co- and multi-infection. Co-infecting viruses are known in many plant species to enhance replication, tissue spread, vector transmission rate and other fitness components of at least one of the viruses involved and influence viral properties such as host range, cellular tropism and vector preference. Furthermore, multi-infection of closely related viruses is the starting point for RNA recombination initiating the formation of new, often more virulent strains or virus species. As natural multi-virus resistance cannot be expected to be available in the Beta genepool and conventional virus control by reducing vector populations through insecticide treatment was banned, alternative solutions controlling the disease are urgently required. Having this in mind, our project aims to understand viral interactions during host co-colonization as well as vector interactions that are altered by multi-infections and might acerbate impact on plants and increase transmission, respectively. On the virus-plant level, we aim to decipher putative synergistic interactions, identify by transcriptomics plant proteins involved and characterize metabolic pathways that are manipulated by the yellowing viruses in single- compared to selected co-/multi-infections. On the level of vector manipulation by the virus infection, effects on aphid behaviour as well as virus transmission preferences in co-infections shall be identified and quantified. The major outcome of this project is a better understanding of the tight interactions between the three components of the pathosystem (plant-virus-vector) in a multi-infection context, which is a biological reality. Ultimately, this project could potentially identify targets for future control measures that will be safe and environmentally friendly.
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