Virusdiagnose an der LfL

Die Virusdiagnose verläuft meist in mehreren Stufen, wobei verschiedene Verfahren, die auf unterschiedlichen Nachweisprinzipien beruhen, kombiniert werden. Wichtig für die Diagnose ist die beobachtete Symptomatik an der erkrankten Pflanzen und die Pflanze selbst, die bekanntermaßen Wirtspflanze für eine bestimmtes Spektrum an Schaderregern sein kann. So wird abhängig vom Schadbild ganz gezielt auf bestimmte Erreger untersucht. Als erstes werden "schnelle" Verfahren wie ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay) und PCR (Polymerase-Kettenreaktion) eingesetzt, um möglichst rasch zu einem Ergebnis zu gelangen. Beide Verfahren sind hoch spezifisch und sehr empfindlich. Erst danach wird bei Bedarf der langwierige, mehrere Wochen dauernde Biotest auf Indikatorpflanzen ("Zeigerpflanzen") durchgeführt, mit dem Virusbefall nachgewiesen werden kann, aber keine Virusbestimmung möglich ist.

Eine Probe wird zunächst mit dem ELISA gezielt auf diejenigen Viren getestet, die das beobachtete Schadbild bei der vorliegenden Wirtspflanze verursachen können. Mit dem ELISA, einer immunchemischen Methode, werden spezifisch Proteine (Eiweiße) des Virus nachgewiesen. Dabei werden mehrere verschiedene Antiseren parallel eingesetzt, die für unterschiedliche Viren spezifisch sind. So kann eine Probe schnell auf verschiedene Viren getestet werden. Mit dem ELISA ist grundsätzlich eine Virusidentifizierung möglich. Eng miteinander verwandte Viren sind unter Umständen jedoch nicht sicher zu unterscheiden. Aussagen über das mögliche Vorhandensein von Viren, auf die nicht getestet wurde, sind nicht möglich.

Als weitere Methoden stehen die RT-PCR (Reverse Transkriptase Polymerase-Kettenreaktion) oder Realtime RT-PCR für eine Reihe von Viren und Viroiden sowie die PCR für Phytoplasmen als molekulare Verfahren zur Verfügung. Mit diesen Methoden werden ganz bestimmte Bereiche des Erbmaterials eines Erregers nachgewiesen. Die PCR-basierten Verfahren werden bei nicht eindeutigem ELISA-Ergebnis eingesetzt, wenn sehr hohe Sensitivität und Spezifität gefordert sind oder beim Nachweis von Erregern, die mittels ELISA nicht (z. B. Viroide) oder nur schwer (z. B. Phytoplasmen) zu erfassen sind. Auch diese molekularbiologischen Verfahren ermöglichen einen Erregernachweis und eine Erregerbestimmung in kurzer Zeit. Zum Teil werden zur Bestätigung und Identifizierung des Erregers noch spezielle Analysen nachgeschaltet wie Restriktionsanalysen und Sequenzierung der PCR-Produkte. Die Sequenzierung erfolgt in einem externen Labor, das auf derartige Analysen spezialisiert ist. Ähnlich wie beim ELISA lassen sich keine generellen Aussagen zum Vorhandensein von Viren, Viroiden und Phytoplasmen treffen; die Ergebnisse beziehen sich ausschließlich auf diejenigen Erreger, auf die getestet wurde.

Bei negativem oder nicht aussagekräftigem ELISA- bzw. PCR-Ergebnis oder wenn kein gezielter Verdacht auf ein bestimmtes Virus besteht, werden Infektionstests auf Indikatorpflanzen durchgeführt. Mit dem Test wird - im Gegensatz zu ELISA oder PCR - die Infektiosität des Erregers nachgewiesen. Extrakt aus den verdächtigen Pflanzen wird auf die Testpflanzen aufgetragen. Möglicherweise im Extrakt vorhandene Viren infizieren die Testpflanze, sofern diese Viren mechanisch übertragbar sind, und es kommt zur Ausbildung von Symptomen. Die Symptome (beispielsweise Welke, Vergilbung, Mosaik, Nekrosen) sind wenig charakteristisch und lassen keine Virusbestimmung zu. Bei positivem oder unklarem Befund werden die Proben meist an das Julius Kühn-Institut (JKI), Braunschweig, zur elektronenmikroskopischen Untersuchung geschickt. Mit den dort durchgeführten Analysen ist in der Regel die Identifizierung eines Virus möglich. Der Indikatorpflanzentest dauert bis zu vier Wochen. Wird das Material zusätzlich elektronenmikroskopisch untersucht, so dauert es noch mindestens eine weitere Woche bis das endgültige Ergebnis feststeht.

Bei der Untersuchung von Pflanzenmaterial kommen sowohl der richtigen Probenahme als auch dem sachgerechten Versand der Probe große Bedeutung zu. Nur wenn die Probe in einwandfreiem Zustand und mit einem entsprechenden Begleitschreiben, das alle für die Untersuchung notwendigen Informationen enthält, im Labor ankommt, können gesicherte und aussagekräftige Ergebnisse erarbeitet werden.

Virusprobleme treten bei allen pflanzlichen Kulturen auf, sowohl in der Landwirtschaft als auch bei Zierpflanzen, Gemüsekulturen und im Obstbau. Welche Kulturen des Gartenbaus waren in den vergangenen Jahren besonders betroffen? Welche Viren traten auf?