PMV®-01 für den Tomatenanbau

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Was ist PMV®-01?

PMV®-01 ist eine Impfstrategie, die seit 2011 im Gewächshaustomatenanbau eingesetzt wird, um Pflanzen vor dem hochinfektiösen Pepinomosaikvirus (PepMV) zu schützen. Mit dieser Impfstrategie können durch PepMV verursachte Qualitäts- und Produktionsverluste auf nachhaltige und biologische Weise vermieden werden.

PMV®-01 ist das Ergebnis von 10 Jahren wissenschaftlicher Forschung in unter anderem Belgien, den Niederlanden und Spanien. Diese Forschung zeigte, dass der beste Schutz gegen PepMV mit einer Impfstrategie, die auf einem einzigartigen, milden und stabilen chilenischen PepMV-Isolat basiert, erzielt wurde. Dieses Isolat kolonisiert die Pflanzen schnell und bietet anschließend optimalen Schutz gegen PepMV-Schäden. Basierend auf diesem Wissen wurde PMV®-01 entwickelt. Das Produkt selbst verfügt über einen zertifizierten Produktionsprozess mit strengen Qualitätskontrollen.

PMV®-01 ist allerdings mehr als nur ein Produkt, es ist eine Strategie. Die Entnahme von Blattproben vor und nach der Impfung ist Teil dieser Impfstrategie. Die Proben vor der Impfung werden den jungen Pflanzen entnommen, um sie auf eine mögliche PepMV-Infektion zu untersuchen, während die Proben nach der Impfung entnommen werden, um den erfolgreichen Einsatz des Impfstoffs zu bestätigen.

PMV®-01 ist in den meisten EU-Mitgliedsstaaten und in einigen Ländern außerhalb der Europäischen Union als biologisches Pflanzenschutzmittel zugelassen. Diese Zahl wird in naher Zukunft noch zunehmen. Derzeit laufen mehrere Evaluierungsverfahren innerhalb und außerhalb Europas.

Seit der ersten Verwendung von PMV®-01 wurde mittlerweile eine Gesamtfläche von mehr als 10000 ha behandelt.

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Was ist das Pepinomosaikvirus?

Das Pepinomosaikvirus (PepMV) ist ein einzelsträngiges RNA-Virus (Potex-Virusgruppe, Familie der Fexiviridae), das ursprünglich aus der Pepino (Solanum muricatum), einer südamerikanischen, melonenähnlichen Frucht isoliert wurde. Ab der Saison 1999-2000 wurden die ersten Schäden des Virus im Anbau von Gewächshaustomaten in Europa festgestellt. Obwohl das Virus nur große Probleme im Tomatenanbau verursacht, können auch andere Pflanzen der Nachtschattengewächse (Solanaceae), wie Aubergine, schwarzer Nachtschatten, einige Kartoffel- und Paprikavarietäten und einige Pflanzen aus den Gattungen Nicotiana (z.B. Tabakpflanze), Datura (z.B. Stechapfel) und Physalis (z.B. Physalis floridana) als Wirtspflanze fungieren.

Das Virus ist höchstinfektiös und wird auf mechanischem Weg übertragen. Mögliche Wege der mechanischen Übertragung sind Werkzeuge, Mitarbeiter, Besucher, Handys, Insekten,… kurz gesagt alles wobei Pflanzensaft einer infizierten Pflanze mit einer nicht infizierten in Kontakt gebracht wird. Sobald eine Pflanze im Gewächshaus mit dem Virus infiziert ist, ist es wegen der schnellen Verbreitung des Virus unmöglich, die anderen Gewächshauspflanzen vor einer Infektion zu schützen. Darüber hinaus verbreitet das Virus sich heterogen, was dazu führt, dass die Kultur nur schwer steuerbar sein wird.

Das typische Schadbild einer PepMV- Infektion ist die Marmorierung der Früchte. Aber auch braune Stielansätze, gelbe Flecken auf den Blättern und Nesselköpfichkeit sind typische PepMV Symptome. Zusätzlich zu diesen typischen Symptomen sind auch einige Schadbilder, wie gescheckte oder offene Früchte bekannt, die eine physiologische Ursache haben und durch die Anwesenheit von PepMV verstärkt werden.
Da PepMV ein RNA-Virus ist, erfolgt der Replikationsprozess in der Pflanzenzelle weniger kontrolliert und treten regelmäßig Mutationen auf. Die Vergilbungsmutante und die nekrotische Mutante zum Beispiel sind zwei atypische Formen, die durch eine Mutation im viralen genetischen Material verursacht werden. Beide Mutanten können schwere Schäden an der Pflanze verursachen.

Symptomen PepMV

Marmorierung der Früchte

braune Stielansätze

Nesselköpfichkeit

Vergilbungsmutante

nekrotische Mutante

gelbe Flecken auf den Blättern

Vier verschiedene Stämme des Virus sind bekannt: der chilenische Stamm (CH2), der europäische Stamm (EU), der peruanische Stamm (LP) und der amerikanische Stamm (US1). Innerhalb dieser Stämme können viele verschiedene Individuen, Isolate genannt, beobachtet werden. In Europa ist der chilenische Stamm (CH2) dominant und in 90% der Infektionen vorhanden. Wenn bei einer Infektion mehrere Stämme gefunden werden, ist die Infektion in der Regel aggressiver als wenn nur ein einziger Stamm vorhanden ist. Innerhalb der Stämme gibt es jedoch auch eine Variabilität zwischen verschiedenen Isolaten, die zu demselben Stamm gehören. Obwohl verschiedene Isolate innerhalb desselben Stammes genetisch sehr ähnlich sind, können sie sich in Bezug auf die Aggressivität in der Pflanze und folglich die Schwere der Symptome und der Schäden, die sie verursachen, stark unterscheiden. So gibt es zum Beispiel sehr aggressive chilenische Isolate, aber auch sehr milde, die weniger Symptome verursachen.

Die Folgen einer PepMV-Infektion sind für den Tomatenanbauer unterschiedlich. Basierend auf einer Umfrage unter belgischen Anbauern und mehreren Praxisversuchen mit verschiedenen Isolaten von PepMV, wurden die Qualitätsverluste zwischen 4 und 15% geschätzt, mit darüber hinaus Produktionsverlusten zwischen 4 und 12%. Mehrere Faktoren tragen zu dieser Variabilität bei. Die genetische Identität des Virus, das die Infektion verursacht – welches Isolat von welchem Stamm -, ist einer dieser Faktoren. Der Zeitpunkt, an dem die Infektion während des Kulturzyklus stattfindet, ist ein weiterer Faktor, der einen wesentlichen Einfluss auf die verursachten Schäden hat. So verursacht eine Infektion zu Beginn der Saison, wenn die Pflanze noch keine Früchte trägt, typischerweise weniger Verluste als wenn die Infektion stattfindet, wenn die Pflanzen schwer beladen sind. Typisch für die durch PepMV verursachten Schäden ist, dass sie einige Wochen sehr intensiv sind und dann verschwinden, um später in der Saison zurückzukehren (siehe Abbildung X). Es kann also sein, dass die Schäden während einer bestimmten Periode des Jahres beträchtlich höher sind, mit 50-60% nicht vermarktbaren Früchten.

Schließlich sind bestimmte Tomatensorten auch anfälliger für Qualitätsverluste durch PepMV als andere und das Klima hat auch seine Auswirkungen. Im Allgemeinen, wenn eine Pflanze aus irgendeinem Grund mehr Stress hat, sind die Verluste größer.

Zu Beginn der 2000er Jahre wurde PepMV in Belgien und den Niederlanden zu einem dermaßen großen Problem, dass im Tomatensektor eine dringende Nachfrage nach Unterstützungs- und Kontrollmaßnahmen bestand. Zunächst wurde das Problem durch Grundlagenforschung festgelegt und ein sehr strenges Hygieneprotokoll entwickelt, um PepMV-Infektionen zu vermeiden. Diese strengen Maßnahmen erwiesen sich als nicht ausreichend, um dem Anbauer eine PepMV-freie Kultur zu gewährleisten. Bald wurde die Forschung auf konkrete, biologische Verwaltungsinstrumente ausgerichtet und Schritt für Schritt wurde die Impfstrategie PMV®-01 entwickelt, um Pflanzen gegen Infektionen zu immunisieren.

Wie PMV®-01 anwenden?

Vor Beginn der Impfung mit PMV®-01, gibt ein Expertenteam dem Kunden detaillierte Informationen über die Probenahme und die Impfung selbst. Während dieses Gespräches werden die verschiedenen Phasen des Anbauzyklus mit dem Anbauer besprochen, um die Punkte zu bestimmen, die besondere Aufmerksamkeit in Bezug auf Hygienemaßnahmen erfordern. Anhand dieser Informationen kann das Expertenteam dem Anbauer dann eine maßgeschneiderte Beratung zu den Hygienemaßnahmen geben. Diese Maßnahmen werden ergriffen, um eine optimale Impfung sicherzustellen, aber sie können für den Anbauer auch wichtig sein, um seine Pflanzen gegen andere Infektionsarten zu schützen.

Der nächste Schritt der Impfstrategie besteht aus einer Probenahme vor der Impfung. Die Proben werden frühestens 1 Woche vor dem Pflanzen entnommen. Je nach Wunsch des Anbauers kann die Probenahme entweder beim Pflanzenzüchter oder beim Anbauer selbst durchgeführt werden. Die Blattproben werden dann zur Molekularanalyse in das Scientia Terrae VZW Labor geschickt, um zu überprüfen, ob die Pflanzen frei von PepMV sind. Das Ergebnis dieser Analyse kann innerhalb von 3 Arbeitstagen nach Ankunft im Labor erwartet werden. Tomatenpflanzen werden mit großer Sorgfalt gezüchtet und sind normalerweise PepMV-frei. Sobald dies durch die Probenahme und die dazugehörige Analyse bestätigt wird, kann mit dem Impfverfahren begonnen werden.

Sollten die Proben trotzdem positiv auf PepMV testen, werden mögliche weitere Optionen mit dem Kunden besprochen.

Für optimale Ergebnisse wird empfohlen, so bald wie möglich nach dem Pflanzen zu impfen. Die Impfung selbst besteht aus einer einzigen Behandlung mit 4 bis 8 L PMV®-01 / ha verdünnt in 150 bis 300 L Wasser bei einem Sprühdruck von 5 bis 7 bar. Um eine optimale Wirksamkeit zu gewährleisten, sollte die Temperatur des Produkts während der Behandlung niemals 15 ° C überschreiten. Nach der Impfung wird eine Kulturbehandlung empfohlen, damit der Impfstoff leicht und schnell in die Pflanze eindringen kann. 4L / ha gilt als Standarddosis für eine optimale Wirkung und eine ausreichend schnelle Kolonisierung. Wenn ein hohes Infektionsrisiko besteht und eine beschleunigte Kolonisierung erforderlich ist, kann die Dosis auf maximal 8 l / ha erhöht werden.

Der Impfstoff wird sich schließlich in den Pflanzen ansiedeln. Nach einer Inkubationszeit von 4 bis 6 Wochen, ist die Pflanze für die gesamte Vegetationsperiode gegen Schäden durch PepMV geschützt. Während dieses Zeitraums wird das Expertenteam die ‚Probenahme nach der Impfung‘ durchführen, um den erfolgreichen Einsatz des Impfstoffs zu bestätigen.

pmv-01-application

Zurverfügungstellung detaillierter Informationen über die Hygienemaßnahmen, die Probenahme und die Impfung
Probenahme vor der Impfung, um zu überprüfen, ob die Pflanzen PepMV-frei sind
Pflanzung
Impfung der Pflanzen durch Besprühen nach der Pflanzung mit 4-8 L PMV®-01/ha mit 150-300 L Wasser verdünnt
Probenahme nach der Impfung, um den erfolgreichen Einsatz des Impfstoffes zu bestätigen

Wie wirkt PMV®-01?

Die Impfstrategie PMV®-01 basiert auf dem Prinzip des Kreuzschutzes (cross protection), einem bekannten Mechanismus der Pflanzenvirologie. Bei einer ersten Infektion mit dem Pepinomosaikvirus wird das Immunsystem der Pflanze aktiviert. Wenn die Pflanze später mit demselben Virus in Kontakt kommt, erkennt das Immunsystem der Pflanze das Virus und tritt in Aktion. Das Virus, das den Infektionsdruck verursacht, wird somit von der Pflanze selbst unschädlich gemacht.

Je größer die genetische Ähnlichkeit zwischen dem Virus, das die erste Infektion auslöst, und dem Virus, das später den Infektionsdruck verursacht, desto wirksamer wird der Mechanismus sein. Der Wirkstoff von PMV®-01 enthält ein mildes Isolat des chilenischen PepMV-Stammes. Dieses milde und stabile chilenische Isolat wird sich schnell in allen Teilen der Pflanze ansiedeln, so dass das Immunsystem der gesamten Kultur 4 bis 6 Wochen nach der Impfung aktiviert wird. Die Pflanze ist danach gegen zukünftige Angriffe aggressiver PepMV-Isolate geschützt. Darüber hinaus verursacht das milde Isolat keine Symptome auf den Früchten und hat es weder Einfluss auf die Produktion, noch auf die Qualität.

Früchte mit PepMV Schäden

Die Früchte weisen nach der Impfung keine PepMV-Symptome auf

Warum entscheiden Tomatenanbauer sich für PMV®-01?

Der Hauptgrund, warum Tomatenanbauer PMV®-01 verwenden, ist, dass sich dieser Impfstoff als hervorragende Lösung für die durch PepMV verursachten Problemen. Durch PepMV verursachte Qualitäts- und Produktionsverluste können nach einer Impfung mit PMV®-01 vermieden werden. Die hervorragende Wirkung von PMV®-01 wird zudem durch strenge Qualitätskontrollen während des Produktionsprozesses gewährleistet und dank der engen Zusammenarbeit mit unseren Impfexperten wird die korrekte Ausführung der Impfstrategie sichergestellt.

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Wo kann PMV®-01 verwendet werden?

PMV®-01 ist derzeit in 22 Ländern als biologisches Pflanzenschutzmittel gegen PepMV zugelassen.

Aktuelles über PMV®-01

First aid with ToBRFV
First aid with ToBRFV was the title of last week’s webinar organized by DCM for tomato growers from Belgium and the Netherlands. A variety of specialists were given time to speak.
Source: http://www.hortidaily.com, 31/05/2021
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Vaccine against PepMV authorized in North America
PMV-01 is now available in Canada and the USA. PMV-01 is the first plant vaccine against Pepino Mosaic Virus (PepMV) in tomato authorized by EPA and PMRA. The product is registered in name of DCM and marketed by Biobest.
Source: http://www.hortidaily.com, 15/3/2019
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Ergebnisse mit PMV®-01?

Zehn Jahre wissenschaftlicher Forschung und sechs Jahre Erfahrung im kommerziellen Anbau, mit mehr als 10000 ha behandelter Fläche, haben ergeben, dass PMV®-01 eine zuverlässige Lösung gegen Schäden durch PepMV ist und zwar bei allen Tomatensorten, von den kleinsten Spezialitomaten bis zu den großen Fleischtomaten, in den Produktionssystemen mit und ohne Kunstlicht, in allen Substrat- und Bodentypen und unter unterschiedlichen Klimabedingungen. Die typischen PepMV Fruchtsymptome werden bei den mit PMV®-01 geschützten Tomatenpflanzen nicht beobachtet. Darüber hinaus werden Produktionsverluste von 4 bis 12% , die durch eine aggressive PepMV-Infektion verursacht werden können, dank der PMV®-01 Impfstrategie vermieden.

Die Wirksamkeit der Strategie wurde unter anderem in einer Reihe von offiziellen GEP-Versuchen nachgewiesen. In diesen Tests wurden ein mit PMV®-01 geimpftes und ein nicht geimpftes Gewächs drei Wochen nach der Impfung mit einem aggressiven PepMV Isolat inokuliert. Das mit PMV®-01 geimpfte Gewächs wies weder Qualitäts- noch Produktionsverluste auf, während die Produktionsverluste beim nicht geimpften Gewächs im Durchschnitt 7 bis 11% betrugen.

Mit PMV®-01 geimpften und nicht geimpften Pflanzen wurden 3 Wochen nach dem Impfungsdatum mit einem aggressiven PepMV -Isolat infiziert. Das mit PMV®-01 geimpfte Gewächs wies weder Qualitäts- noch Produktionsverluste auf und dies galt für alle durchgeführten GEP-Studien. In diesen 4 GEP-Versuchen wiesen die nicht geimpften Gewächse im Durchschnitt Produktionsverluste von 7 bis 11% auf. GEP: Good Experimental Practice (Gute experimentelle Praxis).

Zusätzlich zu den offiziellen Versuchen wurden die Produktionsdaten einiger kommerzieller Anbauer verglichen. Der Anbauer im folgenden Beispiel erzielt systematisch höhere Erträge für Spezialtomaten nach einer Impfung mit PMV-01. Vor der Impfung litt das Gewächs unter spontanen, aggressiven PepMV-Infektionen. Dank der Impfung waren die Pflanzen gesünder und kräftiger und die erhöhte Wachstumskraft führte letztendlich zu einer höheren Produktion.

Kommerzielle Daten eines Tomatenanbauers, der nach der Impfung mit PMV®-01 systematisch höhere Erträge für Spezialtomaten erzielt. Vor der Impfung litt das Gewächs unter einer PepMV-Infektion. Dank der PMV®-01-Imfung, weisen die gesunden Pflanzen ein schnelleres und generativeres Wachstum auf, was zu einem höher Ertrag führt.

Production increase in specialties with PMV^®-01 (kg/m²)