Nachweis des Kartoffel-Y-Virus (PVY) in sekundärinfizierten Kartoffelpflanzen mit ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay)

Zusammenfassung In einem Gef?ssversuch unter Gew?chshausbedingungen wurde die Erfassbarkeit des Y-Virus (PVY) in sekund?rinfizierten Pflanzen über einen Zeitraum von 11 Wochen geprüft. Untersucht wurden Bl?tter, Stengel, Stolonen, Wurzeln, die eingelegte Mutterknolle sowie neugebildete Tochterknollen. Mit Ausnahme der Mutterknolle konnte PVY in allen Pflanzenteilen mindestens zu einem Untersuchungszeitpunkt mit ELISA nachgewiesen werden. über den gesamten Untersuchungszeitraum nahmen die Viruskonzentrationen stets einen nichtlinearen Kurvenverlauf, mit einem absoluten H?hepunkt meistens zwischen dem 42. und 49. Tag nach dem Auspflanzen. Eine relativ hohe Viruskonzentration konnte in neugebildeten Knollen nur zu Beginn der Knollenbildung ermittelt werden.

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Summary The detection of PVY and the concentration of the virus in the various parts of the plant was checked weekly in the glasshouse over a period of 77 days. Under field conditions this would be equivalent to the period from planting to the death of the haulm. All leaves, stems, stolons, roots and residual mother tubers were examined as also were the newly formed daughter tubers. The presence of PVY could be demonstrated by ELISA in all plant parts with the exception of the mother tuber, at least at one test date, as can be seen in Tables 1 and 2. In both leaves and stems ELISA showed the presence of PVY at practically every test date, only at the first test date (14 days after planting) was the extinction value of the sixth leaf not significantly different to that of the healthy controls (Table 1). With ELISA, at least under glasshouse conditions, the presence of PVY can be established in every leaf and in the stem during the whole vegetative period, something which was not always possible with earlier methods of testing (Vulic & Arenz, 1963). The highest virus concentrations were found in the leaves, followed by the stems, stolons, newly formed tubers and roots respectively. As can be seen in Fig. 1, the virus concentration follows a non-linear curve with the highest point between the 42nd and 49th day (leaves) and the 35th and 42nd day (stems and stolons) after planting respectively. The concentration rose markedly for the first time again in the senescent phase (last test date) in all the plant parts examined (Fig. 1). The extinction value (=virus concentration) of the stolons was at all times lower than that of the leaves and stem following, however, the same curve form. The daughter tubers, which could only be tested from day 35 after planting, showed a steady fall in virus concentration, a slight increase being exhibited for the first time at the last test date (Fig. 1). Difficulty in demonstrating PVY in the newly formed tubers has also been described by Gugerli (1979). Further investigation is necessary to determine how these difficulties in the routine testing of tubers can be overcome. According to Gugerli (1979), presprouting the tubers led to an improvement in the demonstrability of PVY. Difficulty in demonstrating PVY in the roots, the presence of which could only be established with certainty at the end of the second and fourth week of age (Table 2), is the opposite of results obtained in our experiments on PVM infected plants (Hunnius & Daniel, 1979) as well as in experiments by Casper (1977) who in the case of PLRV even found the highes virus concentration in the roots. The spread of viruses in the tissues and their concentration in the roots appears to depend on the virus involved. That the presence of PVY in the mother tubers could not be established can have several explanations but is probably due to both the low initial concentration and the movement of the virus to newly formed parts of the plant. In serial testing with ELISA it is obvious that the recognition of PVY in the above ground parts of the plant is without problems, on the other hand, in newly formed daughter tubers much depends on the age of the tubers. In retrospect, further work is necessary on the serial testing of tubers, particularly with regard to the period after harvest, in order to extend the use of ELISA.

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Résumé La détection ainsi que la concentration virale du PVY ont été testées pendant 77 jours hebdomadairement, sur différentes parties de plantes cultivées en serre. Rapporté aux conditions de plein champ, cela représente la période entre la plantation et la maturité des plantes de pommes de terre. Les organes ciaprès ont été analysés: feuilles, tiges, stolons, racines, tubercules-mères ainsi que les tubercules-fils. Comme il ressort des tableaux 1 et 2, le PVY a été décelé sur tous les organes au moins lors d'un prélèvement, sauf sur le tubercule-mère. Sur les feuilles et les tiges, le PVY est pratiquement décelé lors de chaque prélèvement, mis à part pour le premier test (14 jours après plantation), les valeurs d'extinction de la 6ème feuille n'était pas significativement différentes de celles du contr?le sain (tableau 1). Le test ELISA a l'avantage de pouvoir déceler le PVY sur chaque feuille et sur la tige, pendant toute la période de végétation pour des conditions de serre; cela n'était pas le cas avec les tests habituels (Vulic & Arenz, 1963). La concentration virale la plus élevée a été trouvée sur les feuilles, ensuite dans la tige, les stolons, les tubercules nouvellement formés et sur les racines. Selon la figure 1, la concentration du virus n'évolue pas linéairement, le maximum absolu est attein entre le 42ème et le 49ème jour après plantation dans les feuilles, et entre le 35ème et 42ème jour dans les tiges et stolons. Le taux de virus a augmenté une nouvelle fois sur tous les organes de la plante (plus ou moins fortement) pendant la phase de maturation (fig. 1), comme cela a été observé lors du dernier prélèvement. L'extinction (concentration de virus) a été plus faible sur les stolons pour chaque prélèvement que sur les feuilles et tiges, l'évolution était en revanche semblable. Sur les tubercules-fils, dont le test peut avoir lieu 35 jours après plantation, la concentration diminuait régulièrement pour n'accro?tre qu'au dernier prélèvement (fig. 1). La problématique de détection du virus PVY sur les tubercules jeunes a également été décrite par Gugerli (1979). D'autres recherches seront indispensables afin de pouvoir surmonter ce problème pour les tests de routine. Selon Gugerli (1979), la prégermination permet d'améliorer le résultat du test. Les difficultés rencontrées pour la déction du PVY dans les racines, ce qui n'a été possible qu'à la fin de la 2ème et 4ème semaines après plantation (tableau 2), sont en discordance avec nos résultats obtenus sur des plantes contaminées de PVM (Hunnius & Daniel, 1979), et Casper (1977) qui avait observé dans les racines le taux le plus élevé de PLRV. La dissémination des virus et leur concentration dans les racines semblent être spécifiquement liées aux virus. Il y a plusieurs raisons pour que le PVY n'ait pu être décelé dans le tubercule-mère. Probablement, cela est lié à la très faible concentration au départ, ainsi qu'à la migration des virus dans les parties de la plante nouvellement formées. Il faut noter pour le test ELISA de routine que le PVY peut être décelé sans problème sur les parties sériennes des plantes. En revanche, sur les tubercules-fils le résultat dépend fortement de l'age de ces derniers. Il s'agira de poursuivre les essais avec ELISA, en tenant particulièrement compte du temps d'attente nécessaire après la récolte, pour que le test soit fiable et opérationnel.