Xylella fastidiosa. Ένα αναδυόμενο παθογόνο για την χώρα μας;

Transcript

1 Xylella fastidiosa. Ένα αναδυόμενο παθογόνο για την χώρα μας; Δημήτρης Γκούμας, Καθηγητής Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Κρήτης Σχολή Τεχνολογίας Γεωπονίας & Τεχνολογίας Τροφίμων, Τμήμα Τεχνολόγων Γεωπόνων SAGE10: Το Έργο που αποτιμά το αποτύπωμα της Ελαιοκαλλιέργειας στο περιβάλλον Galaxy, 27 Ιουνίου 2014, Ηράκλειο Κρήτης

2 ΟΡΙΣΜΟΙ Αναδυόμενη είναι μια ασθένεια που είτε πρωτοεμφανίζεται σε ένα πληθυσμό είτε ήδη υπήρχε αλλά αυξάνει η συχνότητα εμφάνισης και η εξάπλωσή της (WHO) Αναδυόμενη είναι μια απειλή για τα φυτά όταν έχει αίτιο που ταυτοποιείται για πρώτη φορά και στο οποίο μπορεί να υπάρξει μεγάλη έκθεση ή όταν προέρχεται από μια απροσδόκητη νέα ή αυξημένη έκθεση ή/και ευπάθεια σε γνωστό αίτιο (EFSA) Παθογόνο καραντίνας

3 Αίτια ανάδυσης Εισαγωγές (56 %) Καιρικές συνθήκες & Κλιματική αλλαγή (25 %) Καλλιεργητικές πρακτικές (9%) Αλλαγές στον πληθυσμό του φορέα (7 %) Γενετική εξέλιξη (2%) Διαταραχές των οικοθέσεων (1%)

4 Ιστορικό Πρώτη εμφάνιση δεκαετία 1880 σε αμπέλι στην Καλιφόρνια (14.ΟΟΟ ha) Πρώτη περιγραφή/καταγραφή 1887 [Pierce s disease (PD) αμπέλι] Πρώτη απομόνωση το 1978, από αμπέλι ως παθογόνο αίτιο ένα βακτήριο (Davis et al., 1978) Πρώτη ταυτοποίηση το 1987 το παθογόνο αίτιο είναι ένα gram βακτήριο, που αποικίζει τα αγγεία, μεταφέρεται με φορείς, αργής ανάπτυξης, που περιγράφεται, ταυτοποιείται & ονομάζεται Xylella fastidiosa (Wells et al. 1987)

5 Ιστορικό Μέχρι τη 10ετία του80, παθογόνο αίτιο θεωρείτο ιός ή RLO Από τη 10ετία του 1940 διάφορα τζιτζικάκια αναγνωρίστηκαν ως φορείς (Houston et al. 1947; Severin, 1949) Σήμερα 130 μετά συνεχίζει να είναι μια σημαντική ασθένεια για την καλλιέργεια του αμπελιού στις ΗΠΑ (Καλιφόρνια, Τέξας, Φλόριντα)

6 Ιστορικό Από το 1890 παρόμοια ασθένεια [phony peach disease (PPD)] σε ροδακινιά (Prunus perscica) Το 1987 παρατηρήθηκε στη Βραζιλία μια παρόμοια ασθένεια σε εσπεριδοειδή, με γρήγορη διασπορά [citrus variegated chlorosis (CVC) ή citrus X disease ] και το 1993 απομονώθηκε το X. fastidiosa (Chang et al., 1993)

7 Ιστορικό Μετά το 1987, το X. fastidiosa βρέθηκε σε ευρύ αριθμό καλλιεργούμενων και δασικών με ή χωρίς να προκαλεί συμπτώματα. > από 150 ξενιστές Πολλά αυτοφυή φυτά, ζιζάνια & δένδρα (συχνά μόνο σε λανθάνουσα μορφή) Πρώτη τεκμηριωμένη (?) αναφορά στην Ευρώπη 2013 σε Ελιά Αμυγδαλιά - Πικροδάφνη

8 Ιστορικό Το παθογόνο χαρακτηρίζεται από σημαντική γονοτυπική και φαινοτυπική ποικιλομορφία Τα στελέχη του βακτηρίου συνήθως ομαδοποιούνται σε υποείδη, με βάση το διαφορετικό εύρος ξενιστών

9 Το Παθογόνο σήμερα X. fastidiosa subsp. fastidiosa -PD and ALS, strains from cultivated grape, alfalfa, almond (two), maple (Acer), cherry, spanish broom (Genista), one strain western redbud (Cercis occidentalis), olive (USA) subsp.multiplex PPD, PLS, strains from peach, elm, plum, pigeon grape (Vitis aestivalis), sycamore (Platanus), and almond (one strain); olive (USA), sweetgum (Liquidambar), Ginkgo, crape myrtle (Lagerstroemia indica), one strain western redbud subsp. pauca CVC, strains from Citrus and probably those of coffee, Coffea(CLC), olive (It) subsp.sandyi strains from Nerium oleander(ols) daylily (Hemerocallisspp.), Jacaranda, and Magnolia supsp. tashke strains from the ornamental tree Chitalpa tashkentensis

10 Πρόκειται για: Διασυστηματικό παθογόνο Εγκαθίσταται στον αγγειακό ιστό - βιοφίλμ Πολλαπλασιάζεται και κινείται ανοδικά και καθοδικά Προκαλεί δυσλειτουργίες στη διακίνηση και τροφοδοσία του ασθενούς φυτού με νερό και θρεπτικά συστατικά. Εκδήλωση συμπτωμάτων κλασσικής αδροβακτηρίωσης: Χλωρώσεις Μάρανση Περίκαυμα «καψάλισμα», «τσουρούφλισμα» και νέκρωση φύλλων Ξήρανση κλαδίσκων και κλάδων Καχεξία με μείωση της παραγωγικότητας Ξήρανση ολόκληρου του ελαιόδεντρου. Τα συμπτώματα αυτά συχνά συνδέονται ή συγχέονται & με την έλλειψη νερού ξηρασία, με την παρουσία άλλων φυτοπαθογόνων (Verticillium, Fomitiporia, Phoma κ.ά.) αλλά και με την τοξικότητα από άλατα ή ζημιές από ζιζανιοκτόνα

11

12

13

14 Xyllela fastidiosa: Ένα νέο βακτήριο της ελιάς στην Ευρώπη;

15 Xyllela fastidiosa: Ένα νέο βακτήριο της ελιάς στην Ευρώπη;

16 Xyllela fastidiosa: Ένα νέο βακτήριο της ελιάς στην Ευρώπη;

17 Xyllela fastidiosa: Ένα νέο βακτήριο της ελιάς στην Ευρώπη;??

18 Xyllela fastidiosa: Ένα νέο βακτήριο της ελιάς στην Ευρώπη;?

19 Xyllela fastidiosa: ΑΜΠΕΛΙ Pierce s Disease (PD) Καψάλισμα φύλλων με χλωρωτικά τμήματα Αποφύλλωση, βραχυγονάτωση, νανισμός Ξήρανση σταφυλιών Ανομοιόμορφη ωρίμανση κληματίδων (δημιουργία «πράσινων νησίδων») Νέκρωση πρέμνων

20

21 Εσπεριδοειδή Ποικιλοχρωματική χλώρωση - Citrus variegated chlorosis (CVC) Τα συμπτώματα είναι περισσότερο εμφανή σε δένδρα ηλικίας 3-6 ετών. Φύλλα χλωρωτικές κηλίδες (-Zn), ελαφρά υψωμένες (επάνω), καστανές με κόμμι (κάτω) Νέκρωση κορυφών κλαδίσκων & κλάδων Μικροκαρπία, πρώιμη ωρίμανση Μειωμένη παραγωγή (60-80%) Χρόνια μορφή: καχεκτική ανάπτυξη & νέκρωση κλαδίσκων

22 Μέχρι το 2005, στη περιοχή του Sao Paulo το ποσοστό μόλυνσης ήταν 43%. Κάθε χρόνο, περίπου 6 εκατ δένδρα (3%) νεκρώνονται (αξία $120 εκατ)

23 ΞΕΝΙΣΤΕΣ πολύ ευπαθής Ασθένεια κυρίως πορτοκαλιάς (cv Pera ) ευπαθείς Μανταρίνια: Nova, Forune, Clementine, Ellendale, Wilking ευπαθείς Ανεκτικές: Cravo tangerine, Murcott tangor, citron, pummelo, & Red Blush grapefruit. Ανθεκτικές: Star Ruby, Marsh seedless grapefruits, Ponkan and Dancy tangerines, satsumas, tangelos, lemons and limes, Rough lemon, Volkamer lemon, kumquats, and Poncirus trifoliate.

24 Εξέλιξη της Ποικιλοχρωματικής χλώρωσης σε μια 6ετίας

25 Αμυγδαλιά Δαμασκηνιά - Ροδακινιά

26 Συμπτώματα σε άλλους ξενιστές Καψάλισμα, περίκαυμα, νέκρωση φύλλων (scorch and scald) Ασθενής χλώρωση ή καφέτιασμα περιφερειακά στο φύλλο ή στη κορυφή, συχνά με υδατώδη εμφάνιση πριν τη ξήρανση Αρχικά σε λίγους κλάδους, μετά καθολικό Προσβλημένα τμήματα με στενά χλωρωτικά περιθώρια, εμφανή το φθινόπωρο Πρόωρη φυλλόπτωση, νέα φύλλα με δυσμορφίες Παραμορφωμένοι καρποί, μίσχοι με έσω και έξω μεταχρωματισμό Μη φυσιολογική ανάπτυξη, μάρανση ξήρανση δένδρου Πλάτανος Καρυδιά Πεκάν Βελανιδιά

27 Καψαλισμένοι κλάδοι εμφανίζονται με τυχαία σε όλη τη φυλλόσφαιρα (δρυς) Αποφύλλωση προσβεβλημένων δένδρων, με πρόωρη φυλλόπτωση

28 Γεωγραφική εξάπλωση του Xylella fastidiosa:

29 Στοιχεία Βιολογίας Η ένταση των συμπτωμάτων και η εμφάνιση της ασθένειας με μορφή επιδημίας επηρεάζεται από: τον ξενιστή την ποικιλία τα έντομα-φορείς την ηλικία του δένδρου και τις συνθήκες περιβάλλοντος. Το βακτήριο συχνά βρίσκεται σε λανθάνουσα κατάσταση σε πολλά καλλιεργούμενα και ιδιαίτερα σε αυτοφυή φυτά, τα οποία αποτελούν πηγές και αποθήκες, διατήρησης και διασποράς του σε καλλιεργούμενα φυτά με τη βοήθεια των εντόμωνφορέων του.

30 Μετάδοση - Διασπορά το πολλαπλασιαστικό υλικό τον εμβολιασμό και με φορείς, κυρίως μυζητικά έντομα, όπως διάφορα τζιτζικάκια (Cicadellidae, Cercopidae). Κίνηση φορέων μεταξύ ξενιστών εναλλακτικοί ξενιστές Κύριος ξενιστής? Κίνηση φορέων στη φυλλόσφαιρα του ξενιστή

31 Επιδημική εμφάνιση συνδέεται με την εμφάνιση νέου φορέα Η μετάδοση του Xyllela fastidiosa από τα έντομα είναι ιδιάζουσα καθώς το έντομο που το παραλαμβάνει από τα αγγεία μολυσμένου φυτού μπορεί να το μεταφέρει άμεσα σε υγιή φυτά σε όλη τη διάρκεια της ζωής του ως ακμαίου. Το βακτήριο εγκαθίσταται στον τροφικό σωλήνα όπου προσκολλάται και πολλαπλασιάζεται μέχρι το στάδιο της έκδυσης του εντόμου. Η αποτελεσματικότητα της μετάδοσης ποικίλει σημαντικά, εξαρτώμενη από είδος του εντόμου, το φυτό-ξενιστή και το γονότυπο του βακτηρίου. Τρία χρόνια μετά την είσοδο στην περιοχή του GWSS (Homalodisca vitripennis, glas-winged sharpshooter ) και την εκδήλωση των πρώτων συμπτωμάτων Πιο αποτελεσματικές μολύνσεις από τους αυτόχθονες φορείς

32 Δυνητικοί φορείς για την Ευρώπη Philaenus spumarius Cicadella viridis Μήπως η αδυναμία διαχείμασης ως ακμαίου των φορέων αποτελεί την αιτία μη εγκατάστασης χρόνιων μορφών των ασθενειών σε πολυετείς καλλιέργειες φυτών στην Ευρώπη;

33 Στην Καλιφόρνια εμφανίζεται σε αρδευόμενα αμπέλια και κοντά σε κανάλια με δένδρα & ζιζάνια όπου σιτίζονται & επιβιώνουν τα έντομα-φορείς αμπέλι αμπέλι μηδική

34 Τα όρια εγκατάστασης της ασθένειας του Pierce s προσδιορίζονται από την ένταση του χειμώνα Δυνητική εγκατάσταση του XF με εκτίμηση της ελαχίστης θερμοκρασίας Ιανουαρίου severe = αδύνατη η επιχειρηματική καλλιέργεια αμπελιού

35 Τα όρια εγκατάστασης της ασθένειας του Pierce s προσδιορίζονται από την ένταση του χειμώνα Δυνητική εγκατάσταση του XF με εκτίμηση της ελαχίστης θερμοκρασίας Ιανουαρίου Οι λόγοι της «εξαφάνισης» του Xylella το χειμώνα και η «ανάκαμψη» των πρέμνων είναι ΑΓΝΩΣΤΟΙ severe = αδύνατη η επιχειρηματική καλλιέργεια αμπελιού

36 Τι πρέπει να κάνουν οι Ιταλοί Με δεδομένη την πρόσφατη αναγνώριση της παρουσίας X. fastidiosa στη Nότια Ιταλία (Saponari et al., 2013) υπάρχουν πολλά ανοικτά ερωτήματα που πρέπει να αντιμετωπιστούν, όπως: προσδιορισμό του μεγέθους της έκτασης της μολυσμένης περιοχής (σήμερα υπολογίζεται σε περίπου εκτάρια / χιλ δένδρα) εντοπισμό πρόσθετων εστιών μόλυνσης ταυτοποίηση των εντόμων φορέων και τη χρήση τους σε δοκιμές μετάδοσης αναγνώριση των ξενιστών που χρησιμεύουν ως πηγή του μολύσματος για την ελιά προσδιορισμός πιθανής δευτερογενούς διάδοση στην ελιά διασπορά και εποχιακή διακύμανση του βακτηρίου στις μολυσμένες ελιές απομόνωση του βακτηρίου σε αξενική καλλιέργεια και προσδιορισμό του γονότυπου της παθογένεια στην ελιά.

37 Τι κάνουν οι Ιταλοί Οριοθετούν τις περιοχές μόλυνσης

38 Τι κάνουν οι Ιταλοί Οριοθετούν τις περιοχές μόλυνσης

39 Τι κάνουν οι Ιταλοί προχωρούν σε κοπή δένδρων

40 Saponari et al., Elbeaino et al Identification of three potential insect vectors of Xylella fastidiosa in southern Italy. Phytopathologia Mediterranea (2014) 53 Doi /Phytopathol_Mediterr Loconsole et al Detection of Xylella fastidiosa in olive trees by molecular and serological methods Journal of Plant Pathology (2014), 96 (1), 7-14 Expecting the unexpected: the future of Xylella fastidiosa in Italy? Krugner et al Evaluation of olive as a host of Xylella fastidiosa and associated sharpshooter vectors. Plant Disease Accepted for publication Τι κάνουν οι Ιταλοί Έρευνα - Δημοσιεύσεις

41 Τι κάνουν οι Ιταλοί Οργανώνουν συνέδρια & ενημερώσεις

42 Μέχρι τότε εμείς δεν πρέπει να περιμένουμε Η ανάδυση μιας ασθένειας προκύπτει: Εισαγωγές (56 %) ΦΥΤΟΫΓΕΙΟΝΟΜΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ - ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΕΙΣ Καιρικές συνθήκες & Κλιματική αλλαγή (25 %) Καλλιεργητικές πρακτικές (9%) (μείωση στρες, εγκατάλειψη χημικά ) Αλλαγές στον πληθυσμό του φορέα (7 %) (διερεύνηση αυτοχθόνων φορέων ) Γενετική εξέλιξη (2%) Διαταραχές των οικοθέσεων (1%) Ανώτερο ένα τρίτο της κόμης Κατώτερο ένα τρίτο της κόμης

43 Εκπαίδευση και Ανθρώπινο Δυναμικό Σχολές: Γεωπονίας, Εφαρμοσμένων Επιστημών, Μηχανικών, Διοίκησης & Οικονομίας, Επιστημών Υγείας. 16 Προγράμματα Σπουδών Πρώτου Πτυχίου (BSc). 7 Αυτοδύναμα Μεταπτυχιακά Προγράμματα. 6 Εγκαταστάσεις (στο Ηράκλειο, τα Χανιά, το Ρέθυμνο, τον Άγιο Νικόλαο, την Ιεράπετρα και τη Σητεία!) φοιτητές (~ ενεργοί). Εκπαιδευτικοί: 165 Μόνιμοι, 260 Έκτακτοι. Διεθνή αποδεκτά στοιχεία: Πολυτεχνικές & Σχολές Θετικών Επιστημών - 15 φοιτητές σε ν έτη σπουδών ανά μέλος ΔΕΠ. 120 Διοικητικοί Υπάλληλοι, 35 Ειδικό Τεχνικό Προσωπικό. 80 Μέλη Προσωπικού Ερευνητικών Προγραμμάτων. 3/7/2014 Έρευνα και Ανάπτυξη στο ΤΕΙ Κρήτης 43

44 Η Έρευνα στο ΤΕΙ Κρήτης Αξιολόγηση δημοσιευμένου ερευνητικού έργου, , από το Εθνικό Κέντρο Τεκμηρίωσης (ΕΚΤ) ΤΕΙ Κρήτης Το ΤΕΙ Κρήτης: 1 ο σε δείκτη απήχησης μεταξύ των 16 ΤΕΙ της χώρας. 1 ο σε αριθμό αναφορών ερευνητικών εργασιών. 2 ο σε άθροισμα δημοσιεύσεων. Έχει ξεπεράσει οκτώ Ελληνικά Ιδρύματα του Πανεπιστημιακού Τομέα. Το ΤΕΙ Κρήτης υλοποιεί πολλά ελληνικά και διεθνή ανταγωνιστικά προγράμματα. Το 30% περίπου του Προϋπολογισμού του προέρχεται από ερευνητικά έργα. Έχει πολλές ελληνικές και ξένες συνεργασίες. 3/7/2014 Έρευνα και Ανάπτυξη στο ΤΕΙ Κρήτης 44

45

46 Αντιμετώπιση Η χημική αντιμετώπιση του βακτηρίου είναι αδύνατη Η προσπάθεια των «αμόλυντων χωρών» εστιάζεται στην αποφυγή εισόδου του παθογόνου με την εφαρμογή αυστηρών μέτρων καραντίνας, φυτοϋγειονομικού ελέγχου και επισκοπήσεων (surveys) στις εγκαταστημένες καλλιέργειες Είναι δύσκολο να γίνει αποτραπεί η είσοδος σε μια χώρα/περιοχή και να ελεγχθεί από την στιγμή της εγκατάστασής της Στις χώρες που ενδημεί επιδιώκεται η χρησιμοποίηση ανθεκτικών ποικιλιών, η λήψη καλλιεργητικών μέτρων και υγιεινής και η χημική και βιολογική αντιμετώπιση των εντόμων φορέων. Αντοχή στα ευρωπαϊκά αμπέλια δεν υπάρχει ή είναι σπάνια, ενώ η αντιμετώπιση των φορέων δεν είναι πολύ αποτελεσματική όπου επιχειρήθηκε. Καλλιεργητικές τεχνικές με σκοπό τη διατήρηση της καλλιέργειας σε άριστο επίπεδο παίζουν σημαντικό ρόλο Όμως δεδομένου ότι το παθογόνο έχει μεγάλο εύρος ξενιστών και πολυάριθμους φορείς ενώ ταυτόχρονα μπορεί να επιβιώνει σε λανθάνουσα κατάσταση σε ασυμπωματικούς ξενιστές και σε συνδυασμό με το σύγχρονο γρήγορο τρόπο διακίνησης του φυτικού υλικού σε παγκόσμιο επίπεδο η πιθανότητα αποφυγής της εισαγωγής νέων παθογόνων σε περιβάλλοντα που ευνοούν την ανάπτυξη, εγκατάσταση και τον πολλαπλασιασμό τους είναι αναπόφευκτη.