Επίδραση της χιτοζάνης στη μόλυνση και την ασθένεια που προκαλεί ο ιός τού μωσαϊκού της αγγουριάς (cucumber mosaic virus, CMV) στην κοινή κολοκυθιά (Cucurbita pepo), σε συνθήκες αγρού

Abstract

Η χιτοζάνη είναι ένας φυσικός πολυσακχαρίτης που παρουσιάζει ευρέως άμεση και έμμεση δράση έναντι διαφόρων φυτικών παθογόνων. Η παρούσα μελέτη είχε ως σκοπό την διερεύνηση της επίδρασης της χιτοζάνης στις μολύνσεις (εργαστηριακές και φυσικές) και την ασθένεια που προκαλεί ο ιός του μωσαϊκού της αγγουριάς (cucumber mosaic virus, CMV) στην κοινή κολοκυθιά. Στη μελέτη χρησιμοποιήθηκε χιτοζάνη μεσαίου μοριακού βάρους, η οποία ψεκάστηκε (1% διάλυμα σε 1% οξικό οξύ) σε νεαρά φυτά τοπικής ποικιλίας κολοκυθιού (Κομποκολόκυθο). Αψέκαστα φυτά και φυτά που ψεκάστηκαν με 1% οξικό οξύ χρησιμοποιήθηκαν ως μάρτυρες. Μια μέρα μετά τον ψεκασμό, τα μισά φυτά μολύνθηκαν μηχανικά με ελληνική απομόνωση του CMV-I17F. Δέκα ήμερες αργότερα (τέλος Ιούνιου του 2023), συνολικά 180 φυτά (μολυσμένα και υγιή) εγκαταστάθηκαν σε πειραματικό αγρό στο Ύπατο Βοιωτίας, με τρεις επαναλήψεις των 10 φυτών για κάθε μια από τις έξι επεμβάσεις πειραματισμού. Για τους επομένους δύο μήνες, ανά μία ή δυο εβδομάδες, γινόταν καταγραφή δεικτών ανάπτυξης (διάμετρος φυτών, αριθμός ανθέων και αναπτυσσόμενων καρπών) και παραγωγής (συγκομισμένοι καρποί και βάρος συγκομισμένων καρπών), παράλληλα με την εξέλιξη των συμπτωμάτων στα μολυσμένα φυτά. Στον αγρό, 28 ήμερες μετά την τεχνητή μόλυνση των φυτών με CMV, τα μισά φυτά από όλες τις επεμβάσεις ψεκάζονταν σε εβδομαδιαία βάση είτε με απλό θρεπτικό διάλυμα είτε με ενισχυμένο με αμινοξέα γλυκίνη - βεταϊνη και προλίνη. Η εξάπλωση του CMV στους υγιείς μάρτυρες καταγράφηκε με έλεγχο των φυτών με δοκιμές ELISA. Αν και το σχήμα της χιτοζάνης που εφαρμόστηκε δε μείωσε τα ποσοστά μολύνσεων και τις επιπτώσεις του CMV στα φυτά που μολύνθηκαν μηχανικά στο εργαστήριο, μείωσε την επίδρασή του ιού σε αυτά που μολύνθηκαν στον αγρό, χωρίς όμως να έχει κάποια αποτελεσματικότητα στις φυσικές μολύνσεις. Καταγράφηκε όμως θετική επίδραση της εφαρμογής χιτοζάνης στην επιβίωση των φυτών στον αγρό. Η εφαρμογή ενισχυμένου με αμινοξέα θρεπτικού διαλύματος δεν είχε κάποια επίδραση στα φυτά συγκριτικά με την εφαρμογή απλού θρεπτικού διαλύματος. Λαμβάνοντας υπόψη ότι πραγματοποιήθηκε μόνο μια εφαρμογή χιτοζάνης σε πρώιμο στάδιο της μόλυνσης των φυτών, χρειάζεται περεταίρω πειραματισμός διαδοχικές εφαρμογές και διαφορετικές συγκεντρώσεις, προκειμένου να αξιολογηθεί καλύτερα η επίδραση της χιτοζάνης στη μόλυνση από τον ιό και τις επιπτώσεις της ασθένειας.

Abstract Chitosan, a naturally occurring polysaccharide, has a potential effect against various plant pathogens. The present study aimed at investigating the effect of chitosan on the infection (mechanical in the laboratory and natural in the field) and the disease caused by cucumber mosaic virus (CMV) in zucchini. The experiment was conducted using a medium molecular weight chitosan, which was applied by foliar spraying (1% solution in 1% acetic acid) on young zucchini plants of a local variety (Kompokolokytho). Untreated plants and plants treated with 1% acetic acid were used as controls. One day after the application, half of the plants were mechanically inoculated with a Greek isolation of CMV-I17F. Ten days later (end of June 2023), a total of 180 plants (infected and healthy) were transplanted at an experimental field in Ypato, Viotia, with three repetitions of 10 plants, for each of the six treatments. For the next two months, the growth (plant diameter, number of flowers and growing fruits) and production (harvested fruits) of the plants were recorded every week or two, along with symptoms development. 28 days post inoculation, half of the plants from all treatments were sprayed on a weekly basis either with a basic nutrient solution or with a solution enriched with the amino acids glycine - betaine, and proline. The spread of CMV in plots of healthy controls was recorded by testing the plants by ELISA in early August and September. Although the chitosan scheme applied did not reduce the infection rates or the effects of CMV infection on plants mechanically inoculated in the laboratory, it reduced the effect of the virus on those infected in the field, without however having any effect on natural CMV infection rates. However, a positive effect of chitosan application on plant survival in the field was recorded. The application of an amino acid-enriched nutrient solution had no effect on plants compared to the application of a simple nutrient solution. Considering that one treatment at one early time point was given, further experimentation needs to be done to with sequential treatments and different concentrations to better assess a protective, plant health promoting effect of chitosan on virus infection and disease development.