Infekcja wiroidem HLVd (Hop Latent Viroid) stanowi poważne zagrożenie dla upraw konopi na całym świecie. Takie ostrzeżenie zawiera świeżo opublikowane badanie przeprowadzone przez naukowców z Université de Sherbrooke w Kanadzie oraz z Uniwersytetu Hirosaki w Japonii. Szacuje się, że wiroid HLVd może to spowodować straty do 4 miliardów dolarów rocznie dla przemysłu konopi indyjskich.
Artykuł opublikowany w czasopiśmie Viruses opisuje odkrycie HLVd w chmielu i następnie w roślinach konopi, podaje krótki przegląd zasięgu tych infekcji w przemyśle oraz oferuje wskazówki dotyczące zapobiegania i zarządzania tym wirusem.
Ponadto badacze wskazują obszary przyszłych badań, które pomogą poszerzyć wiedzę na temat HLVd i konopi, oraz kluczowe priorytety rozwoju w celu przeciwdziałania wpływom HLVd.
Czym jest HLVd?
Wiroidy są klasą patogenów roślin i są najmniejszymi znanymi czynnikami chorobotwórczymi. Te jednoniciowe kręgi RNA są zwykle 50-80 razy mniejsze niż najmniejsze genomy wirusów, a w przeciwieństwie do wirusów, wiroidy nie mają ochronnej powłoki białkowej .
Pod koniec lat 80. badacze z Instytutu Agronomii i Technologii Żywności w Hiszpanii zgłosili odkrycie RNA podobnego do wiroidu w dwóch komercyjnych odmianach chmielu uprawianych w regionie León w Hiszpanii. Co istotne, to RNA podobne do wiroidu nie wywoływało negatywnych objawów chorobowych w chmielu, dlatego nazwano je “hop latent viroid” (HLVd).
Późniejsze badania nad chmielem uprawianym w Wielkiej Brytanii wykazały, że mimo iż rośliny chmielu zakażone HLVd wydają się nie wykazywać objawów, infekcja ta może istotnie zmniejszyć plon roślin oraz poziom kwasu alfa-goryczkowego lub zawartość olejku eterycznego w szyszce chmielu.
Obecnie HLVd odnotowano w komercyjnych plantacjach chmielu w Australii, Nowej Zelandii, Chinach, Japonii, Republice Korei, Rosji, Słowenii, Polsce, Niemczech, Czechach, Węgrzech, Francji, Hiszpanii, Portugalii, Wielkiej Brytanii, RPA , USA i Brazylii.
Jak podsumowuje nowy przegląd, dotychczasowe badania wykazały niewiele lub żadnych dowodów na to, że HLVd rozprzestrzenia się za pomocą pyłku lub nasion. Niemniej jednak, wiroid może być przenoszony na dużą odległość przez wykorzystanie zakażonych materiałów, a także rozprzestrzeniać się mechanicznie przez skażone narzędzia lub maszyny.
Co oznacza HLVd dla konopi?
Roślina konopi indyjskich zakażona HLVd (po lewej stronie) produkuje znacznie mniejszą ilość trichomów, w których powstają trichomy i kannabinoidy.
W 2019 roku pierwsze grupy badawcze zgłosiły wykrycie HLVd w roślinach konopi w USA. HLVd w konopiach jest również powszechnie określane jako “dudding” lub “choroba dudding”, a zakażone rośliny z objawami zwykle produkują mniejsze stężenia kannabinoidów, takich jak THC i CBD.
Co ciekawe, naukowcy w opublikowanych badaniach zauważają także, że tylko nieliczne odmiany konopi wykazują objawy związane z HLVd po zakażeniu, co sugeruje, że nasilenie choroby i objawy mogą być zależne od genotypu. Chociaż, jak zauważają autorzy badań, obecnie nie ma dowodów na istnienie odmian odpornych na HLVd.
U podatnych roślin, HLVd może prowadzić do produkcji mniejszych liści, opóźnionego wzrostu, deformacji, żółknięcia liści oraz zmniejszenia masy kwiatów i liczby trichomów. Kwiaty zakażonych roślin zwykle są mniejsze i luźniejsze, z mniejszą ilością trichomów. Co kluczowe dla przemysłu konopi, HLVd może powodować 40-50% redukcję w produkcji kannabinoidów i terpenów.
W innym raporcie wskazano, że zainfekowane rośliny mogą produkować nawet 50-70% mniej tetrahydrokanabinolu (THC), co znacznie obniża ich wartość handlową.
Zapobieganie rozprzestrzenianiu się wirusa
W 2021 roku eksperci z kalifornijskiej szkółki konopi przeprowadzili ponad 200 000 testów na konopiach z różnych zakładów uprawowych na terenie całego stanu, stwierdzając, że około 90% obiektów miało wynik pozytywny dla HLVd. Według autorów badań, około 30% roślin w każdym obiekcie wykazywało objawy infekcji.
Biorąc pod uwagę rozpowszechnienie HLVd w przemyśle konopi, ważne jest, aby hodowcy byli poinformowani o możliwości podjęcia odpowiednich kroków w celu kontroli i zarządzania tą infekcją wirusową.
Jak wyjaśniają autorzy badań, pierwszym krokiem skutecznego protokołu zapobiegawczego jest testowanie wszystkich roślin konopi i materiałów wprowadzanych do obiektu, aby upewnić się, że są one wolne od wirusa. Rośliny i materiały powinny być poddane kwarantannie przez około 30 dni, z testowaniem wykonanym w trzecim tygodniu kwarantanny. Ponieważ dystrybucja wiroidów w roślinie prawdopodobnie będzie nierównomierna, autorzy przeglądu zalecają również pobieranie i testowanie wielu próbek liści z różnych wysokości rośliny.
Chociaż nie ma dostępnych metod leczenia infekcji HLVd, niektóre techniki hodowli tkankowej merystematycznej mogą być używane do ratowania materiałów nienaruszonych przez infekcje HLVd.
W związku z tym, ścisłe środki zapobiegawcze przeciwko infekcjom wirusowym są kluczowe dla obiektów uprawowych. Jak szczegółowo opisują autorzy przeglądu, oznacza to posiadanie regularnego systemu testowania, dezynfekcję wszystkich urządzeń i narzędzi za pomocą rozcieńczonego wybielacza lub środków biobójczych, a także szybkie niszczenie wszelkich zakażonych materiałów w celu zatrzymania rozprzestrzeniania się wykrytych infekcji.
Co dalej dla badań nad HLVd?
Naukowcy zidentyfikowali do tej pory dwie odmiany HLVd występujące w gatunkach konopi. Autorzy badań uważają, że dalsze badania nad tymi odmianami są wciąż potrzebne “w celu zrozumienia, czy obie odmiany HLVd są zdolne do zakażania roślin konopi i wywoływania objawów chorobowych”.
Autorzy zalecają również, aby szukać bardziej praktycznych długoterminowych rozwiązań kontrolowania infekcji HLVd. Chociaż odpowiednia sterylizacja chemiczna i hodowla tkankowa merystematyczna może poradzić sobie z przypadkami infekcji, może to być pracochłonne i kosztowne dla hodowców. Długoterminowe rozwiązania, takie jak możliwość hodowli odmian roślin odpornej na HLVd, również powinno zostać przebadane.
