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Gelbe Drachenkrankheit

Krankheit von Zitrusfrüchten

Die Gelbe Drachenkrankheit (englisch: citrus greening disease; chinesisch: 黃龍病; pinyin: huánglóngbìng; oder HLB)[1] ist eine Krankheit von Zitrusfrüchten, die durch einen vektorübertragenen Erreger verursacht wird. Die Erreger sind bewegliche Bakterien, Candidatus Liberibacter spp. Die Krankheit wird durch Blattflöhe übertragen und verschleppt. Es wurde auch gezeigt, dass die Krankheit durch Pfropfen übertragbar ist.[2] Derzeit sind drei verschiedene Arten von HLB bekannt: Die hitzetolerante asiatische Form und die hitzeempfindliche afrikanische und amerikanische Form. Die Krankheit wurde erstmals 1929 beschrieben und 1943 erstmals in China gemeldet. Die afrikanische Variante wurde erstmals 1947 in Südafrika gemeldet, wo sie immer noch weit verbreitet ist. Schließlich erreichte sie die Vereinigten Staaten und erreichte Florida im Jahr 2005. Innerhalb von drei Jahren hatte sie sich auf die Mehrheit der Zitrusfarmen ausgebreitet. Die rasante Zunahme dieser Krankheit hat die Zitrusindustrie nicht nur in Florida, sondern in den gesamten USA bedroht. Bis 2009 haben 33 Länder eine HLB-Infektion in ihrer Zitrusernte gemeldet.[3]

Gelbe Drachenkrankheit an Mandarinen

Symptome

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HLB zeichnet sich durch die allgemeinen Symptome der Vergilbung der Adern und des angrenzenden Gewebes aus, gefolgt von einer fleckigen Sprenkelung des gesamten Blattes, vorzeitiger Entlaubung, dem Absterben von Zweigen, dem Verfall von ernährenden Wurzeln und Seitenwurzeln sowie dem Rückgang der Vitalität, dem schließlich der Tod der gesamten Pflanze folgt. Betroffene Bäume haben ein verkümmertes Wachstum, tragen mehrere Blüten außerhalb der Saison (von denen die meisten abfallen) und produzieren kleine, unregelmäßig geformte Früchte mit einer dicken, blassen Schale, die am Boden grün bleibt und sehr bitter schmeckt.[4] Gemeinsame Symptome können oft mit Nährstoffmängeln verwechselt werden; das Unterscheidungsmerkmal zwischen Nährstoffmängeln ist jedoch das Muster der Symmetrie. Nährstoffmängel neigen dazu, symmetrisch entlang des Blattaderrandes zu verlaufen, während HLB eine asymmetrische Vergilbung um die Ader herum aufweist. Das auffälligste Symptom von HLB ist die Vergrünung und Verkümmerung der Früchte, besonders nach der Reifung.[5]

Übertragung

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HLB wurde ursprünglich für eine Viruserkrankung gehalten, aber später wurde entdeckt, dass sie durch Bakterien verursacht wird, die von Insektenvektoren übertragen werden. HLB-Infektionen können in verschiedenen Klimazonen auftreten und werden oft mit verschiedenen Arten von Blattflöhen in Verbindung gebracht.[6] Zum Beispiel werden Zitruspflanzen in Afrika unter kühlen Bedingungen infiziert, da die Bakterien vom Ostafrikanischen Zitrusblattfloh[7] (Trioza erytreae) übertragen werden,[8] einem invasiven Insekt, das kühle und feuchte Bedingungen für optimales Wachstum bevorzugt. Zitruspflanzen in Asien hingegen werden oft unter warmen Bedingungen infiziert, da die Bakterien vom Asiatischen Zitrusblattfloh (Diaphorina citri) übertragen werden.[9][10]

Das junge Larvenstadium ist am besten geeignet für die Übernahme von Ca. L. asiaticus durch den Asiatischen Zitrusblattfloh,[10] und einige Sorten zeigen eine größere Effizienz bei der Übertragung der Krankheit auf den Vektor als andere.[11] Auch die Temperatur zeigt einen großen Einfluss auf die Parasit-Wirt-Beziehung zwischen dem Bakterium und dem Insektenvektor und beeinflusst, wie es von den Insekten erworben und übertragen wird.[11]

Die Erreger sind anspruchsvolle, phloembeschränkte, gramnegative Bakterien aus der Gracilicutes-Klade. Die asiatische Form, Ca. L. asiaticus ist hitzetolerant. Das heißt, die Vergrünungssymptome können sich bei Temperaturen bis zu 35 °C entwickeln. Die afrikanische und die amerikanische Form sind hitzeempfindlich, d. h. die Symptome entwickeln sich nur bei Temperaturen im Bereich von 20–25 °C.[12] Obwohl der Ostafrikanische Zitrusblattfloh der natürliche Überträger von afrikanischem HLB und der Asiatische Zitrusblattfloh der natürliche Überträger von amerikanischem und asiatischem HLB ist, können beide Blattflöhe unter experimentellen Bedingungen tatsächlich jeden der beiden Erreger übertragen.[13]

Verbreitung

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Diaphorina citri

Das Verbreitungsgebiet des Asiatischen Zitrusblattflohs, der ein Vektor der HLB ist, liegt hauptsächlich im tropischen und subtropischen Asien. Sie wurde in allen Zitrusanbauregionen Asiens mit Ausnahme des japanischen Festlands gemeldet. Die Krankheit hat Ernten in China, Indien, Sri Lanka, Malaysia, Indonesien, Myanmar, den Philippinen, Pakistan, Thailand, den Ryūkyū-Inseln, Nepal, Saudi-Arabien und Afghanistan befallen. Auch Gebiete außerhalb Asiens haben die Krankheit gemeldet: Réunion, Mauritius, Brasilien, Paraguay und Florida in den USA seit 2005 und in mehreren Gemeinden in Mexiko seit 2009.[14][15][16][17][18] Am 30. März 2012 wurde HLB in einem einzelnen Zitrusbaum in Hacienda Heights, Los Angeles County, Kalifornien bestätigt.[19] Der erste Bericht über HLB in Texas erfolgte am 13. Januar 2012 an einem Valencia-Süßorangenbaum in einer kommerziellen Obstplantage in San Juan, Texas.[20] Die Aussichten für die allgegenwärtigen Hinterhof-Zitrusplantagen in Kalifornien sind düster, da es unwahrscheinlich ist, dass private Anbauer konsequent die Pestizide einsetzen, die in kommerziellen Obstplantagen eine wirksame Kontrolle bieten.[21]

Das Verbreitungsgebiet des Ostafrikanischen Zitrusblattflohs umfasst Afrika, Madeira, Saudi-Arabien, Portugal und den Jemen.[22] Diese Art ist empfindlich gegenüber hohen Temperaturen und entwickelt sich nicht bei Temperaturen über 25 °C. Sie ist auch ein Überträger des afrikanischen Stammes von HLB, der ebenfalls hitzeempfindlich ist. Dieser HLB-Stamm wird aus Afrika (Burundi, Kamerun, Zentralafrikanische Republik, Komoren, Äthiopien, Kenia, Madagaskar, Malawi, Mauritius, Reunion, Ruanda, Südafrika, St. Helena (unbestätigt), Swasiland, Tansania, Simbabwe), Saudi-Arabien und dem Jemen gemeldet. In der EU und den USA wurde die Krankheit bis 2004 nicht gemeldet; siehe jedoch oben.[23]

Bekämpfung

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Einige kulturelle Praktiken können bei der Überwachung dieser Krankheit wirksam sein. Zu den Kulturmethoden gehören antibakterielles Management, Hygiene, die Entfernung infizierter Pflanzen, häufiges Scouting und vor allem die Krisenmeldung.[24] Die Verfolgung der Krankheit hilft, eine weitere Infektion in anderen betroffenen Gebieten zu verhindern und weitere lokale Infektionen einzudämmen, wenn sie früh genug erkannt wird. Der Asiatische Zitrusblattfloh hat alternative Wirte, die Blattflöhe zu Zitruspflanzen in der Nähe locken können, wie die Orangenraute Murraya paniculata, Severinia buxifolia und andere Pflanzen in der Familie der Rautengewächse.[25]

Es ist kein Heilmittel für die Gelbe Drachenkrankheit bekannt, und die Bemühungen, sie zu kontrollieren, sind langwierig, weil infizierte Zitruspflanzen schwierig zu erhalten, zu regenerieren und zu untersuchen sind. Zu den anhaltenden Herausforderungen bei der Eindämmung der Krankheit im Freiland gehören die Saisonabhängigkeit des Phytopathogens und die damit verbundenen Krankheitssymptome, die Beschränkungen für Therapeutika, um das Phytopathogen in der Pflanze zu bekämpfen, die negativen Auswirkungen von Breitspektrum-Behandlungen auf die pflanzenfreundliche Mikrobiota und die potenziellen Auswirkungen auf die Gesundheit der Bevölkerung und des Ökosystems.[26]

Es wurden keine natürlich immunen Zitrussorten identifiziert; die Schaffung von gentechnisch veränderten Zitrusfrüchten könnte jedoch eine mögliche Lösung sein, aber es bestehen Fragen bezüglich der Akzeptanz bei den Verbrauchern.[27] Ein Forscher bei Texas AgriLife Research berichtete 2012, dass der Einbau von zwei Genen aus Spinat in Zitrusbäume die Resistenz gegen HLB in Gewächshausversuchen verbessert hat.[28] Feldversuche von Southern Gardens Citrus mit Orangen mit den Spinatgenen in Florida sind im Gange.[27]

An der University of Florida wurde eine resistente Sorte von Mandarinen mit dem Namen 'Bingo' gezüchtet.[29] Andere Sorten können eine teilweise Toleranz gegenüber der Krankheit aufweisen.[30]

Antibiotika

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Forscher des Agricultural Research Service des Landwirtschaftsministeriums der Vereinigten Staaten haben Zitronenbäume, die mit HLB infiziert sind, dazu benutzt, Immergrün-Pflanzen zu infizieren, um die Krankheit zu untersuchen. Immergrüne Pflanzen lassen sich leicht mit der Krankheit infizieren und reagieren gut, wenn sie experimentell mit Antibiotika behandelt werden. Forscher testen die Wirkung von Penicillin G-Natrium und dem Biozid 2,2-Dibromo-3-Nitrilopropionamid als potenzielle Behandlungen für infizierte Zitruspflanzen, basierend auf den positiven Ergebnissen, die bei der Anwendung auf infiziertem Immergrün beobachtet wurden.[31] Im Juni 2014 stellte das USDA zusätzliche 31,5 Millionen US-Dollar für die Ausweitung der Forschung zur Bekämpfung der HLB zur Verfügung.[32]

Bestimmte Antibiotika, insbesondere Streptomycin und Oxytetracyclin, können bei der Bekämpfung der HLB wirksam sein und wurden in den Vereinigten Staaten eingesetzt, sind aber in Brasilien und der Europäischen Union verboten.[33] Im Jahr 2016 erlaubte die EPA die Verwendung von Streptomycin und Oxytetracyclin auf Obstplantagen mit Zitrusfrüchten wie Grapefruits, Orangen und Mandarinen in Florida auf einer Notfallbasis, diese Genehmigung wurde im Dezember 2018 für Oxytetracyclin auf andere Bundesstaaten ausgeweitet.[33][34] Eine weitere Ausweitung von medizinisch wichtigen Antibiotika wird von der EPA vorgeschlagen, aber von der FDA und der CDC abgelehnt, vor allem weil zu erwarten ist, dass sich Antibiotikaresistenzen entwickeln und die menschliche Gesundheit beeinträchtigen.[33][34]

Peptide

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Wissenschaftler der University of California haben ein Peptid entdeckt, das in Gewächshausversuchen HLB verhinderte und behandelte; ab 2021 wird es in Feldversuchen getestet.[35][36] Die Universität hat mit Invaio eine exklusive Lizenz zur Entwicklung einer verbesserten injizierbaren Version des Produkts abgeschlossen.[37]

Siehe auch

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Literatur

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Einzelnachweise

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  1. ↑ The Disease: Huanglongbing (HLB). In: Citrus Research Board. Abgerufen am 29. November 2010 (englisch).
  2. ↑ Lin, K. H. 1956. Observation on yellow shoot on citrus. Etiological studies of yellow shoot on Citrus. Acta Phytopathological Sinica 2:1–42.
  3. ↑ Can Genetic Engineering Save the Florida Orange? 13. September 2014, abgerufen am 17. Juni 2017 (englisch).
  4. ↑ Hong-Ji Su (2001-02-01). "Citrus Greening Disease". Food & Fertilizer Technology Center. Retrieved 2014-05-18.
  5. ↑ UF/IFAS Citrus Extension: Plant Pathology. In: www.crec.ifas.ufl.edu. Abgerufen am 17. Juni 2017 (englisch).
  6. ↑ Andrew Paul Gutierrez and Luigi Ponti 2013. Prospective Analysis of the Geographic Distribution and Relative Abundance of Asian Citrus Psyllid (Hemiptera:Liviidae) and Citrus Greening Disease in North America and the Mediterranean Basin. Florida Entomologist, 96(4):1375–1391
  7. ↑ Deutsche Bezeichnung aus der EPPO-Datenbank, Eintrag TRIZER (abgerufen am 19. Mai 2023)
  8. ↑ Trioza erytreae (African citrus psyllid). In: www.cabi.org. Abgerufen am 17. Juni 2017 (englisch).
  9. ↑ CISR: Asian Citrus Psyllid. In: cisr.ucr.edu. Abgerufen am 17. Juni 2017 (englisch).
  10. ↑ a b Fengnian Wu, Jawwad A Qureshi, Jiaquan Huang, Eduardo Gonçalves Paterson Fox, Xiaoling Deng, Fanghao Wan, Guangwen Liang, Yijing Cen: Host Plant-Mediated Interactions Between 'Candidatus Liberibacter asiaticus' and Its Vector Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Liviidae). In: Journal of Economic Entomology. 111. Jahrgang, Nr. 5, 12. Juli 2018, ISSN 0022-0493, S. 2038–2045, doi:10.1093/jee/toy182, PMID 30010958 (englisch).
  11. ↑ a b Fengnian Wu, Jiaquan Huang, Meirong Xu, Eduardo G P Fox, G Andrew C Beattie, Paul Holford, Yijing Cen, Xiaoling Deng: Host and environmental factors influencing ' Candidatus Liberibacter asiaticus' acquisition in Diaphorina citri: Interactions between D. citri and ' Candidatus Liberibacter asiaticus'. In: Pest Management Science. 74. Jahrgang, Nr. 12, Dezember 2018, S. 2738–2746, doi:10.1002/ps.5060, PMID 29726075 (englisch).
  12. ↑ Garnier, M., S. Jagoueix-Eveillard, P. R. Cronje, G. F. LeRoux, and J. M. Bové. 2000. Genomic characterization of a Liberibacter present in an ornamental rutaceous tree, Calodendrum capense, in the Western Cape Province of South Africa. Proposal of 'Candidatus Liberibacter africanus subsp. capensis.' International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 50: 2119–2125.
  13. ↑ Lallemand, J., A. Fos, and J. M. Bové. 1986. Transmission de la bacterie associé à la forme africaine de la maladie du “greening” par le psylle asiatique Diaphorina citri Kuwayama. Fruits 41: 341–343.
  14. ↑ Detection of Huanglongbing (Candidatus Liberibacter asiaticus) in the municipality of Tizimin, Yucatan, Mexico. North American Plant Protection Organization's Phytosanitary Alert System, abgerufen am 2. Oktober 2010 (englisch).
  15. ↑ Update on the detection of Huanglongbing (Candidatus Liberibacter asiaticus) in backyard trees in the States of Yucatan and Quintana Roo, Mexico. North American Plant Protection Organization's Phytosanitary Alert System, abgerufen am 2. Oktober 2010 (englisch).
  16. ↑ Update on the detection of Huanglongbing (Candidatus Liberibacter asiaticus) in backyard trees in Mexico. North American Plant Protection Organization's Phytosanitary Alert System, abgerufen am 2. Oktober 2010 (englisch).
  17. ↑ Detection of Huanglongbing (Candidatus Liberibacter asiaticus) in the Municipality of Calakmul, Campeche, Mexico. North American Plant Protection Organization's Phytosanitary Alert System, abgerufen am 2. Oktober 2010 (englisch).
  18. ↑ Detection of Huanglongbing (Candidatus Liberibacter asiaticus) in the Municipalities of Mazatlan and Escuinapa, Sinaloa, Mexico. North American Plant Protection Organization's Phytosanitary Alert System, abgerufen am 2. Oktober 2010 (englisch).
  19. ↑ CITRUS DISEASE HUANGLONGBING DETECTED IN HACIENDA HEIGHTS AREA OF LOS ANGELES COUNTY. (Press release) California Department of Food and Agriculture, 30. März 2012, abgerufen am 18. April 2012 (englisch).
  20. ↑ Kunta, M., Sétamou, M., Skaria, M., Rascoe, J., Li, W., Nakhla, M., da Graça, J.V. 2012. First report of citrus Huanglongbing in Texas. Phytopathology 102, S4.66.
  21. ↑ Ian Lovett: Threat to California Citrus May Finish Backyard Trees In: The New York Times, 17. April 2012. Abgerufen am 18. April 2012 (englisch). 
  22. ↑ (EPPO/ CABI) European and Mediterranean Plant Protection Organization/Centre for Agricultural Bioscience International. 1979. EPPO data sheet on quarantine organisms, No. 46, Trioza erytreae (PDF). Archiviert vom Original am 13. Juli 2010; abgerufen am 17. Juni 2017 (englisch).
  23. ↑ [1]
  24. ↑ UF/IFAS Citrus Extension: Plant Pathology. In: www.crec.ifas.ufl.edu. Abgerufen am 17. Juni 2017 (englisch).
  25. ↑ UF/IFAS Citrus Extension: Plant Pathology. In: www.crec.ifas.ufl.edu. Abgerufen am 17. Juni 2017 (englisch).
  26. ↑ Ryan A. Blaustein, Graciela L. Lorca, Max Teplitski: Challenges for Managing Candidatus Liberibacter spp. (Huanglongbing Disease Pathogen): Current Control Measures and Future Directions. In: Phytopathology. 108. Jahrgang, Nr. 4, 24. Januar 2018, S. 424–435, doi:10.1094/phyto-07-17-0260-rvw, PMID 28990481 (englisch).
  27. ↑ a b Amy Harmon: A Race to Save the Orange by Altering Its DNA In: The New York Times, 27. Juli 2013. Abgerufen am 28. Juli 2013 (englisch). 
  28. ↑ R-Santaana (26 March 2012) Spinach genes may stop deadly citrus disease Agrilife Today, Texas A&M, Retrieved 1 October 2012
  29. ↑ Greg Allen: After A Sour Decade, Florida Citrus May Be Near A Comeback, NPR, 4. Dezember 2016. Abgerufen am 10. Februar 2017 (englisch). 
  30. ↑ Promising new citrus varieties for greening tolerance. In: ScienceDaily. Abgerufen am 5. Dezember 2019 (englisch).
  31. ↑ Dennis O’Brien: Periwinkle Plants Provide Ammunition in the War on Citrus Greening. USDA Agricultural Research Service, 26. April 2010, abgerufen am 18. Mai 2014 (englisch).
  32. ↑ $31.5mn allocated by USDA for research to fight citrus fruit disease, canadianbusiness.com. Abgerufen am 12. Juni 2014 (englisch). 
  33. ↑ a b c Andrew Jacobs: Citrus Farmers Facing Deadly Bacteria Turn to Antibiotics, Alarming Health Officials In: The New York Times, 17. Mai 2019. Abgerufen am 5. Juni 2019 (englisch). 
  34. ↑ a b Antibiotic Use on Oranges Gets Trump Administration's Approval. Center for Biological Diversity, 10. Dezember 2018, abgerufen am 6. Juni 2019 (englisch).
  35. ↑ Chien-Yu Huang, Karla Araujo, Jonatan Niño Sánchez, Gregory Kund, John Trumble, Caroline Roper, Kristine Elvin Godfrey, Hailing Jin: A stable antimicrobial peptide with dual functions of treating and preventing citrus Huanglongbing. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. 118. Jahrgang, Nr. 6, 9. Februar 2021, ISSN 0027-8424, doi:10.1073/pnas.2019628118, PMID 33526689 (englisch, pnas.org).
  36. ↑ Nian Wang: A promising plant defense peptide against citrus Huanglongbing disease. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. 118. Jahrgang, Nr. 6, 9. Februar 2021, ISSN 0027-8424, doi:10.1073/pnas.2026483118, PMID 33526706 (englisch, pnas.org).
  37. ↑ Jules Bernstein: UC Riverside discovers first effective treatment for citrus-destroying disease. University of California Riverside, 7. Juli 2020; (englisch).
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