Progress in Plant Protection

Wykrywanie i identyfikacja wirusów w polskiej populacji robinii akacjowej (Robinia pseudoacacia L.)
Detection and identification of viruses in the Polish black locust (Robinia pseudoacacia L.) population

Aleksandra Zarzyńska-Nowak, e-mail: a.zarzynska@iorpib.poznan.pl

Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Władysława Węgorka 20, 60-318 Poznań, Polska

Daria Budzyńska, e-mail: d.budzynska@iorpib.poznan.pl

Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Władysława Węgorka 20, 60-318 Poznań, Polska

Julia Minicka, e-mail: j.minicka@iorpib.poznan.pl

Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Władysława Węgorka 20, 60-318 Poznań, Polska

Natasza Borodynko-Filas, e-mail: n.borodynko@iorpib.poznan.pl

Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Władysława Węgorka 20, 60-318 Poznań, Polska

Beata Hasiów-Jaroszewska, e-mail: b.hasiow@iorpib.poznan.pl

Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Władysława Węgorka 20, 60-318 Poznań, Polska

Grażyna Korbecka-Glinka, e-mail: gkorbecka@iung.pulawy.pl

Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy, Czartoryskich 8, 24-100 Puławy, Polska
Abstract

Robinia akacjowa (Robinia pseudoacacia L.) ze względu na liczne cechy użytkowe, szybki wzrost, niskie wymagania środowiskowe oraz walory estetyczne stała się popularnym drzewem nasadzanym na terenach leśnych oraz miejskich. W związku z obserwacją w ostatnich latach licznych drzew robinii o zmienionym pokroju, z wyraźnymi objawami chorobowymi na liściach, a nawet zamierających, celem pracy była identyfikacja wirusów powodujących obserwowane objawy. W latach 2016–2019 przeprowadzono monitoring robinii akacjowej, w wyniku którego zebrano 683 próbki. Spośród 223 zidentyfikowanych izolatów wirusów najczęściej wykrywanym gatunkiem był wirus karłowatości orzecha ziemnego (PSV) (58,7%), utajony wirus pierścieniowej plamistości truskawki (SLRSV) (27,8%) i wirus czarnej pierścieniowej plamistości pomidora (TBRV) (13,5%). Gatunki te występowały również w infekcjach mieszanych. Coroczne obserwacje porażonych drzew na terenie Polski potwierdzają negatywny wpływ wirusów na ich pokrój oraz ogólną kondycję, doprowadzając w wielu przypadkach do zamierania i wycinki drzew.

 

Black locust (Robinia pseudoacacia L.) is characterized by fast growth, low environmental requirements and aesthetic values and therefore it has become a very popular tree planted in forest and urban areas. In recent years, altered shape trees with virus-like symptoms on their leaves have been observed. Therefore, the aim of this work was to identify the virus species potentially causing visible symptoms. During the surveys carried out in 2016–2019, 683 black locust samples were collected. Out of 223 identified virus isolates peanut stunt virus (PSV) (58.7%) was predominant, followed by strawberry latent ringspot virus (SLRSV) (27.8%) and tomato black ring virus (TBRV) (13.5%). The occurrence of mixed infection was also recorded. Annual observation of infected trees confirms the negative impact of viruses on their growth and general condition, leading in many cases to dieback and felling of trees.

Key words

robinia akacjowa (Robinia pseudoacacia L.); RT-PCR; wirus karłowatości orzecha ziemnego (PSV); wirus czarnej pierścieniowej plamistości pomidora (TBRV); utajony wirus pierścieniowej plamistości truskawki (SLRSV); black locust (Robinia pseudoacacia L.); peanut stunt virus (PSV); tomato black ring virus (TBRV); strawberry latent ringspot virus (SLRSV)

References

Allen W.R., Ebsary B.A. 1988. Transmission of raspberry ringspot, tomato black ring, and peach rosette mosaic viruses by an Ontario population of Longidorus elongatus. Canadian Journal of Plant Pathology 10 (1) 1–5. DOI: 10.1080/07060668809501755

 

Bang J.-H., Choi J.-K., Lee S.-Y. 2006. Characterization of peanut stunt virus isolated from black locust tree (Robinia pseudoacacia L.). The Plant Pathology Journal 22 (2): 125–130. DOI: 10.5423/PPJ.2006.22.2.125

 

Bijak S., Lachowicz H. 2021. Impact of tree age and size on selected properties of black locust (Robinia pseudoacacia L.) wood. Forests 12 (5): 634. DOI: 10.3390/f12050634

 

Borodynko N. 2004. Wirusy występujące w naturalnej infekcji robinii akacjowej (Robinia pseudoacacia L.) w Polsce. (praca doktorska). Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Poznań.

 

Borodynko N., Hasiów B., Figlerowicz M., Pospieszny H. 2007. Identification of the new strain of strawberry latent ringspot virus isolated from black locust (Robinia pseudoacacia L.). Journal of Phytopathology 155 (11–12): 738–742. DOI: 10.1111/j.1439-0434.2007.01310.x

 

Budzyńska D., Hasiów‐Jaroszewska B., Elena S.F. 2021. Genetic variability and evolutionary dynamics of tomato black ring virus population. Plant Pathology 70 (6): 1521–1531. DOI: 10.1111/ppa.13382

 

CABI 2022. Tomato black ring virus (ring spot of beet). https://www.cabidigitallibrary.org/doi/10.1079/cabicompendium.54060 [dostęp: 29.11.2022].

 

Delibašić G., Tanović B., Hrustic J., Stanković I., Bulajić A., Vučurović A., Krstić B. 2013. First report of the natural infection of Robinia pseudoacacia with Alfalfa mosaic virus. Plant Disease 97 (6): 851. DOI: 10.1094/PDIS-12-12-1136-PDN

 

Echandi E., Herbert T.T. 1970. An epiphytotic of stunt in beans incited by the peanut stunt virus in North Carolina. Plant Disease Reporter 54: 183–184.

 

Faggioli F., Ferretti L., Pasquini G., Barba M. 2002. Detection of Strawberry latent ring spot virus in leaves of olive trees in Italy using a one-step RT–PCR. Journal of Phytopathology 150 (11–12): 636–639. DOI: 10.1046/j.1439-0434.2002.00810.x

 

Halász G. 2005. Canker and wilt of black locust (Robinia pseudoacacia L.) caused by Fusarium species. Acta Microbiologica et Immunologica Hungarica 49 (2–3): 249–260. DOI: 10.1556/amicr.49.2002.2-3.11

 

Hasiów-Jaroszewska B., Boezen D., Zwart M.P. 2021. Metagenomic studies of viruses in weeds and wild plants: a powerful approach to characterise variable virus communities. Viruses 13 (10): 1939. DOI: 10.3390/v13101939

 

Hasiów-Jaroszewska B., Borodynko N., Figlerowicz M., Pospieszny H. 2012. Two types of defective RNAs arising from the tomato black ring virus genome. Archives of Virology 157 (3): 569–572. DOI: 10.1007/s00705-011-1200-z

 

Hasiów-Jaroszewska B., Budzyńska D., Borodynko N., Pospieszny H. 2015. Rapid detection of genetically diverse tomato black ring virus isolates using reverse transcription loop-mediated isothermal amplification. Archives of Virology 160 (12): 3075–3078. DOI: 10.1007/s00705-015-2586-9

 

Hołderna-Kędzia E., Kędzia B. 2021. Krajowe miody odmianowe w profilaktyce i lecznictwie. [Domestic varietal honeys for prevention and treatment]. Postępy Fitoterapii 2/2021: 114–124. DOI: 10.25121/PF.2021.22.2.114

 

Huntley J.C. 1990. Robinia pseudoacacia L. black locust. Silvics of North America 2: 755–761.

 

Jończyk M., Le Gall O., Pałucha A., Borodynko N., Pospieszny H. 2004. Cloning and sequencing of full-length cDNAs of RNA1 and RNA2 of a Tomato black ring virus isolate from Poland. Archives of Virology 149 (4): 799–807. DOI: 10.1007/s00705-003-0261-z

 

Kanwar K., Bhardwaj A., Deepika R., Sharma D.R. 2007. Robinia pseudoacacia Linn. Tree and Forestry Science and Biotechnology 1 (1): 74–80.

 

Kovachevsky J.Ch. 1968. Das Bohnengelbmosaik-Virus in Bulgarien. Journal of Phytopathology 61 (1): 41–48. DOI: 10.1111/j.1439-0434.1968.tb03009.x

 

Kraszkiewicz A. 2008. Ocena ciepła spalania i wartości opałowej wybranych sortymentów drewna robinii akacjowej na tle klas grubości. [Heat of combustion and calorific value assessment of chosen sortiments of black locust for certain thickness classes]. Motrol. Motoryzacja i Energetyka Rolnictwa 10: 67–72.

 

Laney A.G., Avanzato M.V., Tzanetakis I.E. 2012. High incidence of seed transmission of Papaya ringspot virus and Watermelon mosaic virus, two viruses newly identified in Robinia pseudoacacia. European Journal of Plant Pathology 134 (2): 227–230. DOI: 10.1007/s10658-012-9985-5

 

Laveau C.D., Mary S., Darrieutort G., Audeguin L., van Helden M., van Leeuwen C. 2019. Impact of Tomato Black Ring Virus (TBRV) on quantitative and qualitative features of Vitis vinifera L. cv. Merlot and Cabernet franc. OENO One 53 (2): 161–169. DOI: 10.20870/oeno-one.2019.53.2.2429

 

Mierzwa B., Wdowiak-Wróbel S., Małek W. 2009. Phenotypic, genomic and phylogenetic characteristics of rhizobia isolated from root nodules of Robinia pseudoacacia (black locust) growing in Poland and Japan. Archives of Microbiology 191 (9): 697–710. DOI: 10.1007/s00203-009-0500-0

 

Milbrath G.M., Tolin S.A. 1977. Identification, host range and serology of peanut stunt virus isolated from soybean. Plant Disease Reporter 61 (8): 637–640.

 

Minicka J., Taberska A., Zarzyńska-Nowak A., Kubska K., Budzyńska D., Elena S.F., Hasiów-Jaroszewska B. 2022. Genetic diversity of tomato black ring virus satellite RNAs and their impact on virus replication. International Journal of Molecular Sciences 23 (16): 9393. DOI: 10.3390/ijms23169393

 

Pospieszny H. 1989. Peanut stunt virus - a newly identified pathogen of papilionaceous plants in Poland. Prace Naukowe Instytutu Ochrony Roślin 28 (1–2): 27–85.

 

Pospieszny H., Borodynko N., Jończyk M. 2003. First report of the natural infection of black locust (Robinia pseudoacacia) by tobacco mosaic virus (TMV) in Poland. Phytopathologia Polonica 30: 27–35.

 

Pospieszny H., Zielińska L., Cajza M. 1996. Nowe wirusy roślinne w Polsce. [New plant viruses in Poland]. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 36 (1): 244–249.

 

Rédei K., Keserű Z., Csiha I., Rásó J., Bakti B., Takács M. 2018. Improvement of black locust (Robinia pseudoacacia L.) growing under marginal site conditions in Hungary: case studies. Acta Agraria Debreceniensis 74: 129–133. DOI: 10.34101/actaagrar/74/1677

 

Rymelska N., Pospieszny H., Borodynko N., Hasiów-Jaroszewska B. 2009. Wirus mozaiki ogórka na cukinii. [Cucumber mosaic virus on zucchini]. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 49 (1): 275–278.

 

Schmelzer K. 1963. Untersuchungen an Viren der Zier‐ und Wildgehölze: 4. Mitteilung Versudie zur Differenzierung und Identifizierung der Ringfeckenviren. Journal of Phytopathology 46 (4): 315–342. DOI: 10.1111/j.1439-0434.1963.tb02075.x

 

Štefanac Z., Wrischer M., Bezic N. 1988. Cytopathic structures associated with robinia mosaic virus, a strain of peanut stunt virus. Acta Horticulturae 234: 315–320. DOI: 10.17660/ActaHortic.1988.234.38

 

Sweet J.B. 1975. Strawberry latent ringspot virus in glasshouse roses. Plant Pathology 24 (2): 93–96. DOI: 10.1111/j.1365-3059.1975.tb01869.x

 

Szajewska-Urbaniec M. 1983. Z prasy. O robinii akacjowej i jej leczniczych właściwościach. Sylwan 127 (05): 78.

 

Tang J., Ward L.I., Clover G.R.G. 2013. The diversity of Strawberry latent ringspot virus in New Zealand. Plant Disease 97 (5): 662–667. DOI: 10.1094/PDIS-07-12-0703-RE

 

Verleysen H., Fernandes P., Pinto I.S., Bockstaele E.V., Debergh P. 2005. Cryopreservation of Robinia pseudoacacia. Plant Cell, Tissue and Organ Culture 81 (2): 193–202. DOI: 10.1007/s11240-004-4957-x

 

Vítková M., Müllerová J., Sádlo J., Pergl J., Pyšek P. 2017. Black locust (Robinia pseudoacacia) beloved and despised: A story of an invasive tree in Central Europe. Forest Ecology and Management 384: 287–302. DOI: 10.1016/j.foreco.2016.10.057

 

Wojda T., Klisz M., Jastrzębowski S., Mionskowski M., Szyp-Borowska I., Szczygieł K. 2015. The geographical distribution of the black locust (Robinia pseudoacacia L.) in Poland and its role on non-forest land. Papers on Global Change 22: 101–113. DOI: 10.1515/igbp-2015-0018

 

Xu Z., Chen K., Chen G., Cao G. 1994. Black locust, an important primary source of Peanut stunt virus (PSV) for the PSV epidemics on peanut. Acta Phytopathologica Sinica 24 (4): 305–309.

 

Zarzyńska-Nowak A., Hasiów-Jaroszewska B., Budzyńska D., Trzmiel K. 2020. Genetic variability of Polish tomato black ring virus isolates and their satellite RNAs. Plant Pathology 69 (6): 1034–1041. DOI: 10.1111/ppa.13188

 

Zhang Z., Chen K., Xu Z., Fang X., Yan L., Chen G., Reddy D.V.R. 1998. Occurrence and epidemiology of peanut stunt virus (PSV) on peanut. Chinese Journal of oil Crop Sciences 20 (1): 78–82.

Progress in Plant Protection (2023) 63: 57-64
First published on-line: 2023-04-17 14:35:08
http://dx.doi.org/10.14199/ppp-2023-006
Full text (.PDF) BibTeX Mendeley Back to list