Diese in "Die Legende von Zhen Huan" erwähnte Pflanze stirbt allmählich aus

Der „Maniokmehl-Vorfall“ ist eine klassische Szene in „Die Legende von Zhen Huan“:

Wen Yi: Pass auf! Maniokmehl kann bei unsachgemäßem Verzehr Beschwerden verursachen, während Maniok bei unsachgemäßem Verzehr leicht zu Vergiftungen und zum Tod führen kann.

Denken Sie jedoch nicht an eine „Vergiftung“, wenn Sie das Wort „Maniok“ hören. Es handelt sich um eine „verdienstvolle Pflanze“ in der Menschheitsgeschichte. Es wird in über 100 Ländern und Regionen angebaut, darunter Afrika, Amerika und Asien. Sie ist trockenheitsresistent und unfruchtbar, leicht zu kultivieren und ertragreich. Es ist die sechstgrößte Nahrungspflanze der Welt und wird als „König der Stärke“ bezeichnet. Es ernährt fast eine Milliarde Menschen auf der Welt.

Doch eine Pflanze, die der Menschheit so viel gebracht hat, ist nun Schritt für Schritt vom Aussterben bedroht. Der Grund dafür ist nichts anderes, als dass die Pflanze auf einen starken Feind gestoßen ist: die Maniokmosaikkrankheit. Diese Krankheit macht seit 128 Jahren Jagd auf Maniok und hat unzählige Maniokpflanzungen zerstört, und noch immer gibt es für den Menschen keine wirksame Möglichkeit, sie zu retten.

Teil 1

Die Infektion dauert nur 10 Minuten? !

Die Maniokmosaikkrankheit (CMD) ist die schwerwiegendste Maniokkrankheit, die hauptsächlich durch eine Infektion mit Geminiviren der Gattung Bean mosaic virus in der Familie Synviridae und der Kartoffelvirus-X-Gruppe in der Familie Betafiloviridae verursacht wird. Die Krankheit wurde erstmals 1894 in Tansania entdeckt und hat sich seitdem auf dem gesamten afrikanischen Kontinent verbreitet. Aufgrund der Entwicklung des Welthandels hat sich die Maniokmosaikvirus-Krankheit mittlerweile in Dutzenden von Ländern in Afrika, Asien und Südamerika ausgebreitet. Es handelt sich um eine Krankheit, die weltweit als verheerend für die Maniokindustrie gilt.

Da sowohl das Geminivirus als auch das Kartoffelvirus X die Maniokmosaikkrankheit verursachen können, gibt es auch bei der „Übertragung“ der Krankheit große Unterschiede. Unter ihnen ist die durch das Geminivirus verursachte Maniokmosaikviruskrankheit die „Hauptkraft“, die Maniok infiziert und die Maniokmosaikviruskrankheit verursacht . Das Virus kommt hauptsächlich im Gefäßsystem der Maniokpflanze vor und kann über verschiedene Kanäle übertragen werden, beispielsweise durch landwirtschaftliche Tätigkeiten, Veredelungen, Samenstängel und Insektenvektoren, die das Virus schnell „übertragen“ können. Die Übertragung erfolgt im Allgemeinen über weite Entfernungen durch den Transport und die Aussaat infizierter Samenstängel.

Darüber hinaus arbeitet das Geminivirus mit der Weißen Fliege zusammen, um Maniok zu zerstören. Auf dem Feld ernähren sich Weiße Fliegen von kranken Pflanzen und das Virus gelangt über die Mundwerkzeuge der Insekten in die Pflanze. Anschließend fliegt es zu gesunden Pflanzen. Es dauert nur 10 Minuten, bis die Viruspartikel über den Speichel des Insekts in die Leitbündel gesunder Pflanzen gelangen . Von der Aufnahme des Virus durch die Bemisia-Weiße Fliege bis zum Abschluss der ersten Übertragung ist das Virus noch in ihrem Körper vorhanden und ihre Infektionsfähigkeit kann länger als 9 Tage aufrechterhalten werden. Dabei handelt es sich um einen speziellen, anhaltenden Zyklus der Virusübertragung.

Die häufige Maniokmosaikkrankheit, die durch eine Infektion mit dem Kartoffelvirus der Gruppe X aus der Familie der Betafilioviridae verursacht wird, ist relativ selten . Die Krankheit ist bislang nur in Südamerika aufgetreten und es liegen keine Berichte über die durch dieses Virus verursachte Maniokmosaikkrankheit aus anderen Regionen vor. Studien haben ergeben, dass das Maniok-Mosaikvirus im Allgemeinen leichter durch Saftreibungsinokulation oder durch Saatgut, Veredelung, landwirtschaftliche Tätigkeiten und infizierte, erkrankte Stämme übertragen wird. Allerdings ist es für Vektorinsekten im Allgemeinen schwierig, die Maniok-Mosaikkrankheit zu verbreiten, was einen Unterschied zur Übertragung durch Geminiviren darstellt.

Teil 2

30 Millionen Tonnen Maniok werden jedes Jahr geschlachtet

Die Maniokmosaikkrankheit ist ein sehr gutes „Blitzkriegs-Talent“ und breitet sich sehr schnell aus. Ist der Samenstängel einmal mit dem Virus infiziert und pflanzt der Landwirt ihn ohne sorgfältige Identifizierung ein, zeigen die neuen Blätter, die aus der Pflanze sprießen, in der Regel etwa 14 Tage nach der Pflanzung Symptome der Mosaikkrankheit. Die Hauptmanifestation ist die Chlorose der Haupt- oder Seitenadern der Maniokblätter, die Mosaiksymptome mit Hellgrün, Gelbgrün oder Gelb im Wechsel mit normalem Grün bildet. Die erkrankten Blätter werden im Allgemeinen kleiner und weisen Deformationen wie Einrollen und Schrumpfen auf. Junge Pflanzen können leicht infiziert werden und in schweren Fällen verkümmern sie, bilden wenige und kleine Knollen oder gar keine Knollen mehr, was zu einer erheblichen Ertragseinbuße führt. Der durchschnittliche Ertragsverlust auf erkrankten Maniokfeldern beträgt 30–40 %, in schweren Fällen kann es sogar zu einem vollständigen Ertragsverlust kommen.

Heute werden durch die Maniokmosaikkrankheit weltweit jährlich fast 30 Millionen Tonnen Maniok vernichtet, wodurch zahlreiche Maniokplantagen zerstört werden und die Ernährungssicherheit von über 500 Millionen Menschen direkt beeinträchtigt wird. In den 1990er Jahren kam es in Uganda, wo der Lebensunterhalt auf Maniok angewiesen ist, zu einem schweren Ausbruch der Maniokmosaikvirus-Krankheit, der zu Ernteverlusten von bis zu 86 % führte. Infolgedessen waren die Bauern in vielen Teilen des Landes gezwungen, den Maniok-Anbau aufzugeben, und das Land litt einmal unter einer schweren Hungersnot. Auch Tansania, ebenfalls in Afrika, wurde von einer schweren Mosaikkrankheit heimgesucht. Tausende Bauern waren von einer Hungersnot betroffen und konnten nur auf staatliche Nahrungsmittelhilfe angewiesen sein. In der Folge kam es sogar zu gravierenden Problemen bei der sozialen Absicherung.

Viele Maniok-Anbauländer haben die üblen Auswirkungen des Maniokmosaikvirus in Afrika erkannt, der mit dem Menschen um Nahrung konkurriert, und haben ihn in die Liste der importierten Quarantäneschädlinge aufgenommen und stellen eingehende Pflanzen unter strenge Quarantäne. Doch egal, wie vorsichtig Sie sind, es gibt immer ein Schlupfloch. Im Jahr 2015 trat die durch den sri-lankischen Cassava-Mosaik-Virusstamm verursachte Maniokmosaikkrankheit im Grenzgebiet zwischen Ostkambodscha und Südvietnam auf und breitete sich rasch in die umliegenden Gebiete aus. Drei Jahre später breitete sich die Krankheit in vielen südostasiatischen Ländern, darunter auch Thailand, aus, was zu einer Verdoppelung des Maniokpreises in Südostasien führte.

China hat das Maniokmosaikvirus 2007 in die Liste der Schädlinge aufgenommen, die unter Quarantäne gestellt werden müssen. Aufgrund der grassierenden Maniokmosaikkrankheit in Südostasien wurde die Krankheit im Juli 2018 jedoch auf vielen Maniokplantagen in Hainan festgestellt. Anschließend wurde die Krankheit auch in Fujian, Yunnan, Guizhou, Guangxi und Guangdong entdeckt und könnte jederzeit eine Katastrophe auslösen.

Teil 3

Die Menschheit hat alle möglichen Mittel versucht, aber immer noch scheitert

Angesichts der Maniokmosaikkrankheit, die die Nahrung und Kleidung von Hunderten Millionen Menschen bedroht, haben sich viele Wissenschaftler der Kampagne zur „Eindämmung“ der Mosaikkrankheit angeschlossen. Allerdings wurden über Hunderte von Jahren hinweg verschiedene Methoden mit wenig Erfolg eingesetzt. Der Hauptgrund dafür ist, dass das Virus, das die Mosaikkrankheit verursacht, eine einfache Struktur hat und sich leicht an neue Umgebungen und neue Varianten anpassen kann. Es rekombiniert häufig mit Wirten und anderen Viren und mutiert so zu verschiedenen Stämmen. Es gibt sogar genetische Unterschiede zwischen verschiedenen Sorten. Die Häufigkeit der Genrekombination ist hoch und die Evolutionsgeschwindigkeit extrem schnell, was dazu führt, dass die gezüchteten Sorten leicht ihre Krankheitsresistenz verlieren.

Die Cassava-Mosaik-Virus-Krankheit hat im Laufe der Jahre mutiert und neu kombiniert und dabei mehrere pathogene Stämme hervorgebracht, wie etwa 9 Stämme der Gattung Bean Golden Mosaic Virus des African Cassava Mosaic Virus, Sri Lankan Cassava Mosaic Virus und Indian Cassava Mosaic Virus sowie 5 Stämme der Potato X Virus-Gruppe. Viele Manioksorten verfügen über keine grundsätzliche Resistenz gegen das Eindringen verschiedener Krankheitserregerstämme und können dem Angriff nur passiv standhalten. Beispielsweise hat mein Land einmal Hauptsorten wie „Huanan 205“, „Huanan 6068“, „Huanan Nr. 9“, „Huanan-Serie“ und „Guire-Serie“ zum Anpflanzen nach Uganda und Kambodscha geschickt, aber bei allen stellte sich heraus, dass sie stark von der Mosaikkrankheit befallen waren.

Um Maniok zu retten und ihm eine Überlebenschance zu geben, haben Wissenschaftler eine Reihe von Rettungsmethoden entwickelt, von denen die Wärmetherapie und die Meristemkultur zu den besseren zählen. Allerdings wirken diese Methoden nur symptomatisch und stellen keine Heilung dar. Wenn wir die Maniokmosaikkrankheit wirklich besiegen wollen, brauchen wir weiterhin krankheitsresistente Sorten . Einige Wissenschaftler haben daher die Gen-Editierungstechnologie CRISPR/Cas9 eingesetzt, um das afrikanische Maniokmosaikvirus gezielt anzugreifen, in der Hoffnung, Maniok gegen das Mosaikvirus immun zu machen. Viele Menschen setzen große Erwartungen in diese Methode und glauben, dass es möglich sein könnte, Manioksorten zu züchten, die wirklich resistent gegen die Mosaikkrankheit sind.

Träume sind jedoch schön und die Realität ist grausam. Die entsprechenden Experimente wurden 2019 für gescheitert erklärt, da es den mit CRISPR/Cas9 gentechnisch veränderten Pflanzen nicht gelang, eine wirksame Resistenz gegen Geminiviren zu entwickeln. Darüber hinaus entwickelte das afrikanische Maniokmosaikvirus unter dem Selektionsdruck der CRISPR/Cas9-Genbearbeitung einen vererbbaren mutierten Virusstamm. Dieses mutierte Virus kann der Schneidwirkung des CRISPR/Cas9-Systems entgehen, wodurch die Evolution von Geminiviren beschleunigt wird und ein großes Risiko für die biologische Sicherheit entsteht.

Bis zur Rettung des Manioks ist es noch ein weiter Weg, und der Weg ist noch holprig und schwierig.

Teil 4

Maniok-Rettungsaktion erfordert dreidimensionale Prävention und Kontrolle

Da es keine gute Methode zur „Rettungsmethode“ für Maniok gibt, werden bei der derzeitigen Prävention und Kontrolle der Maniokmosaikkrankheit hauptsächlich umfassende Präventions- und Kontrollmaßnahmen auf der Grundlage von Quarantäne ergriffen, die im Wesentlichen die folgenden Punkte umfassen:

1. Quarantäne verstärken und externe Infektionsquellen abschneiden

Mittlerweile gibt es mehrere pathogene Stämme der Maniokmosaikkrankheit, in China richtet jedoch nur das Sri-Lanka-Maniokmosaikvirus verheerende Schäden an, die anderen Viren wurden bisher nicht beobachtet. Um das Eindringen weiterer Stämme zu verhindern, ist der Transport oder die Einfuhr erkrankter Setzlinge und Knollen aus Seuchengebieten verboten. Bei besonderem Bedarf kann die Anzahl der Einfuhren begrenzt werden, das Ausfuhrland muss ein Zertifikat ausstellen und die Einfuhr darf nur nach Probepflanzung und Beobachtung in einem insektensicheren Gewächshaus erfolgen.

2. Stärkung des Feldmanagements zur Reduzierung des Virusaufkommens

Wählen Sie gesunde Setzlinge zum Anpflanzen aus, kontrollieren und überwachen Sie regelmäßig die Situation der Feldbepflanzung und entfernen Sie kranke Pflanzen rechtzeitig, wenn Sie welche finden. Darüber hinaus soll das Wasser- und Düngemanagement verbessert werden, um die Widerstandsfähigkeit der Maniokpflanzen gegen Krankheiten zu verbessern. Achten Sie nach der Ernte auf die Feldreinigung und sprühen Sie Virenbekämpfungsmittel wie Chitosan, Kupferacetat und Ningnanmycin.

3. Weiße Fliegen töten und Übertragungswege unterbrechen

Die Bemisia-Weiße Fliege ist ein wichtiger „Partner“ bei der Übertragung des Virus der Maniokmosaikkrankheit. Durch verstärktes Einfangen und Töten der Bemisia-Weißen Fliege und das Unterbrechen der Übertragungswege kann das Auftreten der Maniokmosaikkrankheit verringert werden. Daher können Pestizide wie Cyantraniliprol, Flonicamid und Imidacloprid zur Bekämpfung der Weißen Fliege eingesetzt werden. Darüber hinaus reagieren Weiße Fliegen empfindlich auf Gelb und neigen stark dazu, sich in Richtung gelbes Licht zu bewegen. Daher können sie durch das Einfangen mit gelben Klebebrettern gegen Insekten getötet werden.

Quelle: Science Institute