Forscher sagen, dass Xylella über eine Kaffeepflanze aus Costa Rica nach Italien gelangte

Ein internationales Wissenschaftlerteam hat der seit langem bestehenden Frage nachgegangen, wie Xylella fastidiosa nach Europa gelangte und sich an seine neue Umgebung anpasste.

Die in „Microbial Genomics“ veröffentlichte Studie wirft ein neues Licht auf den Ursprung des Bakteriums Xylella fastidiosa und darauf, wie sich der Erreger entwickelt hat, der in Apulien Millionen von Olivenbäumen getötet hat.

Unsere Analyse legt nahe, dass der Erreger durch eine einzige Einschleppung aus Costa Rica nach Italien gelangt ist, was das Jahr 2008 als das wahrscheinlichste Jahr für die Einschleppung von Xylella nach Italien bestätigt. – Maria Saponari, Italienischer Nationaler Forschungsrat

Zwar wurde das Vorkommen des Bakteriums in Europa ursprünglich bereits 2013 bestätigt, doch gibt es nach wie vor nur sehr wenige Informationen über die biologische Beziehung zwischen den Genotypen des Bakteriums und den Wirtspflanzenarten, was besonders relevant ist, da sich Xylella fastidiosa weiterhin in Europa ausbreitet.

Durch die Analyse einer Population von Stämmen italienischer Olivenbäume und eng verwandter Genome anderer Pflanzenarten und Standorte sind die Forscher zu dem Schluss gekommen, dass der italienische Ausbruch durch eine einzige Kaffeepflanze verursacht wurde, die 2008 aus Mittelamerika importiert wurde.

Siehe auch: Forscher entdecken weitere Krankheit, die Olivenhaine in Apulien befällt

Die Studie erstreckte sich über fünf Jahre – von 2013 bis 2017 –, in denen Wissenschaftler Zweigproben von mehr als 70 Bäumen mit dem Olive Quick Decline Syndrome, der durch Xylella fastidiosa verursachten Krankheit, entnahmen und dabei ein neues Protokoll zur Extraktion der DNA der Bäume anwendeten.

Die Genomsequenzen des Xylella-fastidiosa-Isolats, das die Olivenbäume befallen hatte, wurden anschließend mit drei zuvor sequenzierten und öffentlich zugänglichen Isolaten von Kaffee und Oleander aus Costa Rica verglichen.

Frühere Studien – sowie zahlreiche Berichte über mit Xylella fastidiosa infizierte Kaffeepflanzen, die aus Mittelamerika nach Europa importiert wurden – identifizierten dasselbe Bakterium in einigen mittelamerikanischen Pflanzen. Es gab jedoch keine wissenschaftlichen Belege für eine genetische Verwandtschaft zwischen den Kaffeeisolaten aus Costa Rica und den Olivenbaumisolaten in Apulien.

Der in der Studie beschriebene Datenvergleich der genetischen Sequenzen zeigte, dass das Xylella-fastidiosa-Bakterium aus den Olivenbäumen direkt mit den mittelamerikanischen Varianten verwandt ist.

Die Daten deuteten zudem darauf hin, dass die Ansteckung durch die Einschleppung einer „asymptomatisch“ infizierten Kaffeepflanze erfolgte, die wahrscheinlich als Zierpflanze nach Italien gebracht wurde.

Die Studie wurde von einem internationalen Team geleitet, dem Wissenschaftler aus den Vereinigten Staaten, Frankreich und Italien angehörten.

Unter den Autoren war die italienische Biologin Maria Saponari vom Nationalen Forschungsrat Italiens in Apulien die Erste, die Xylella fastidiosa 2013 in der nahegelegenen Region Salento nachweisen konnte.

„Da man zuvor davon ausging, dass Xylella fastidiosa auf Amerika beschränkt sei, hat der Nachweis des Erregers in Europa aufgrund seines hohen Schädlingspotenzials weltweit neue Besorgnis ausgelöst“, sagte sie. „Auf den ersten bestätigten Bericht in Europa im Jahr 2013 folgte bald darauf der schrittweise Nachweis in mehreren anderen EU-Ländern.“

„Der Erreger erweiterte nach und nach sowohl sein geografisches Verbreitungsgebiet weltweit als auch seine Fähigkeit, neue Symbiosebeziehungen mit Wirtspflanzen einzugehen“, fügte sie hinzu. „In diesem Zusammenhang haben wir ein genomisches Werkzeug eingesetzt, um die Prozesse zu untersuchen, die ein neu auftretendes Bakterium zu einer Pflanzenkrankheits-Epidemie führen.“

„Insbesondere im Hinblick auf die Ausbreitung des Bakteriums im südlichen Apulien ermöglichten es uns genomische Daten, die Entstehung des Olive Quick Decline Syndrome zu rekonstruieren, das zum Absterben von mehreren Millionen Olivenbäumen führte, mit erheblichen ökologischen, sozialen, politischen und wirtschaftlichen Folgen“, fuhr Saponari fort.

„Unsere Analyse deutet darauf hin, dass der Erreger durch eine einzige Einschleppung aus Costa Rica nach Italien gelangt war, was das Jahr 2008 als das wahrscheinlichste Jahr für die Einschleppung von Xylella nach Italien bestätigt“, fügte sie hinzu. „Dies steht im Einklang mit den ersten Meldungen apulischer Landwirte über infizierte Bäume im Jahr 2010, da die Inkubationszeit der Krankheit mehr als zwei Jahre betragen kann.“

Kaffeepflanzen sind in Gärten, Villen und Ferienanlagen weit verbreitet: Ihr intensiv grünes Laub macht sie ideal für die Gestaltung von Außenbereichen.

„Während die Pflanze in kälteren Gegenden fast immer im Haus gehalten wird, wurde sie im Salento höchstwahrscheinlich im Freien gehalten, was die Ansteckung begünstigte“, sagte Saponari.

Um zu beweisen, dass Xylella fastidiosa von einer Art auf eine andere übertragen worden sein könnte, führten die Forscher auch Experimente durch, bei denen sie die Bakterien in Kaffeepflanzen einimpften und die Infektion mithilfe von Spuckwanzen, dem natürlichen Überträger von Xylella fastidiosa, kontrolliert auf Olivenbäume übertrugen.

„Die Ergebnisse zeigen, dass Kaffeepflanzen einen latenten Träger des Bakteriums darstellen könnten“, schlussfolgerten die Forscher.

• Mikrobielle Genomik
• Nature

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