1. yle.fi
  2. Uutiset

Vesimeloni on kurkunviljelijän yllättävä vihollinen – kasvivirukset uhkaavat ruokaturvallisuutta, mutta tiede voi taklata ne geenisaksilla

Kasveja voi myös rokottaa. Sen on huomattu toimivan esimerkiksi tomaatin viljelyssä.

tiede
dosentti, yliopistonlehtori Kristiina Mäkinen, Mikrobiologian osasto, Kasvibiologia, mikrobiologia, virologia
Tässä huoneessa jokainen kasvi sairastaa. Kasvivirologi Kristiina Mäkinen tutkii tupakan sukulaisilla perunan viruksia.Markku Pitkänen / Yle

Helsingin yliopiston Viikin kampuksen kasvihuoneissa on tarkka koodisto: aina ensin huoneeseen, jossa kasvaa terveitä kasveja, ei useampia ovia auki kerrallaan ja käsipesu, kun kasveja on kosketeltu.

Edes kastelukannuja ei viedä huoneesta toiseen.

Näissä kasvihuoneissa kasvaa tupakan sukulainen Nicotiana benthamiana. Kasvina se on epäonninen, sillä laji on altis monille viruksille, mutta juuri siksi erinomainen kasvivirusten tutkimiseen.

Kasvivirukset voivat olla merkittävä uhka maailman ruokaturvallisuudelle. Helsingin yliopiston kasvivirologi ja dosentti Kristiina Mäkisen mukaan infektoituneen vihanneksen syöminen ei kuitenkaan ole vaarallista.

Itse asiassa meistä jokainen on syönytkin sellaisia elämänsä aikana.

peruna jolla virustauti
Koekasvissa huomaa selvän värinmuutoksen. Laikkuisuus, värinmuutokset ja kurttuuntuminen ovat yleisiä kasvivirusten oireita.Markku Pitkänen / Yle

Jotkut virukset ovat oireettomia, toiset hyvin lieväoireisia, mutta on myös sellaisia, jotka voivat viedä sadot. Yksi viruksille altis ruokakasvi on meille tuttu peruna. Pahimmillaan perunavirukset voivat viedä jopa 80 prosenttia pellon sadosta (siirryt toiseen palveluun).

Mäkinen työryhmineen tutkii juuri perunan viruksia. Niitä ovat esimerkiksi perunan A- ja Y-virukset, perunan kierrelehtisyysvirus ja perunan maltokaarivirus.

– Kasviviruksia on valtavasti. Jokaisella viljelykasvilla on varmasti omat viruksensa, Mäkinen toteaa.

Esimerkiksi kasvihuoneiden kurkuilla ja tomaateilla on haitallisia viruksia, samoin marjapensailla ja hedelmäpuilla. Monista ei vielä ole haittaa Suomessa, mutta niiden pääsyä tänne yritetään estää kaikin keinoin.

Virusten oireet ilmenevät monin tavoin, ja usein virukset nimetään oireiden mukaan. Keltavihreämosaiikki, kurttuuntuminen, kuolioläikät ja kasvun pienentyminen ovat oireista tyypillisempiä. Esimerkiksi viljoilla on monia kääpiökasvuisuusviruksia.

Kotipuutarhurin huoleksi myös koristekasveja vaivaa oma arsenaalinsa viruksia.

Tiede taistelee viruksia vastaan genetiikan keinoin, mutta kasvin voi myös "rokottaa"

Nyt arvioidaan, että tieteellä voisi olla uusia keinoja taklata kasvivirukset. Yksi suuri edistysaskel on genetiikan uusi yleisavain CRISPR-geenieditointi, joka toi kehittäjilleen kemian Nobel-palkinnon tänä vuonna.

Osa kasveista kestää viruksia paremmin, sillä niillä on geneettinen suoja viruksia vastaan. Geenisaksien avulla ihminen pystyy täsmämuuntamaan geenin informaatiota sellaiseksi, ettei sen koodaama proteiini enää toimi viruksen toivomalla tavalla.

Muuntamalla proteiineja kasvien luonnollinen geeninhiljennys tehostuu. Kasvisolu tunnistaa viruksesta peräisin olevan vieraan geneettisen materiaalin ja pilkkoo sen pieniin osiin, jolloin virusproteiinien tuotto loppuu.

Lisäksi kasveja voi myös ikään kuin rokottaa. Vaikkei niillä ole immuunipuolustusjärjestelmää, voidaan kasvi infektoida lieväoireisella versiolla viruksesta, jolloin vakavampioireinen ei enää infektoi sitä.

Tätä teknologiaa tutkitaan esimerkiksi puutomaattien eli tamarillojen turvaamiseen Uudessa-Seelannissa, josta niitä tuodaan myös Suomeen.

dosentti, yliopistonlehtori Kristiina Mäkinen, Mikrobiologian osasto, Kasvibiologia, mikrobiologia, virologia
Helsingin yliopiston kasvivirologi ja dosentti Kristiina Mäkinen.Markku Pitkänen / Yle

Yksi teknologinen mullistus on myös RNA-sekvensointi eli analyysi, jonka avulla voidaan tunnistaa, mitä viruksia kasvit pitävät sisällään.

– Sekvensoinnilla nähdään, onko kasvissa 10 virusta, yksi virus vai ei viruksia ollenkaan. Ennen tekniikat perustuivat siihen, että tutkijoiden piti etukäteen tietää, mitä etsitään, Mäkinen kertoo.

Sekvensoinnin avulla viruksia voidaan siis löytää entistä tehokkaammin. Teknologiasta on nyt tullut riittävän edullista yleiseen käyttöön, ja tutkijat ennustavat, että useimmat kasvivirukset voidaan tunnistaa helposti ja nopeasti jo vuosikymmenen loppuun mennessä. (siirryt toiseen palveluun)

Tällä hetkellä virastoille laaditaan sääntöjä siitä, miten sekvensoinnit tehdään pätevästi. Menetelmän avulla saadaan laadukkaita turvallisia siemeniä, jotka eivät ole infektoituneita.

Kasvitaudit kansainvälinen uhka ruokaturvallisuudelle

Historia on opettanut meille kasvitautien vaarallisuudesta. 1800-luvun puolivälissä perunaruttoepidemia aiheutti Irlannissa valtavan nälänhädän, joka johti jopa miljoonan irlantilaisen kuolemaan. (siirryt toiseen palveluun)

Tänä vuonna on vietetty kansanvälistä kasvinterveysvuotta, joka on mediahuomiossa uhannut jäädä koronapandemian jalkoihin.

Suomessa kasvivirukset haittaavat elämäämme melko vähän, mutta Etelä-Euroopassa tilanne on toinen.

Välimeren maissa vakavia virusongelmia on jo, eivätkä ne helpota trooppisella tai subtrooppisella vyöhykkeellä. Monien elämä riippuu viljelmien sadoista.

afrikkalainen nainen korjaa satoa pellolla
Ihmisten elämä riippuu viljelysten varassa ympäri maailman. Kuvassa bataatinviljelyä Ghanassa.Riikka Pennanen / Yle

Mäkisen mukaan Suomen ilmasto-olosuhteet ovat aika hyvät. Kaikki hyönteislajit eivät pysty talvehtimaan täällä, jolloin ne levittävät vähemmän viruksia. Lisäksi vuosien varrella on tehty paljon töitä siementen terveyden varmistamiseksi.

– Lähinnä virukset aiheuttavat haittaa ja satomenetyksiä, mutta eivät ole vielä ruokaturvallisuuden kannalta iso ongelma. Jos ilmasto lämpenee, nähdään tuleeko virustaudeista täällä vaikeampia, Mäkinen kertoo.

Kaikilla maailman tärkeimmillä kasveilla – siis niillä joista suurin osa ihmiskunnan ruuasta tulee – on vakavia viruksia.

– Esimerkiksi riisillä on sellaisia virustauteja, jotka voivat tuhota 100 prosenttisesti sen pellon, johon ne iskevät.

Levittäjinä ihminen, hyönteiset, villikasvit ja maailmankauppa

Joskus virukset tulevat ihmisen mukana yllättävistä paikoista. Kurkun vihermosaiikkivirusta on tullut Suomeen esimerkiksi vesimelonien mukana.

Myös monet hyönteiset levittävät kasviviruksia. Ilmastonmuutoksen mukana pohjoiseen leviävät uudet hyönteislajit voivat tuoda mukanaan uusia kasviviruksia.

Joskus virus hyppää villikasveista viljelyksille, kun laji tuodaan uuteen ympäristöön. Maailmankauppa on aiheuttanut jopa vakavia pandemioita.

dosentti, yliopistonlehtori Kristiina Mäkinen, Mikrobiologian osasto, Kasvibiologia, mikrobiologia, virologia
Tämän koekasvin lehdet kuihtuvat jo, mutta se ei johdu viruksista. Kasvit kuivataan ja hävitetään tutkimuksen jälkeen.Markku Pitkänen / Yle

Jos virus infektoi kasvin, lääkettä vaivaan ei ole. Infektoituneet kasvit pitää kerätä viljelmiltä pois heti, kun sellaisia huomaa.

Hyönteislevityksen takia infektoituneita kasveja ei saa kipata avokompostiin. Hyönteiset syövät niitä siellä ja lehahtavat jälleen pellolle tuomaan viruksen takaisin. Paras tapa hävittää viruksen runtelemat kasvit on Mäkisen mukaan polttaminen.

Ihminen voi ennaltaehkäistä virusten leviämistä kuten koronankin kohdalla. Kurkunkasvattaja saa edelleenkin syödä vesimelonia helteisenä kesäpäivänä ennen kuin menee kasvihuoneeseen, mutta kädet kannattaa pestä ensin huolellisesti saippualla.

Myös siementen analysointi takaa sen, ettei viruksia kulkeudu maahan niiden mukana. Kotimaisen ja huolellisesti tarkastetun siemenperunan avulla monista perunaviruksista on päästy eroon Suomessa.

Lue myös:

Varo Viron tuliaisia - tulipolte tuhoaa puut ja naapurisuhteet

Marjojen tuontia Venäjältä rajoitetaan – jatkossa niillä on oltava terveystodistus

Lue seuraavaksi