Diagnostiek

Bacteriologie

In Nederland komen bacteriën voor die planten schade toebrengen en zijn er schadelijke bacteriën die hier nog niet aanwezig zijn, maar via handel of natuurlijke verspreiding kunnen binnenkomen. Wij willen de verdere verspreiding en nieuwe instructie van deze schadelijke bacteriën voorkomen.

Bacteriën waar wij aan werken

Ons werk focust zich vooral op EU-quarantainebacteriën; deze bacteriën zijn volgens Europese wetgeving gereguleerd. Een aantal voorbeelden zijn:

• Ralstonia solanacearum; veroorzaakt bruinrot in aardappel
• Ralstonia pseudosolanacearum; veroorzaakt bacteriële verwelking van diverse waardplanten
• Xylella fastidiosa; richt grote schade aan in Zuid-Europa o.a. in olijfbomen
• Xanthomonas citri (pathovar citri of pathovar aurantifolii); veroorzaken kurkachtige lesies op de schil van citrusvruchten

Daarnaast onderzoeken we andere schadelijke bacteriën bijvoorbeeld uit de geslachten Dickeya en Pectobacterium, die bacteriële rot veroorzaken in onder andere aardappelen.

Diagnostiek

Bij Bacteriologie testen wij (planten)monsters op de aanwezigheid van schadelijke bacteriën. Monsters kunnen symptomen vertonen van een infectie of symptoomloos zijn. De diagnostische analyses zijn vaak een combinatie van klassieke met innovatieve technieken waarbij we nauw samenwerken met het vakgebied Moleculaire Biologie. 

Het diagnostische proces bestaat uit:

1. Extractie: De bacteriën worden uit het monster geëxtraheerd.
2. Detectie: Om te detecteren of een schadelijke bacterie in het extract aanwezig is, wordt gebruik gemaakt van moleculaire toetsen (zoals PCR) of door uitplating op voedingsbodems.
3. Identificatie: Verdachte culturen worden op naam gebracht met identificatietoetsen zoals een vetzuuranalyse, immunofluorescentie, (real-time) PCR, MALDI-TOF MS en/of sequentie-analyse.
4. Pathogeniteitstest: Indien nodig wordt de bacterie geïnoculeerd in gezonde planten om het ziekmakend vermogen van de bacterie te bevestigen.

De toetsresultaten leiden samen uiteindelijk tot de uiteindelijke diagnose.

Centrum Monitoring Vectoren

Het Centrum Monitoring Vectoren (CMV) onderzoekt de verspreiding van inheemse en exotische muggen, knutten en teken in Nederland, omdat sommige soorten ziektes kunnen overdragen op mensen en dieren. Aziatische tijgermuggen kunnen bijvoorbeeld knokkelkoortsvirussen verspreiden, knutten kunnen het blauwtongvirus over brengen op vee, en teken kunnen de ziekte van Lyme verspreiden. Onze kennis helpt bij het voorkomen van de vestiging van exotische soorten in Nederland, en we zien erop toe dat bedrijven met een verhoogd risico voor de introductie van deze soorten de regelgeving naleven.

Monsterstroom

De monsters die wij onderzoeken komen uit de NVWA-monitoringsprogramma’s van steekmuggen, knutten en teken. Volwassen steekmuggen en knutten worden gevangen met vallen en lokmethoden. We ontvangen ook larvale steekmuggenmonsters uit gebieden waar de Aziatische tijgermug wordt bestreden. De bestrijding bestaat uit het weghalen of ongeschikt maken van alle broedplaatsen. Larven die hierbij worden aangetroffen, worden bemonsterd en naar ons verzonden.

Locaties van exotische muggen worden vaak ontdekt via het NVWA-monitoringsprogramma of via burgermeldingen. Het CMV monitort daarnaast online platforms voor meldingen van vectorsoorten. Foto’s uit de meldingen worden beoordeelt en, indien nodig, vragen we materiaal op voor aanvullend onderzoek, wat kan leiden tot bestrijding.

Diagnostiek

De verschillende soorten muggen, knutten en teken worden geïdentificeerd op basis van morfologische kenmerken en met behulp van identificatiesleutels in beschikbare literatuur. Daarnaast maken we gebruik van moleculaire technieken, zoals PCR, voor nauwkeurige identificatie.

Entomologie

Het vakgebied Entomologie richt zich op EU-quarantaine organismen en andere schadelijke insecten, mijten en geleedpotigen die planten aantasten. We adviseren ook over de risico’s van het gebruik van insecten als biologische bestrijders en bestuivers.

Jaarlijks onderzoeken we:

• 3400 insectenmonsters, voornamelijk genomen door keuringsdiensten tijdens importinspecties van plantaardige producten zoals groenten, bloemen en fruit.
• Circa 75 insecten uit de NVWA Fytobewaking monitoringsprogramma’s
• Meldingen van burgers over mogelijk schadelijke insecten.

Diagnostiek

Binnenkomende monsters variëren sterk, van levende tot dode organismen, van larven tot adulten, en zelfs uitvlieggaten. De identificatie gebeurt morfologisch op basis van literatuur en onze unieke referentiecollectie van fytosanitair relevante soorten. We passen ook moleculaire analyses toe, maar deze technieken zijn veelal nog niet ver genoeg ontwikkeld waardoor we vooralsnog sterk afhankelijk zijn van de expertise van onze entomologen.

Kenniscentrum Biologische bestrijders en Productiedieren

Biologische bestrijding is de bestrijding van schadelijke plantpathogene organismen door gebruik te maken van hun natuurlijke vijand.

Voorbeelden van biologische bestrijders zijn:

• Entomopathogene nematoden
• Predatorische mijten
• Predatorische insecten zoals sluipwespen

Het effectief gebruik van biologische bestrijders helpt chemische bestrijding te vermijden, maar de biologische bestrijdingsorganismen mogen geen risico vormen voor inheemse flora en fauna. Daarom adviseren we beleidsmakers bij RVO en het ministerie van Landbouw, Visserij, Voedselzekerheid en Natuur (LVVN) over de risico’s van de inzet van biologische bestrijders in Nederland.

Invasieve planten

Invasieve planten zijn planten die van nature niet in Nederland voorkomen en zich snel verspreiden dan wel grote schade veroorzaken aan lokale ecosystemen. Deze planten kunnen schadelijk zijn omdat ze:

• Inheemse flora en fauna verdringen, wat leidt tot verlies van biodiversiteit .
• De bodemstructuur van dijken en waterwegen kunnen aantasten wat doorstroming kan verhinderen en zelfs overstromingen kan veroorzaken.
• Economische schade veroorzaken door de noodzaak voor dure bestrijdingsmaatregelen en het verstoren van landbouw en natuurbeheer.
• In sommige gevallen gezondheidsrisico's met zich meebrengen, denk aan hooikoorts door alsemambrosia en de huidreacties door reuzenberenklauw.

De NVWA ziet toe op de handel in en het bezit van deze planten. Het kenniscentrum Invasieve Planten en Hout van het NIVIP onderzoekt deze planten, van taxonomie en herkenning tot risicobeoordeling en bestrijding.

Onze bijdrage aan risicobeperking

Wij adviseren en geven voorlichtingen aan terreinbeheerders, provincies en waterschappen over de verspreiding en herkenning van invasieve planten. Hiervoor ontwikkelen wij identificatiehulpmiddelen voor invasieve planten zoals de Veldgids houtige planten en de Veldgids invasieve waterplanten, en beheren we Q-bank Plants: een uitgebreide databank met informatie over invasieve planten soorten en te verwarren soorten, factsheets, inspectiehulpmiddelen en multi-entry identificatiesleutels.

Diagnostiek

We fungeren als vraagbaak voor plantennaamgeving, identificeren importmateriaal waarbij twijfel is over de juistheid van de opgegeven identiteit, en verifiëren mogelijke vondsten van mogelijk gereguleerde plantensoorten (EU-verordening 1143/2014). Voor onze diagnostiek combineren we morfologische en moleculaire technieken.

Moleculaire biologie

Het vakgebied Moleculaire Biologie ondersteunt andere vakgebieden door plantenziekten, plaagorganismen, invasieve planten en vectoren snel en betrouwbaar te diagnosticeren.

Met welke technieken stellen we diagnoses?

We gebruiken DNA- en RNA-gebaseerde technieken om diagnoses te stellen, aangezien elk organisme een uniek genetisch profiel heeft. Er zijn vier methoden die we toepassen:

• Conventionele PCR
• Real-time PCR
• PCR-(Sanger-)sequencing
• High Throughput Sequencing (HTS)

In totaal hebben we +/- 150 toetsen tot onze beschikking. Binnen deze toetsen wordt onderscheid gemaakt tussen toetsen die specifieke organismen kunnen detecteren of identificeren. Een detectiemethode toont de aanwezigheid van een schadelijk organisme in een gastheer aan; identificatie benoemt de specifieke soort.

Toepassing van moleculaire analyses

Naast het diagnostisch onderzoek en toetsontwikkeling, zetten we moleculair onderzoek in om taxonomische vragenstukken te beantwoorden. Denk dan aan de vraag 'Is dit één soort of zijn het twee verschillende soorten?'. Dit werk helpt ons betrouwbare diagnoses te stellen en passende maatregelen te treffen.

Bij nieuwe uitbraken van gereguleerde organismen helpen moleculaire analyses om te bepalen of een uitbraak door een bekend of een nieuw organisme wordt veroorzaakt, en welke risico’s dat met zich meebrengt. Zo helpen de moleculaire analyses om maatwerk te leveren bij nieuwe vondsten.

Mycologie (schimmels)

Het vakgebied Mycologie richt zich op de identificatie van EU-quarantaine en andere schimmels en oomyceten die plantenziekten veroorzaken. Bovendien adviseren wij burgers, bedrijven en andere overheidsinstanties in binnen- en buitenland.

In Nederland zijn wij de enige instantie met diagnostische en fytopathologische expertise over plant-pathogene schimmels voor alle gewassen die geteeld worden in onze regio. We hebben gespecialiseerde kennis over onder andere:

• Synchytrium endobioticum (aardappelwratziekte)
• Phyllosticta citricarpa en Elsinoë-soorten (schimmelziektes op citrus)
• Neocosmospora ambrosia-groep (via kevers overdraagbare schimmels)
• Roestschimmels
• Waterschimmels zoals Phytophthora en Pythium
• Boomziekten

Jaarlijks verwerken wij circa 600 monsters uit 35 landen, afkomstig van 120 verschillende gewassen. Dit omvat 110 schimmelsoorten, waarbij Synchytrium endobioticum op aardappels en Phyllosticta citricarpa en Elsinoë-soorten op citrusvruchten het grootste aandeel hebben.

Diagnostiek

Onze specialisten beoordelen voor elk monster welke diagnostische methode nodig is. Allereerst worden de schimmels uit het plantmateriaal geïsoleerd. Dit kan bijvoorbeeld inhouden dat materiaal onder vochtige omstandigheden word gestimuleerd om (meer) zichtbare structuren te ontwikkelen, of dat er specifieke substraten worden toegevoegd om de schimmel te ‘lokken’ (ook wel bekend als ‘baiting’). Hierna worden de schimmels op basis van de zichtbare structuren morfologisch geïdentificeerd. Voor sommige EU-quarantaine schimmels zijn ook moleculaire analyse methodes, zoals real-time PCR, ontwikkeld waarmee we een snelle en betrouwbare diagnostische uitslag kunnen geven.

Virologie

Het vakgebied Virologie richt zich op plantenvirussen, viroïden en fytoplasma's, met name de meer dan 500 organismen met een quarantainestatus in de Europese Unie. Diagnostisch onderzoek wordt uitgevoerd in nauwe samenwerking met het vakgebied Moleculaire Biologie.

Monsterstroom

We doen diagnostisch onderzoek aan plantmateriaal ingezonden door inspecteurs van de NVWA en keuringsdiensten voor officiële controles, monitoring, en voor tracering in geval van uitbraken van EU-quarantaineorganismen. Daarnaast testen we geïmporteerde planten van Solanaceae op EU-quarantaineorganismen die vanwege een importverbod in de EU in quarantaine zijn geplaatst (post-entry quarantine testing), voor vrijgave.

Diagnostiek

Het ingezonden plantmateriaal wordt visueel beoordeeld op symptomen. Op basis hiervan wordt bepaald of verder onderzoek wordt gedaan en, zo ja, welke testen worden ingezet. Deze testen zijn gebaseerd op biologische, moleculaire en serologische methoden. Moleculaire methoden zijn essentieel voor de diagnostiek van virussen, viroïden en fytoplasma’s, omdat deze organismen niet zichtbaar zijn met het blote oog of met hulp van een microscoop. Daarbij wordt de moleculaire methode High Throughput Sequencing (HTS) steeds vaker gebruikt, omdat hiermee met één test op ‘alle’ virussen en viroïden in een monster kan worden getoetst.