Využití hub v zemědělství - isb

Zvyšování
konkurenceschopnosti
studentů oboru botanika
a učitelství biologie
CZ.1.07/2.2.00/15.0316
BIOTECHNOLOGIE V ZEMĚDĚLTSTVÍ
Využití v mnoha oblastech:
 Využití tkáňových kultur pro MNOŽENÍ ROSTLIN
 TRANSFORMACE ROSTLINNÝCH BUNĚK – stabilní zanesení
transgenu do rostlinného genomu; přenos genů pro rezistenci vůči
herbicidům. Rezistence vůči škůdcům – cry proteiny izolované z
Bacillus thuringiensis, geny pro produkci žádoucích látek v rostlinách
 Využití mikroorganismů k BIOLOGICKÉMU BOJI – BIOKONTROLA
proti chorobám a škůdcům
Geneticky
modifikovaná sója
VYUŽITÍ HUB V BIOKONTROLE
 Využití hub v kontrole proti škůdcům se stále častěji využívá v
EKOLOGICKÉM ZEMĚDĚLSTVÍ při hledání ekologicky přátelských pesticidů.
 Znalosti o využití hub k biologické kontrole VŮČI ŠKŮDCŮM se datuje od
dob Luise Pasteura. První praktický pokus se týkal škůdce Anisoplia
austriaca (listokaz pšeničný) pomocí houby Metarhizium během 80. let 19.
století.
 Mezi houbami se nachází asi 50 druhů, které parazitují na hmyzu.
Nejčastějšími zástupci jsou druhy – Metarhizium, Beauveria, Verticillium,
Nomuraea, Entomophthora, Noezygites a Pythium.
 Využití hub v biologickém boji VŮČI CHOROBÁM – Trichoderma,
Gliocladium, Phanerochaete gigantea
HOUBOVÉ ORGANISMY POUŽÍVANÉ V BIOKONTROLE
HMYZÍCH ŠKŮDCŮ
Entomophthora muscae
(Zygomycotina)
Beauveria bassiana
(Hyphomycetes)
infikující hmyz
Metarhizium anisopliae
var. acridum je také
používáno při
biologickém boji se
sarančaty a kobylkami
v Austrálii
ENTOMOPHTHORALES (ZYGOMYCOTINA)
 Zahrnuje druhy rodů Entomophthora, Erynia, které napadají mšice,
mouchy, housenky a kobylky.
 Napadají dospělý hmyz, do kterého pronikají mezerami mezi plátky
exoskeletu.
 Většina druhů řádu Entomophthorales jsou vysoce agresivní a zničí tkáň
svého hostitele během několika dní.
 Některé z těchto druhů jsou specializované:
Entomophthora grylli – parazit mnoha kobylek, sarančí, cvrčků
Entomophthora muscae – široce rozšířený a běžný na mnoha druzích
hmyzu.
Jednosporová sporangia
(=konidie) Entomophthora
muscae
ENTOMOPHTHORA MUSCAE (=ENTOMOPHTHORA SCHIZOPHORAE)
 Entomophthora muscae je známý houbový druh vyskytující se na
dospělých jedincích řádu DIPTERA mající široký okruh potenciálních
hostitelů. Poprvé byla popsána Cohnem v roce 1855 NA MOUŠE DOMÁCÍ a
již delší dobu je zkoumána z hlediska využití v biologickém boji.
Moucha domácí napadená
Entomophthora muscae –
výrazně ZVĚTŠENÁ ČÁST
ZADEČKU a roztažená křídla.
Oddálené články exoskeletu
VYPLNĚNÉ sporangii houby
dávají mouše typický
proužkovaný vzhled. Spory se
šíří přímým přenosem - na další
jedince.
ŽIVOTNÍ CYKLUS
 Jsou známy nejméně dvě FORMY KONIDIÍ (=JEDNOSPOROVÁ
SPORANGIA) produkovaných houbou E. muscae. Velké primární konidie,
které jsou produkovány hned po té, co moucha zemře, ale pokud se primární
konidie nedostanou včas na žádného hostitele, tak z nich klíčí malé
sekundární konidie.
 Konidie jsou VYSTŘELOVÁNY DO
OKOLÍ. Mohou dopadnout na vedlejší
nenapadené jednice. Konidie KLÍČÍ
během několika hodin a klíční vlákna
pronikají skrze INTERSEGMENTÁLNÍ
MEMBRÁNU hmyzu. Když už jsou v
hemocoelu, cytoplazmou se konidie
dostanou do HEMOLYMFY. Houba se
rozmnožuje v hemolymfě, a progresivně
spotřebovává všechnu hemolymfu
během 5-7 dní. Hmyz odumře většinou v
pozici, kdy je vzpřímený. Již po 3
hodinách po smrti se začnou
KONIDIOFORY OBJEVOVAT MEZI
ČLÁNKY EXOSKELETU.
KOMERČNÍ VYUŽITÍ
 Entomophthora muscae NENÍ KOMERČNĚ DOSTUPNÁ.
 Umělá kultivace je nemožná. Hyfální tělíska E. muscae mohou být
uchovávány v tekutém dusíku. Umělá infikace pomocí injekace se setkala s
omezenými výsledky.
Moucha napadaná
druhem
Entomophthora
muscae s
popraškem spor v
okolí mrtvého těla.
ENTOMOPHAGA GRYLLI
 E. grylli je druhový komplex , který má v Severní Americe dva hlavní
patotypy: Entomophaga macleodii a Entomophaga calopteni. Navíc, další člen
druhového komplexu, E. praxibuli byla introdukována z Austrálie. Všechny
tyto druhy NAPADAJÍ SARANČATA A KOBYLKY, které jsou hlavními škůdci v
oblasti Západu spojených států a Kanady.
Ve vhodných podmínkách (vysoká vlhkost a déšť) je TVOŘEN A
UVOLŇOVÁN VELKÝ POČET KONIDIÍ na mrtvolkách sarančat, což má za
následek několik cyklů za sezónu a dramatické zvýšení infikovaných jedinců.
E. grylli na sarančatech – mrtvolky hmyzu
se drží stonků a setrvávají ve svislé
poloze.
KOMERČNÍ VYUŽITÍ
 Entomophaga grylli není komerčně produkovaná. Momentálně jsou
limity jejího využití v biokontrole, nemůže být masově produkovaná a
výskyt je závislý na počasí.
Sporulující mrtvolka sarančete
BEAUVERIA BASSIANA (DEUTEROMYCOTINA)
 Je PATOGEN HMYZU nacházený přirozeně také na některých rostlinách a
v půdě. Napadení hmyzu je podporováno TEPLÝM VLHKÝM POČASÍM.
 Beauveria je využívána jako HOUBOVÝ MIKROBIÁLNÍ INSEKTICID v
některých zemích. Má ŠIROKÝ OKRUH hostitelů, který zahrnuje nejznámější
škůdce jako např. molice, mšice, termity, sarančata, některé brouky,
mravence, i motýly.
 Byla také zjištěna, že INFIKUJE PLÍCE NĚKTERÝCH HLODAVCŮ a NOSNÍ
PROSTOR U LIDÍ. Naneštěstí, přirození nepřátelé škůdců jako například
slunéčka sedmitečná jsou náchylná taktéž.
 Je známo MNOHO RŮZNÝCH KMENŮ HOUBY, které se liší ve virulenci,
patogenitě a hostitelském okruhu. Vyskytuje se také v půdě jako saprofyt.
Konidie Beauveria bassiana
Biologická kontrola mandelinky
bramborové houbou r. Beauveria
ŽIVOTNÍ CYKLUS
 Penetrace POMOCÍ APRESORIÍ a penetračního vrcholu (pomocí enzymů
PROTEÁZY, CHITINÁZY).
 Dochází k růstu uvnitř tkáně hmyzu a produkci BLASTOSPOR NEBO
HYFÁLNÍCH TĚLÍSEK, kterými houba proniká do HEMOLYMFY – což
následně vede ke smrti buď z důvodu vyčerpání tělních cukrů či produkce
toxinů.
 Poté se houba znovu vrátí
do SAPROFYTICKÉ FÁZE a
extenzivně kolonizuje mrtvou
tkáň hmyzu.
 PO SMRTI z mrtvého
mumifikovaného těla
pronikají na POVRCH
KONIDIOFORY S KONIDIEMI.
KOMERČNÍ VYUŽITÍ
 Beauveria bassiana Strain GHA (obchodní název MYCOTROL GH-OF A
MYCOTROL GH-ES) je registrována ke kontrole kobylek, sarančat, a
cvrčků, což zlepšuje kvalitu pastvin, vojtěšky, sóji, cukrové řepy,
slunečnic, řepky.
Mycotrol – obsahuje 11%
spor Beauveria bassiana
strain GHA
DALŠÍ ZÁSTUPCI SKUPINY DEUTEROMYCOTINA, KTEŘÍ JSOU
TESTOVÁNI NEBO POUŽÍVÁNÍ V BIOLOGICKÉM BOJI VŮČI HMYZU
METARHIZIUM ANISOPLIAE
Je testováno jako přirozený nepřítel některých kořenových škůdců. Má
velmi široký hostitelský okruh. Životní cyklus a způsob využití podobný
jako u Beauveria bassiana.
Kněžice napadená Metarhizium
anisopliae
VERTICILLIUM LECANII (HYPHOMYCETES)
 Způsobuje přirozené epidemie u dvou druhů hmyzu sajícího na rostlinách:
MŠICÍCH (Aphidoidea, Homoptera), které způsobují znetvořeniny a přenášejí
viry a na ČERVCÍCH (Coccoidea, Homoptera) v tropických oblastech a ve
sklenících
 Většina úspěšných komerčních biologických prostředků proti hmyzu je
využívá ke kontrole MOLIC, MŠIC A ČERVCŮ (hlavně na chrysantémách)
 Tato houba také může být použita PROTI RZÍM (parasitující na houbových
sporách v experimentálních podmínkách) – mohou tedy poskytovat dvojí
kontrolu (mají podobný znak, kterým je přítomnost chitinu).
Konidie Verticillium lecanii
VERTICILLIUM LECANII (HYPHOMYCETES)
Molice napadená
Verticillium lecanii
MEALIKIL –
biopesticid
obsahující
Verticillium lecanii
KOMERČNÍ PRODUKCE ZÁSTUPCŮ SKUPINY
DEUTEROMYCOTINA POUŽÍVANÝCH V BIOLOGICKÉM BOJI
 Tyto houby jsou poměrně SNADNO MNOŽITELNÉ NA UMĚLÝCH
MÉDIÍCH, na rozdíl od hub řádu Entomophthorales, které jsou prakticky v
umělých médiích dosud nekultivovatelné.
 V současnosti jsou zkoumána i TEKUTÁ I PEVNÁ ŽIVNÁ MÉDIA. Teď se
využívá obou médií – TEKUTÁ KULTURA JAKO STARTÉR – pak
PŘENESENÍ NA PEVNÁ MÉDIA – Beauveria a Metarhizium sporuluje lépe
na médiích s nižším obsahem živin.
 Důležitý je správný způsob aplikace – POSTŘIK DOSTATEČNOU
KONCENTRACÍ konidií biopesticidů.
 PROBLEMATICKÁ je APLIKACE biopesticidů NA SOCIÁLNÍ HMYZ, jejich
způsob obrany je spíš založený na strategii chování než na biologii. Při
zjištění něčeho nepatřičného opustí hnízdo dříve, než se infekce dostane
ke královně.
 Produkce BIOAKTIVNÍCH LÁTEK ENTOMOPATOGENNÍMI HOUBAMI Beauveria produkuje beauvericin, který vykazuje toxicitu vůči širokému
spektru bezobratlých. Pouze omezené riziko toxicity pro savce.
Lagenidium giganteum – ŘÍŠE CHROMISTA
 Je VODNÍ PLÍSEŇ, která parazituje na LARVÁLNÍCH STADIÍCH KOMÁRŮ.
Mikrobiální parazit náleží do skupiny CHROMISTA.
 Infekční stadium jsou POHYBLIVÉ ZOOSPORY. Základem hostitelské
specificity je SELEKTIVNÍ ROZPOZNÁNÍ a adheze se na jejich komářího
hostitele. Když se spory setkají s jiným hostitelem než je komár, rozpoznají
to. Oddělí se od tohoto hostitele a plavou dál hledat vhodného hostitele.
Zoospory Lagenidium giganteum
 L. giganteum je velice snadno rozeznatelné když dozraje – jsou produkovány
kulaté septované buňky. NAPADENÉ LARVY jsou rozpoznatelné charakteristickým BÍLO ŠEDÝM AŽ ÚPLNĚ BÍLÝM VZHLEDEM.
 Při absenci soupeřících bakterií a prvoků, INFIKOVANÉ LARVY jsou kompletně
VYPLNĚNÉ BUŇKAMI, které se pod mikroskopem jeví jako PRŮHLEDNÉ. nejlépe viditelné v anální papile.
Larva komára (Culex tarsalis)) infikovaná parazitem
Životní cyklus Lagenidium
giganteum
KOMERČNÍ VYUŽITÍ
 Tento parazit je REGISTROVÁN U.S. ENVIRONMENTAL PROTECTION
AGENCY a některé státy, např. Kalifornie a Florida ho používají pro snižování
populací komárů.
 Je JEDNÍM ZE DVOU MIKROORGANISMŮ používaných k biologickému boji
proti komárům (druhým jsou mikrobiální insekticidy z Bacillus thuringiensis
var. israelensis)
 L. giganteum je fakultativní parazit, a
může růst ve velkých FERMENTAČNÍCH
TANCÍCH ZA POUŽITÍ KULTIVAČNÍCH
MEDIÍ.
 Multi-hektarové VZDUŠNÉ APLIKACE
se provádějí na rýžových polích a
útočištích tažných ptáků, hlavně v
Kalifornii, kde byla potvrzena i účinnost i
bezpečnost pro další organismy.
CORDYCEPS SP. - HOUBY SKUPINY ASCOMYCOTINA
 Nejznámějším parazitem hmyzu je rod Cordyceps, s několika stovkami
druhů http://ocid.nacse.org/research/cordyceps/
 Běžně NAPADÁ LARVY NEBO KUKLY (ALE I DOSPĚLCE) a produkuje v
HEMOCELU buňky podobné kvasinkovým a obvykle zabíjí svého hostitele
během několika týdnů po prvotní infekci.
 Pokračuje HYFÁLNÍ RŮST UVNITŘ TĚLA, čímž celý organismus hmyzu
se mění na SKLEROCIUM, které slouží k přežívání houby v nepříznivých
podmínkách. Nakonec, pokud jsou podmínky vhodné, vyroste ze
sklerocia fototropická PLODNICE (STROMA), která obsahuje PERITHECIA a
ASKOSPORY.
Cordyceps militaris
Cordyceps sinclairii
Mravenec napadený druhem
Cordyceps lloydii
Pavouk r. Tarantula napadený r.
Cordyceps
Moucha napadená druhem
Cordyceps dipterigena
MIKROSPORIDIE
 Mikrosporidiomycota je skupina, která také zahrnuje mnoho zástupců
kteří jsou SLIBNÍ V BIOLOGICKÉM BOJI.
 Mikrosporidiální infekce u HMYZU JSOU BĚŽNÉ a jsou zodpovědné za
přirozeně se vyskytující nízkou až střední úmrtnost hmyzu. Ale jsou to
relativně POMALU PŮSOBÍCÍ MIKROORGANISMY, kterým trvá dny až týdny
než zničí svého hostitele.
 Často REDUKUJÍ SCHOPNOST HOSTITELE SE ROZMNOŽOVAT NEBO
PŘIJÍMAT POTRAVU spíš než ho zabijí. Mikrosporidie často infikují ŠIROKÝ
OKRUH hostitelů.
 Některé mikrosporidie jsou zkoumány jako
MIKROBIÁLNÍ INSEKTICIDY a nejméně jeden je
dostupný komerčně. Ale tato technologie je nová
a vyžaduje perfektní užití těchto organismů.
Způsob použití
 Většina MIKROSPORIDIÍ musí BÝT POZŘENA, aby infikovala hmyz, ale je
zde i určitý přenos uvnitř populace škůdce – například pomocí predátorů a
parazitoidů. Patogen VSTUPUJE do těla hmyzu v TRÁVICÍ TRUBICI, šíří se
do různých TKÁNÍ A ORGÁNŮ a rozmnožuje se, někdy působí ODUMŘENÍ a
otravu – SEPSI.
 Nejčastější druhy komerčně využívaných mikrosporidií - Nosema pyrausta,
Nosema locustae, Vairimorpha necatrix
 Napadený hmyz je NETEČNÝ a MENŠÍ
než normální, někdy s OMEZENÝM
PŘIJÍMÁNÍM POTRAVY A REPRODUKCÍ,
smrt následuje, když je úroveň infekce
vysoká. Jedna výhoda tohoto typu
infekce je že OSLABENÝ HMYZ je
daleko NÁCHYLNĚJŠÍ KE ŠPATNÉMU
POČASÍ a dalším faktorům mortality.
VYUŽITÍ HUB V BIOLOGICKÉM BOJI PROTI HÁĎÁTKŮM
 HLÍSTI – malé BEZOBRATLÉ ORGANISMY vyskytující se v mnoha
prostředích – voda, půda, moře. Mnozí jsou SAPROBIONTI, nebo
MIKROBIOVOROVÉ a jen část po určitou část svého životního cyklu může
PARAZITOVAT na rostlinách a živočiších.
 Okolo STOVKY DRUHŮ NEMATOD parazituje na ROSTLINÁCH – většinou
je NEZABÍJEJÍ, ale REDUKUJÍ svým napadením jejich ÚRODU, nebo
způsobují NOVOTVARY. Uplatňují se různé chemické látky FYTOALLAKTINY (enzymy, růstové látky, toxické látky, schopné měnit
fyziologické pochody rostliny).
 Využití NEMATOFÁGNÍCH HUB V BIOKONTROLE má dlouhou tradici –
VÝSLEDKY JSOU ROZPORUPLNÉ - někdy zcela excelentní, ale hned vzápětí
stejné druhy nevykazovali žádnou kontrolu háďátek.
 Důvodů pro tyto rozporuplné výsledky je patrně NEDOSTATEK ZNALOSTÍ O
FYZIOLOGII A EKOLOGII těchto organismů.
HÁĎÁTKA – HLÍSTI PARAZITUJÍCÍ NA ROSTLINÁCH. 300 m až 4 mm
dlouhá. Část života žijí v půdě, část napadají rostliny. Jsou však 2 druhy
háďátek, které přežívají výhradně v rostlinách. Mohou být ektoparazité,
endoparazité.
SYMPTOMY NAPADENÍ HÁĎÁTKY
 Kořenová háďátka - na KOŘENECH: léze, CYSTY na kořenech,
NADMĚRNÝ RŮST kořenového vlášení, novotvary na kořenech. Na
NADZEMNÍCH ČÁSTECH – redukovaný růst, ŽLOUTNUTÍ, vadnutí, špatná
kvalita plodů.
 Některá háďátka NAPADAJÍ I NADZEMNÍ ČÁSTI ROSTLIN, kde působí
nekrotické léze, hniloby, nenormální vývoj květních částí.
Novotvary na kořenech
Cysty
Zduření
kořenů
Žloutnutí
nadzemních
částí
NEMATOFÁGNÍ HOUBY



Nematofágní houby (živící se na hlístech (NEMATODA)) jsou
běžné v prostředí bohatém na organické látky a zahrnují
zástupce všech významných skupin hub.
Patří hlavně do skupin Deuteromycotina, ale také do skupiny
Zygomycotina (řádu Zoopagales), a někteří i do skupin
Oomycota a Chytridiomycota.
Můžeme uvažovat o 3 hlavních typech s různými adaptacemi na
získávání potravy z nematod:
1. PREDÁTOŘI „ CHYTAJÍCÍ“ HLÍSTY – HOUBY LOVCI
2. ENDOPARAZITICKÉ HOUBY
3. PARAZITI VAJÍČEK A CYST HLÍSTŮ
PREDÁTOŘI „ CHYTAJÍCÍ“ HLÍSTY = HOUBY LOVCI









Všechny tyto houby jsou považovány za PRIMÁRNĚ SAPROFYTICKÉ, ale
dovedou využívat HLÍSTY JAKO DALŠÍ ZDROJ POTRAVY.
Zahrnuje zástupce DEUTEROMYCOTINA: Arthrobotrys, Monacrosporium,
Harposporium, Dactylella, Dactylaria, a ZYGOMYCOTINA (Stylopage,
Cystopage)
Všichni mají podobný způsob parazitismu: HLÍSTI jsou LAPENI DO PASTÍ
a houba potom PRONIKÁ rychle pomocí PENETRAČNÍHO VRCHOLU, tvoří
zduřenou INFEKČNÍ HYFU, která vyplní tělo oběti a ABSORBUJE JEHO
OBSAH. Obvykle je tato fáze dokončena během 1-3 dní, potom HYFY
VYRŮSTAJÍ Z MRTVÉHO HLÍSTA a dochází k produkci dalšího mycelia,
lovících zařízení nebo ke SPORULACI.
Houby loví hlísty pomocí speciálních zařízení (jeden druh houby může
disponovat více typy lapacího zařízení):
ADHEZIVNÍ HYFY
ADHEZIVNÍ KNOFLÍKY
ADHEZIVNÍ SÍTĚ
NESTAHUJÍCÍ SE OKA
STAHUJÍCÍ SE OKA
NEMATOFÁGNÍ HOUBY - DEUTEROMYCOTINA
 Několik druhů rodu Arthrobotrys (Hyphomycetes) má specializované
ADHEZIVNÍ (LEPIVÉ) BOČNÍ MYCELIÁLNÍ VĚTVE na jejich přímé jinak
nelepící asimilační hyfě.
Monacrosporium cionopagum
ADHEZIVNÍ KNOFLÍKY jsou specializované,
zduřené buňky, pokryté „ lepidlem“, a často
umístěné na konci krátkých bočních
myceliálních větví. Jsou nacházeny u téměř 20
druhů rodů Arthrobotrys, Dactylella a
Nematoctonus.
Dactylaria candida s
adhezivními knoflíky
Adhezivní knoflíky u
lovící nematofágní
houby
Monacrosporium
ellipsosporum
rostoucí z chyceného
hlísta
ADHEZIVNÍ SÍTĚ jsou pravděpodobně nejběžnějším chytacím zařízením.
Původně vznikají jako anastomózy vedlejších adhezivních větví. Jiné mohou
být daleko více složitější, jako např. trojrozměrné sítě druhu Arthrobotrys
oligospora.
Adhezivní sítě druhu
Arthrobotrys
oligospora
NESTAHUJÍCÍ SE OKA, jsou produkovány 4 druhy rodu Arthrobotrys
(Hyphomycetes). Jednoduchá hyfa roste až vytvoří pravidelný kruh. Pokud
hlíst vleze do tohoto kruhu, kruh pevně těsně obepne jeho tělo a snadno se
ulomí z původního mycelia.
Arthrobotrys candida
STAHUJÍCÍ SE OKA jsou nejpromyšlenějším způsobem lovení hlístů. Jsou
produkovány nejméně 12 druhy skupiny Hyphomycetes, hlavně druhy rodu
Arthrobotrys. Pokud hlísti prolezou skrze smyčku, a dotknou se vevnitř jedné
nebo více buněk, za pár sekund dojde k SIMULTÁNNÍMU NAFOUKNUTÍ
BUNĚK dovnitř. Tři buňky každého stahujícího se oka vyvíjí velký tlak, který
vzniká díky velkému osmotickému tlaku uvnitř mycelia houby hlísta pevně
chytnou.
Mechanismus chytání
pomocí stahujících se ok
Arthrobotrys anchonia
ENDOPARAZITÉ
 Endoparazitické houby jsou odlišné od lapacích hub, jelikož závisejí na
hlístech jako na výhradním zdroji výživy.
 Catenaria anguillulae (Chytridiomycota), Haptoglossa (Oomycota),
Hirsutella rhossilliensis (Deuteromycotina) produkují zoospory nebo
adhezivní konidie, které jsou přitahovány k hlístům pomocí chemotaxe.
 Po přilnutí na povrch hlísta zoospory rychle klíčí a po té hyfy vyplní
hostitele a zabijí ho během několika dní. Nakonec hyfy rostou skrze
buněčnou stěnu hostitele a produkují další dávku spor.
Hirsutella rhossilliensis,
endoparazitcká houba
na hlístech. Infekce
začíná ze spory (S),
která přilne blízko úst
hlísta.
BIOLOGICKÝ BOJ PROTI PLEVELŮM ZA POMOCI PATOGENNÍCH
HUB
Puccinia chondrillina
(Uredinales)
PLEVEL: Chondrilla juncea
(RADYK PRUTNATÝ)
Chráněná rostlina: pšenice,
Austrálie
BIOLOGICKÝ BOJ PROTI PLEVELŮM ZA POMOCI PATOGENNÍCH
HUB
Phragmidium violaceum
(Uredinales)
Plevel: Rubus sp.
(ostružina)
Chráněná oblast: pastviny,
Chile
VYUŽITÍ HUB V BIOLOGICKÉM BOJI PROTI HOUBOVÝM
CHOROBÁM
 Pro různé skupiny chorob se testují a využívají jiné houbové organismy.
 Např. pro potlačení padlí se využívá mykoparazit Ampelomyces quisqualis.
 Pro potlačení napadení půdními houbami se s úspěchem využívá
Trichoderma harzianum a rod Gliocladium.
 Vůči dřevokaznému parazitovi Heterobasidion annosus se využívá
Peniophora gigantea.
Komerční přípravek NIPROT obsahující
houbu Trichoderma harzianum
TRICHODERMA spp.
 Mezi houbami je za NEJVÝZNAMNĚJŠÍ V BIOLOGICKÉM BOJI
považována Trichoderma spp. , která parazituje na PŮDNÍCH HOUBÁCH
a STIMULUJE ROSTLINY k mohutnějšímu růstu.
Kultura houby Trichoderma harzianum. Bílé části
neobsahují spory, zelené obsahují konidie.
ROD TRICHODERMA
 Patří mezi mikroskopické konidiální houby s dobře poznaným
ANAMORFNÍM STADIEM.
 Druhy, u nichž byla popsána TELEOMORFA, byly v souladu s používanou
taxonomií REKLASIFIKOVÁNY do nově vytvořených rodů (Hypocrea,
Hypomyces, patřících mezi askomycety).
 Trichoderma je často přítomna v
PŮDNÍM PROSTŘEDÍ, je nutričně
nenáročná, metabolicky přizpůsobivá a
může UTILIZOVAT ŠIROKÉ SPEKTRUM
SUBSTRÁTŮ.
 Trichoderma je charakterizována
RYCHLÝM RŮSTEM.
ROD TRICHODERMA
 Trichoderma vykazuje ANTAGONICKÉ ÚČINKY vůči mikroorganismům.
Využití r. Trichoderma v BIOTECHNOLOGIÍCH:
 Produkce SEKUNDÁRNÍCH METABOLITŮ s ANTIVIRÁLNÍMI A
ANTITUMOROVÝMI účinky je velmi perspektivní.
 Produkce TOXINŮ s účinky vůči PROKARYOTŮM a některým EUKARYOTŮM,
 Produkce ENZYMŮ DEGRADUJÍCÍCH POLYMERY.
 Extracelulární produkce LYTICKÝCH FAKTORŮ A ANTIBIOTIK je využito pro
ochranu kořenového systému rostlin (biokontrolní agens) v případě
fungálních onemocněních.
MECHANISMY ÚČINKU r. TRICHODERMA V BIOLOGICKÉ
OCHRANĚ
 MYKOPARAZITISMUS
 ANTIBIÓZA
 KOMPETICE o živiny nebo prostor
 Zvýšení TOLERANCE KE STRESU díky zvýšenému rozvoji kořenů a
celé rostliny solubilizace anorganických živin
 INDUKOVANÁ REZISTENCE
 INAKTIVACE ENZYMŮ patogenů
Mykoparazitismus kmene
Trichoderma (oranžová
fluorescense) na
patogenním organismu
Pythium (zelená
fluorescence) na povrchu
semene.
http://www.nysaes.cornell.edu/ent/biocontrol/pathogens/trichoderma.html
Kolonizace kořenových vlásků kukuřice kmenem T. harzianum
T22. Při kolonizaci kořenů rostlin – omezení dalších patogenů,
stimulace růstu
Trichoderma ve spreji v určité koncentraci působí
podobně jako systemický fungicid Benomyl, a je
používána pro ochranu proti druhu Verticillium fungicola
(Hyphomycetes), což je vážný patogen pěstovaných
žampiónů, Agaricus bisporus (Agaricales).
Podpora rozvoje kořenů u rostlin kukuřice a sóji jako důsledek kolonizace
rhizosféry kmenem T. harzianum T22.
Zlepšené přežívání rostlin papriky na poli v důsledku vzniku mohutnějšího
kořenového systému po aplikaci houbou Trichoderma T22 na
rostoucí semenáčky.
ZDROJ TRANSGENŮ
 Organismy využívané v biokontrole musí obsahovat geny, které kódují
produkty, které zajišťují možnost biokontroly
 Již bylo z rodu Trichoderma izolováno několik GENŮ, které jsou velice
slibné, pokud by se podařilo produkovat transgenní rostliny, které by byly
rezistentní k některých chorobám.
 Tyto transgenní rostliny NEJSOU ZATÍM KOMERČNĚ DOSTUPNÉ, ale
pracuje se na tom.
Některé geny odpovědné za
biokontrolu pocházející z T.
harzianum byly vloženy do
rostlin, kde jsou schopny
zajišťovat rezistenci vůči
některým chorobám.
Rostliny tabáku a brambory,
do kterých byl inkorporován
gen pro endochitinázu
vykazují odolnost vůči
Alternaria alternata
(tobacco) a Rhizoctonia
solani (potato).
DALŠÍ HOUBOVÉ DRUHY POUŽÍVANÉ K BIOKONTROLE PŮDNÍCH
PATOGENŮ ROSTLIN
 Také Gliocladium roseum je s úspěchem používáno vůči půdním
patogenům rostlin.
 Nepatogenní Rhizoctonia solani potlauje napadení patogenním izolátem
téhož druhu.
 Nepatogenní Fusarium oxysporum působí proti fusariovému vadnutí.
 Také houby, které tvoří ektomykorhizní
symbiózu potlačují napadení kořenů svých
rostlin např. patogenními Rhizoctonia spp.
Také houby tvořící AVM snižují poškození
způsobované půdními patogeny.
Gliocladium sp.
BIOKONTROLA LISTOVÝCH CHOROB PLODIN
 Např. Botrytis cinerea- původce šedé hniloby – může napadat plody, květy,
listy.
 K biologickému boji se využívá Trichoderma harzianum. Komerčně
produkovaný kmen T. harzianum T-39 (prodávaný pod názvem TRICHODEX)
se může používat proti plísni šedé V ALTERNACI S CHEMICKÝMI
PROSTŘEDKY. Mechanismy účinku – produkce antibiotických látek a
enzymová degradace buněčné stěny.
 Dalším agens testovaným vůči B. cinerea je kvasinka Aureobasidium
pullulans – může produkovat toxiny a způsobuje degradaci buněčné stěny
Botrytis cinerea.
Botrytis
cinerea
Biofungicid
Trichodex
BIOKONTROLA PADLÍ
 PADLÍ jsou OBLIGÁTNÍ PARAZITÉ vyšších rostlin, mycelium mají na
povrchu pletiva rostliny, stejně jako konidiofory a pohlavní plodnice.
VYSOCE SPECIFIČTÍ.
 Nejlépe prostudovaný druh Ampelomyces quisqualis je dokonce
KOMERČNĚ VYUŽÍVANÝ. Z dalších druhů - Verticillium leccani lze využívat
jako mykoparazita padlí. Také jedna z kvasinek – Pseudozyma (Sporothrix)
floculosa vykazuje aktivitu vůči padlí - způsobuje rozpad spor padlí a
hyfálních buněk.
Podosphaera leucotricha
– padlí jabloňové
AMPELOMYCES QUISQUALIS
 Houba Ampelomyces quisqualis je
přirozeně se vyskytující HYPERPARAZIT
NAPADAJÍCÍ PADLÍ.
 Infikuje a tvoří PYKNIDY uvnitř HYF PADLÍ,
KONIDIOFORŮ, A KLEISTOTECIÍ.
 Tento parazitismus redukuje růst a může
eventuálně zabít celou kolonii padlí.
 Celá KOLONIE PADLÍ je matná, PRODUKCE
SPOR padlí je REDUKOVANÁ nebo dokonce
chybí v napadených koloniích.
A. quisqualis je objektem početných
výzkumů biokontroly padlí v posledních 50- ti
letech.
ŽIVOTNÍ CYKLUS
 Mykoparazit je SPECIFICKÝ NA PADLÍ, ale má extrémně ŠIROKÝ
HOSTITELSKÝ OKRUH.
 Parazit byl zaznamenán na více než 64 DRUZÍCH PADLÍ, v rodech
Brasilomyces, Erysiphe, Leveillula, Microsphaera, Phyllactinia,
Podosphaera, Sphaerotheca a Uncinula, stejně jako na anamorfních
rodech Oidium a Oidiopsis.
 Patogen PŘEZIMUJE nebo přežívá nepříznivé období v PYKNIDÁCH. Za
deště se konidie uvolňují jsou kapkami šířeny.
 Mykoparazit přímo PENETRUJE BUNĚČNÉ STĚNY hyf, konidiofory a
nezralá kleistotecia. Nemůže napadnout zralá kleistotecia.
 Za 7-10 DNÍ se mykoparazit ROZŠÍŘÍ V HYFĚ kolonie padlí aniž ji zabije.
Po té nastává proces TVORBY PYKNID, což trvá 2-4 dny. Infikované
BUŇKY ODUMÍRAJÍ po té co se vytvoří pyknidy.
VYUŽITÍ
 Efektivita využití Ampelomyces v biokontrole je VARIABILNÍ, nejvíce
působí u vysoce náchylných rostlin vůči padlí (dostatek padlí). Musí být
zajištěna OPAKOVANÁ APLIKACE mykoparazita, VYSOKÁ VLHKOST a
déšť.
 Izoláty se liší v jejich náchylnosti k fungicidům
KOMERČNÍ DOSTUPNOST
 Formulovaný prášek
obsahující A. quisqualis je
produkovaný firmou Ecogen
Corporation a je prodávaný pod
značkou AQ10.
Pyknida druhu A. quisqualis,
která se nachází v místě
konidie na vrcholu konidioforu
padlí révového Uncinula
necator
PHANEROCHAETE (=PENIOPHORA, =PHLEBIA, =PHLEBIOPSIS)
GIGANTEA; BASIDIOMYCETES: CORTICIACEAE)
 Phanerochaete gigantea je běžná SAPROFYTICKÁ HOUBA, která způsobuje
BÍLOU HNILOBU na pařezech a odumřelých kmenech jehličnatých stromů. Je
používaná v BIOLOGICKÉM BOJI proti dalšímu významnému parazitu
jehličnatých stromů- Heterobasidion annosum v západní Evropě a donedávna i
v USA.
P. gigantea na pařezu borovice
Heterobasidion annosum
Kořenovník vrstevnatý (jehličnany)
Plodnice Heterobasidion na
bázi jehličnatého stromu
 H. annosum je PATOGEN způsobující BÍLOU HNILOBU a kolonizuje
čerstvě pokácené pařezy pomocí spor přenášených větrem. Houba potom
POKRAČUJE PŘES PAŘEZ dolů na kořenový systém a infikuje blízko stojící
stromy pomocí KONTAKTU KOŘENŮ. Strom může být napadený H.
annosum a nemusí mít žádné symptomy viditelné nad zemí než je zničena
polovina jeho kořenového systému.
HOSTITELSKÝ OKRUH
 P. gigantea je nacházena na dřevě a kůře NAHOSEMENNÝCH ROSTLIN –
druhů Pinus, Picea, Abies a Tsuga). Jsou zde ale i záznamy, že P. gigantea
působí hnilobu na uskladněném dřevu a dřevních produktech.
Phanerochaete gigantea
HYFÁLNÍ INTERFERENCE
 P. gigantea má zajímavý způsob
působení jako agens biologického boje.
Hyfa této houby ANTAGONIZUJE HYFU
H. ANNOSUM (a některých dalších hub)
se kterýma je v kontaktu – tento
fenomén se nazývá HYFÁLNÍ
INTERFERENCE. Jakákoliv hyfa H.
annosum, která je v kontaktu s hyfou P.
gigantea vykazuje RYCHLÝ
LOKALIZOVANÝ ROZPAD : protoplast
se stává desintegrovaný a membrány se
rozpadají.
RELATIVNÍ ÚČINNOST
 UMĚLÁ INOKULACE pařezů borovice a smrku houbou P. gigantea
vykazuje signifikantní POKLES PŘÍTOMNOSTI H. ANNOSUM v některých
studiích prováděných v Anglii i USA. Ačkoliv P. gigantea je běžná v přírodě,
přirozené množství inokulace je příliš malé, než aby účinně kontrolovalo H.
annosum bez umělé inokulace.
KOMERČNÍ VYUŽITÍ
V současné době je P. gigantea
KOMERČNĚ VYUŽÍVANÁ POUZE V
ANGLII, SKOTSKU, ŠVÉDSKU,
NORSKU, ŠVÝCARSKU A FINSKU.
Anglický produkt je sporová suspenze
a je prodávána Omex International pod
názvem Pg Suspension.
BIOTECHNOLOGIE VE VÝŽIVĚ ROSTLIN
 Mikrobiální společenstva půd
 Biologická fixace vzdušného dusíku – jen bakterie a sinice
 Využití mykorhizy u polních plodin
MIKROBIÁLNÍ SPOLEČENSTVA PŮD
VYUŽITÍ HUB JAKO PROMOTORŮ RŮSTU ROSTLIN
 PROMOTOŘI RŮSTU ROSTLIN – Trichoderma sp., Rhizoctonia solani,
Fusarium roseum, Rhizopus nigricans – většinou působí na zvýšení %
klíčení, zvýšení váhy sušiny, zvětšují váhu, výšku, počet semen,
 Mechanismy působení – PRODUKCE HORMONŮ, MINERALIZAČNÍ
AKTIVITA HUB, POTLAČENÍ NEŽÁDOUCÍ MIKROFLÓRY.
VYUŽITÍ MYKORHIZY PRO ZLEPŠENÍ RŮSTU ROSTLIN
 Mykorhiza je SYMBIÓZA kořenů kulturních rostlin s houbami a jejím
výsledným efektem je uvolňování fosforu z těžko rozpustných forem.
 V poslední dekádě se v zahraničí objevuje stále více firem, které
mykorhizní preparáty produkují či distribuují. ČR firma Symbio-M, která s
spolupracuje s PlantWorks.
 MYKORHIZNÍ PREPARÁTY v PEVNÉ, SUCHÉ FORMĚ se aplikují buď přímo
do výsadbových jamek při přesazování rostlin nebo se mohou míchat do
kultivačních substrátů.
 Zásadou aplikace je, že se DIASPORY HUB v preparátu musí během
několika týdnů dostat DO KONTAKTU S NOVĚ ROSTOUCÍMI KOŘENY.
 Někteří producenti nabízejí i GELOVOU FORMU, kterou lze velmi snadno
použít pro namáčení prostokořenné sadby nebo pevnějších kořenových
balů
 Zvláště v PRVNÍCH STADIÍCH VÝVOJE (během 2 až 4 měsíce podle druhu
rostliny) je v kontejnerových kulturách možno pozorovat POZITIVNÍ VLIVY
NA RŮST, KVETENÍ ČI PRODUKCI
MYKORHIZA
 Mykes (HOUBA) + rhiza (KOŘEN)
 Mutualisticky prospěšný vztah rostlin a specifických půdních hub
 ROSTLINY: Většina druhů KRYTOSEMENNÝCH ROSTLIN, všechny
NAHOSEMENNÉ ROSTLINY, KAPRAĎOROSTY a některé MECHOROSTY
(HLAVNĚ JÁTROVKY)
 HOUBY: zástupci skupin ZYGOMYCOTINA, ASCOMYCOTINA,
DEUTEROMYCOTINA, BASIDIOMYCOTINA
 OBOUSTRANNÝ TRANSPORT ŽIVIN: karbohydráty se přesouvají do
stélky hub a anorganické minerály do hostitelské rostliny
 Houba má často vnitrobuněčný růst, ale nikdy nepenetruje
plasmatickou membránu, ale pouze ji invaginuje (orgány jako jsou
měchýřky nebo arbuskuly)
PROSPĚCH PRO HOUBY
 Houby v tomto vztahu ZÍSKÁVAJÍ ORGANICKÉ ŽIVINY z hostitelských
rostlin - jsou tedy závislé na rostlině.
 Tyto houby potřebují jednoduché cukry. Glukóza je rychle
translokována do kořenů a přeměněna na houbové karbohydráty jako
jsou např. trehalóza, glykogen a manitol.
PROSPĚCH PRO ROSTLINY
 Zvýšený PŘÍJEM ROSTLINNÝCH ŽIVIN JAKO JE NAPŘ. FOSFOR A
DUSÍK.
 Mohou tak přijímat živiny i z chudé půdy daleko efektivněji.
 Prodlužuje se životnost kořenů.
 Zvyšuje se REZISTENCE K TĚŽKÝM KOVŮM A PATOGENŮM.
 Hyfy hub mohou absorbovat a vést vodu na dlouhé vzdálenosti
(rostliny tak prospívají i za vodního stresu).
 Růst semenáčků rostlin je často podporován právě vývinem mykorhizní
symbiózy.
TYPY MYKORHIZNÍCH SYMBIÓZ
EKTOMYKORHIZA – intercelulární růst
uvnitř kořenového pletiva (nepenetruje
korové buňky), vytváří se na kořenech
pochva z houbových hyf
ENDOMYKORHIZA – houbové hyfy
penetrují do korových buněk kořenů
rostlin
Arbuskulární mykorhiza A
Erikoidní mycorhiza Er
Orchideoidní mykorhiza O
PŘECHODNÉ TYPY
Ektendomykorhiza Ee
Arbutoidní mykorhiza At
Monotropoidní mykorhiza M
EKTOMYKORHIZA
 Druhy hub tvořící ektomykorhizní symbiózu: Basidiomycotina – třída
Hymenomycetes, 25 řádů, např. Agaricales (Amanita, Tricholoma), Russulales
(Russula, Lactarius), Boletales (Boletus, Suillus), (Aphyllophorales
(Thelephora), Hymenogastrales (Rhizopogon), a Sclerodermatales
(Scleroderma) a Ascomycotina – řád Tuberales (Tuber)
 Tvoří běžné společenství s lesními stromy a keři hlavně v subarktickém a
mírném pásmu. 5% rostlin (hlavně jehličnany). Mnoho z nich patří do čeledí
Pinaceae, Fagaceae, Betulacea a Myrthaceae
 Často je jeden druh stromu v
symbióze s více druhy hub najednou,
podobně
i jeden druh houby může žít v
symbióze s více hostiteli
 I zde se však vyskytuje striktní
specificita, např. Suillus grevillei
(klouzek modřínový) žije pouze
s rodem Larix (modřín)
Boletus edulis
Hřib smrkový
Amanita muscaria
Muchomůrka červená
EKTOMYKORHIZA
 Potlačuje tvorbu kořenových vlásků
– je to typickým znakem
ektomykorhizy
 Intraradikální mycelium –
intercelulární růst uvnitř kořenového
pletiva (nepenetruje korové buňky),
tvoří Hartigovu síťku
 Extraradikální mycelium - zvyšuje
množství příjmu živin do hostitelské
rostliny - umožňuje lepší využití živin
a vody
Bylo potvrzeno, že umělá inokulace
kořenů jehličnanů některými
mykorhizními houbami zvyšuje jejich
přírůstky – patrně díky zlepšené
nutriční výživě stromů
Kořenový vrchol Borovice černé
Pinus nigra
Ektomykorhiza Borovice
vejmutovky (Pinus strobus) a
muchomůrky červené (Amanita
muscaria)
Modřín americký (Larix laricina) a
Klouzek dutonohý (Suillus cavipes)
VYUŽITÍ EKTOMYKORHIZY PRO ZLEPŠENÝ RŮST STROMŮ VE
ŠKOLKÁCH
 Příprava houbového inokula vyžaduje především VÝBĚR VHODNÉHO
HOUBOVÉHO SYMBIONTA pro umělé očkování na základě poznatků
vlastností různých druhů hub, RUTINNĚ ZVLÁDNOUT izolaci, kultivaci a
udržení in vitro kultury; připravit vlastní kvalitní inokulum a následně provést
umělou inokulaci sadebního materiálu; na závěr testovat a zhodnotit
efektivnost umělé inokulace. – METODIKA JE PROPRACOVANÁ.
 Při výběru VHODNÉ EKM HOUBY je rovněž nutné posoudit její
KOMPATIBILITU S LESNÍMI DŘEVINAMI,
 V současné době se jako osvědčené houbové symbionty využívají:
muchomůrka Amanita rubescens, vláknice Inocybe lacera, lakovky Laccaria
laccata, Laccaria proxima, čechratka Paxillus involutus, klouzek Suillus
luteus.
 Využití EKM HUB VE ŠKOLKÁCH JE REÁLNÉ a do budoucna nevyhnutelné.
Možností vlastní umělé mykorhizace sadebního materiálu je několik: lesní
půda, hrabanka, humus, mykorhizní semenáče, spory, vegetativní inokulum.
Všechny uvedené metody mají své přednosti, ale i větší či menší úskalí.
ARBUSKULÁRNÍ (VESIKULO- ARBUSKULÁRNÍ)
MYKORHIZA
 Nejběžnější a široce rozšířený typy mykorhizy. Tento typ byl zjištěn u 80 %
rostlinných druhů
 Obligátní symbiotické houby skupin Zygomycotina (Glomales) - Glomus,
Entrophospora, Scutellospora, Gigaspora, Acaulospora, Sclerocystis
 ROZMANITOST HOSTITELSKÝCH ROSTLIN: od játrovek a mechů,
kapradin, po nahosemenné a krytosemenné rostliny
 AM houby penetrují korové buňky a v nich vytváří typické útvary – velmi
větvené ARBUSKULY a měchýřky (VESIKULY)
 Dříve se tento typ nazýval vesikulo- arbuskulární mykorhiza, ale některé
druhy hub, které sem patří, nevytvářejí měchýřky
 Mykobiont nikdy neproniká do endodermis, cévních svazků a kořenové
špičky.
 Mykorhizní kořínky se zachovaným kořenovým vlášením - kořeny mají
stejný vzhled jako u neinfikovaných rostlin
 Hostitelská specificita téměř neexistuje
 zlepšení příjmu fosforu, a zvýšení množství některých rostlinných hormonů
– auxin, cytokinin bylo zjištěno u rostlin, které mají AVM, na rozdíl od
neinfikovaných
ARBUSKULÁRNÍ MYKORHIZA
Intraradikální struktury
ARBUSKULY (trvají 4-15 dní) –
větvené hyfy (keříčkovité) –
intenzivní výměna živin mezi
hostitelem a mykobiontem
VESIKULY – kulovité nebo eliptické
ztluštěniny intraradikálních hyf zásobní funkce
Arbuskuly
Glomus mosseae
EXTRARADIKÁLNÍ MYCELIUM
Zasahuje do půdy v rhizosféře;
daleko efektivnější absorpce fosforu
a dusíku
Vesikuly a arbuskuly
Glomus sp.
REPRODUKČNÍ STRUKTURY – spory
- zygospory, chlamydospory oddělené od vegetativního mycelia
do půdy
Glomus
Gigaspora
ARBUSKULÁRNÍ MYKORHIZA
KOMERCIALIZACE ARBUSKULÁRNĚ VESIKULÁRNÍ MYKORHIZY
JAKO BIOFERTILIZERU
 Problém je, že MYKORHIZNÍ SPOLEČENSTVO lze pouze ŠPATNĚ
KULTIVOVAT NA UMĚLÝCH KULTIVAČNÍCH MÉDIÍCH – hrozí kontaminace.
Potřebují méně živin v médiu a méně uhlíku.
 Nejlépe je pěstovat AVM houby v TEKUTÉM SYSTÉMU NA KOŘENECH
ROSTLIN. Získané inokulum má velkou hustotu částic – trvá 12-15 týdnů
než se získá inokulum – funguje pro zástupce rodu Glomus.
Symbivit - Použití AVM v produkci rostlin
– snižuje nutriční stres, podporuje
zakořenění, odolnost vůči suchu,
stabilizace půdy, potlačení chorob,
podpora prospěšných interakcí mezi
miroby
ORCHIDEOIDNÍ MYKORHIZA
 Vyskytuje se u druhů čeledi ORCHIDACEAE. Semena těchto druhů jsou
velmi malé, takže pro další zdárný vývoj semenáčku je mykorhizní asociace
potřeba vytvořit velmi brzy po vyklíčení
 ÚPLNOU ZÁVISLOST na mykorhizní symbióze projevují HETEROTROFNÍ
ORCHIDEJE BEZ CHLOROFYLU (např. hlístník hnízdák (Neottia nidus-avis))
a semenáčky všech druhů orchidejí.
 Mykorhizní houby izolované z kořenů orchidejí patří většinou mezi třídu
Basidiomycetes – anamorfní rod Rhizoctonia; teleomorfní stádia rodů
Tulasnella, Sebacina, Thanatephorus, Ceratobasidium, Armillaria, Fomes,
etc.). Charakteristické jsou svým extenzivním intracelulárním myceliem.
 Houby vytvářející OM jsou schopny saprofytického růstu – obsahují
enzymy - celulázy, pektinázy, fenoloxidázy
 Všechny orchideje závisí na houbě v získávání organických živin dokud
nejsou schopny fotosyntézy (2-10 let). Během této fáze houba z tohoto
vztahu nemá žádnou výhodu.
 Jemná rovnováha: v určitých podmínkách rostliny mohou zneužít houbu
nebo ji zničit, ale v jiných případech houba může parazitovat na orchidejích.
Neottia nidus-avis
Hlístník hnízdák
Platanthera chlorantha
Vemeník zelenavý
Sebacina na
kořenu orchideje
ORCHIDEOIDNÍ MYKORHIZA
Infikované kořenové buňky – stádia vzniku asociace
•
PRŮCHOZÍ BUŇKY
- exodermis, nebo mesodermis
pouze buňky prorůstají
hyfy
Platanthera bifolia + Rhizoctonia
Platanthera chlorantha
+ Rhizoctonia
TROFOCYTY (HOSTITELSKÉ BUŇKY)
- Hyfy se větví úplně uvnitř buněk
kůry – vytváří „pelotony“ (hyfální
smotky)
- Mykobiont spotřebovává
karbohydrátové rezervy
- Hyfa pokračuje v růstu a
kolonizaci dalších buněk
VYUŽITÍ ORCHIDEOIDNÍ MYKORHIZY PRO PĚSTOVÁNÍ ORCHIDEÍ
 VÝZNAM PRO NAMNOŽENÍ A PŘÍPADNÉ VYSAZENÍ orchideí do
přirozených podmínek rostlin mají in vitro metody. V současnosti je
možné kromě asymbiotických výsevů provádět rozmnožování i pomocí
INOKULACE SEMEN ORCHIDEÍ ZNÁMÝM HOUBOVÝM ENDOFYTEM.
 Usiluje se tak o vytvoření způsobu inokulace semen pro komerční
pěstování orchidejí a pro jejich uchování (Chou et Chang
2004).
 Pro zajištění tvorby symbiotického vztahu by bylo možné SEMENA
OBALOVAT VHODNÝM INOKULEM. To je možné získat například tak, že
se houba nechá prorůstat sterilním jílem a po vysušení se rozemele do
půdy nebo pěstebního media.