demonstrace symptomů způsobených fytoplazmami, přenosu

Téma: DEMONSTRACE SYMPTOMŮ ZPŮSOBENÝCH FYTOPLAZMAMI,
PŘENOSU KOKOTICÍ A ROUBOVÁNÍ
Ing. Jana Fránová, Dr., Biologické centrum AV ČR v.v.i.
Symptomatologie
Fytoplazmy vyvolávají u infikovaných rostlin různé příznaky včetně žloutenky a svinutky
listů, chlorózy, malolistosti, proliferace (či abnormální růst z postranních pupenů) u výhonů i
kořenů, zakrslosti, zelenokvětosti (virescence), zlistnatění květních orgánů (fylodie), květní
sterility, prodlužování nebo zkracování internodií, červenání rostlin, nekrózy až odumírání
částí nebo celých rostlin.
Vnější symptomy vyvolané přítomností fytoplazem naznačují, že hostitelská rostlina má
narušenou hormonální rovnováhu a funkci floému. Symptomy indukované u napadených
rostlin mohou velmi kolísat. U dřevin může exprese symptomů značně kolísat v období
několika let, včetně spontánní remise příznaků u infikovaných rostlin, která může, ale nemusí,
znamenat eliminaci patogena. Nerovnoměrná distribuce patogena v různých částech
hostitelské dřeviny a jeho sezónní migrace může velmi komplikovat diagnostiku fytoplazem.
Výhodou odborné znalosti symptomatologie a tím i bezprostřední určení infikovaných rostlin
je jednoznačně rychlost a velmi nízké náklady. Nevýhodou je nerozpoznání příznaků v době
latence či ranném stadiu infekce, nezbytná je dlouhodobá zkušenost diagnostika a i to, že
podobné příznaky mohou být způsobeny herbicidy či jinými patogenními organismy
(ricketcie, háďátka).
Ukázky příznaků:
Abnormální zvětšení palistů, malolistost, předčasné žloutnutí až červenání listů a proliferace
jednoletých výhonů u stromů napadených fytoplazmou proliferace jabloně (apple
proliferation) ve srovnání s větvičkou ze zdravého stromu.
EKOTECH - Metody detekce rostlinných patogenů
1
Předčasné červenání listů u stromů napadených fytoplazmou chřadnutí hrušně (pear decline).
Zelenokvětost a červenání korunních lístků, částečná až úplná fylodie (zlistnatění) a
deformace květních orgánů u jahodníku napadeného fytoplazmou strawberry green petal
phytoplasma ve srovnání s květem ze zdravé rostliny. Malformace plodů, deformace a
červenání listů až odumírání celé rostliny jahodníku.
EKOTECH - Metody detekce rostlinných patogenů
2
Deformace a červenání květů třapatky nachové napadené fytoplazmou clover phyllody ve
srovnání s květem ze zdravé rostliny.
Malformace květů, abnormální proliferace bočních výhonů, žloutnutí, červenání a nekrózy
listů, deformace a zakrslost až odumírání celých rostlin slaměnky způsobené fytoplazmou
aster yellows ve srovnání se zdravou rostlinou (vpravo).
Další ukázky příznaků lze sledovat na stránkách COST Action FA0807 Integrated
Management of Phytoplasma Epidemics in different Crop systems
EKOTECH - Metody detekce rostlinných patogenů
3
(http://www.costphytoplasma.eu) ve fotogalerii pracovní skupiny WG1 (Photogalery of
WG1).
Přenos kokoticí
Důležitou roli v klasifikaci fytoplazem podle symptomů hrál experimentální hostitel
Catharanthus roseus (barvínek růžový), na kterého byla přenesena řada fytoplazem a jenž
zároveň slouží také k udržování jejich jednotlivých izolátů. Tento hostitel reaguje na infekci
různými fytoplazmami tvorbou odlišných symptomů. Klasifikace fytoplazem udržovaných
v barvínku byla vypracována Marwitzem (1990) a vykazovala některé podobnosti s nynější
genetickou klasifikací, ale v současnosti se tento způsob klasifikace již nepoužívá. Na
barvínek můžeme fytoplazmy přenášet propojením s nemocnou rostlinou pomocí haustorií
kokotice (Cuscuta sp.), roubováním nebo vektory a jednotlivé izoláty fytoplazem v rostlinách
barvínku dlouhodobě udržovat. V současné době je na Univerzitě v Boloni (Itálie) udržována
sbírka fytoplazem in vitro na C. roseus (Bertaccini, 2003).
Zdravá rostlina barvínku růžového a ukázka přenosu fytoplazem propojením nemocné
rostliny jahodníku pomocí haustorií kokotice se zdravou rostlinou barvínku.
Metodika přenosu: - napěstování zdravých rostlin barvínku růžového
- napěstování kokotice: do hlíny musí být vysety zároveň semínka např.
vojtěšky a kokotice jetelové; samotná kokotice bez přítomnosti
odpovídajících rostlin jejich hostitelů neklíčí (nezbytná přítomnost
EKOTECH - Metody detekce rostlinných patogenů
4
-
metabolitů vylučovaných vojtěškou pro klíčení semen kokotice
jetelové)
napikýrování malých rostlinek vojtěšky společně s haustorii kokotice
do malých květináčků
propojení haustorií kokotice se zdravou rostlinou barvínku, nárůst
haustorií na barvínku a následné propojení s infikovanou rostlinou
spojení infikované rostliny a barvínku pomocí haustorií musí být
alespoň 2 měsíce, aby došlo k přenosu fytoplazem
cca po 3 měsících propojení následuje odstranění haustorií kokotice
z rostlin
potencionálně infikované rostliny barvínku pozorujeme nejméně 6
měsíců, zda dojde k projevu příznaků či ne
Příznaky výrazné etiolizace, prodlužování a proliferace bočních výhonů, malolistost a
deformace květů barvínku růžového infikovaného izolátem fytoplazmy aster yellows.
EKOTECH - Metody detekce rostlinných patogenů
5
Příznaky zelenokvětosti, deformace květních orgánů (prodloužení kališních lístků) a
prosvětlování žilek na rostlinách Catharanthus roseus po přenosu fytoplazmy clover phyllody
pomocí kokotice (vpravo – zbytek haustorií kokotice na infikované rostlině vinky)
Přenos roubováním
Roubování rostlin Catharanthus roseus (vinka, barvínek)
Pokud se podařilo jakýmkoliv způsobem přenést fytoplazmu na rostliny barvínku, je jedním z
nejjednodušších způsobů další její kultivace přenos roubováním na další zdravé rostliny
barvínku. Pro nejrychlejší projev příznaků se osvědčilo použít mladé (cca 3 měsíce staré), na
jaře napěstované rostliny barvínku. Seříznutý prýt nemocné vinky (barvínku) roubujeme
z boku do stonku zdravého barvínku, pevně omotáme parafilmem či jinou vhodnou páskou
(např. nastříhanou z igelitových sáčků) a necháme úplně srůst. Dostatečnou vlhkost zajistíme
zakrytím roubované části igelitovým sáčkem. Projev příznaků je poměrně rychlý, někdy již po
1. měsíci po naroubování.
Roubování dřevitých indikátorů
Biologické testy na dřevitých indikátorech se často využívají pro certifikaci ovocných
dřevin. K testování fytoplazmy proliferace jabloně se používá nejčastěji podle doporučení
EPPO ´Golden delicious´, který reaguje na infekci fytoplazmou proliferací a výrazně
zvětšenými palisty. Fytoplazma chřadnutí hrušně je potom testována na hrušni ´Doyenné du
Comice´ nebo Pyronia veitchii reagující svinutkou a zkrabacením listů a předčasným
červenáním listů. Fytoplazma Evropské žloutenky peckovin je nejčastěji testována na
semenáči broskvoně GF 305, který reaguje chlorózou a odumíráním výhonů. Pro přenosy se
nejčastěji používá očkování třemi očky a indikátorové rostliny jsou hodnoceny po dobu 2 až 3
EKOTECH - Metody detekce rostlinných patogenů
6
let. Příkladem je testování fytoplazmy chřadnutí hrušně ve Výzkumném a šlechtitelském
ústavu ovocnářském Holovousy, s.r.o., kde používají tzv. dvojité očkování (double budding).
Na zdravou podnož se naočkuje jedno očko z indikátorové rostliny (pro testování hrušní
Pyronia veitchii) a pod ně očko z testovaného stromu. Když z očka indikátora vyroste
výhonek s minimálně třemi listy, podnož zakrátíme. Vývoj prvních příznaků na indikátoru
lze pozorovat již po 1. roce, lépe je však rostliny udržovat až do 3 let po očkování, kdy
dochází k plnému rozvoji onemocnění, často až k odumírání testovaných rostlin.
rootstock
rootstoc
k
branch
growing from
the bud of
indicator
bud of indicator
bud of tested
pear tree
bud of tested
pear tree
Schéma dvojitého očkování u hrušní.
EKOTECH - Metody detekce rostlinných patogenů
7
Ukázka rostlin Pyrus communis cv. Rogue Red 2 roky po dvojitém očkování.
Tytéž rostliny 3 roky po očkování.
EKOTECH - Metody detekce rostlinných patogenů
8
Srovnání se zdravou kontrolou Pyronia veitchii, též 3 roky po roubování.
Výhody a nevýhody biologických přenosů:
- jednoduchost provedení
- dlouhodobá existence přenesených izolátů a možnost jejich detailní charakterizace, zdroj
charakterizovaných izolátů fytoplazem
- omezený počet testovaných rostlin
- udržování indikátorů v hmyzutěsných sklenících
- časová náročnost – měsíce až roky a tím rostoucí náklady
EKOTECH - Metody detekce rostlinných patogenů
9