Fytoplazma stolburu bramboru (Potato stolbur phytoplasma) na zelenině

Transkript

1 MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ Zahradnická fakulta v Lednici Fytoplazma stolburu bramboru (Potato stolbur phytoplasma) na zelenině Bakalářská práce Vedoucí bakalářské práce Ing. Stanislav Boček, Ph.D. Vypracovala Zuzana Staňková Lednice 2011

2

3 Prohlášení Prohlašuji, ţe jsem bakalářskou práci na téma Fytoplazma stolburu bramboru (Potato stolbur phytoplasma) na zelenině vypracovala samostatně a pouţila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloţeném soupisu literatury. Souhlasím, aby práce byla uloţena v knihovně Zahradnické fakulty Mendelovy univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům. V Lednici, dne... Podpis...

4 Děkuji vedoucímu bakalářské práce Ing. Stanislavu Bočkovi, Ph.D. za odborné připomínky a cenné rady při zpracování této bakalářské práce. Také děkuji ze Státní rostlinolékařské správy v Brně Ing. M. Příkopovi a Ing. M. Šindelkové, za poskytnutí materiálů a projevenou ochotu. Také děkuji mým rodičům za podporu během studia a všem, kteří mě podporovali při psaní této práce.

5 OBSAH 1. ÚVOD CÍL PRÁCE PŮVODCE A PROJEV CHOROBY Původce choroby Hostitelské rostliny Projev napadení u hostitelů Příznaky na rajčatech Příznaky na bramborech Příznaky na paprice Příznaky na celeru Příznaky na révě vinné Příznaky na planě rostoucích a plevelných druzích Často zaměňované choroby s fytoplazmou stolburu bramboru PŘENOS A ZDROJE INFEKCE CHOROBY VÝSKYT CHOROBY V ČR A JINÝCH ZEMÍCH Výskyt choroby v ČR Výskyt choroby ve světě EKONOMICKÝ VÝZNAM MOŽNOSTI OCHRANY DISKUZE ZÁVĚR SOUHRN

6 11. SUMMARY SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY A ZDROJE PŘÍLOHY A SEZNAM POUŽITÝCH OBRÁZKŮ

7 1. ÚVOD Fytoplazmy jsou jednobuněčné prokaryotické organismy bez buněčné stěny. Na rozdíl od bakterií je však nelze kultivovat na ţivých médiích (Červená, Nečekalová, 2007). Funkci buněčné stěny alespoň částečně nahrazuje trojvrstevná, 7-10 nm tlustá, plazmatická membrána. Buňky fytoplazem jsou kulovité aţ oválné o průměru (600) nm. Vyskytují se často ve vláknitých a větvených formách (Kůdela, Novacky, Fucikovsky, 2002). Fytoplazmy byly dříve nazývané jako mykoplazmám podobné organizmy (MLO). Jsou však parazité mnohem větší neţ viry, ale menší neţ bakterie (Šindelková, 2006). Fytoplazmy se v rostlinách vyskytují pouze v cévních svazcích (v sítkovicích lýka) a jsou většinou velmi nerovnoměrně distribuovány v různých částech rostliny (Červená, Nečekalová, 2007). U hostitelských rostlin vyvolávají příznaky, které signalizují zásah do vývoje rostliny (Navrátil et al., 2009). EPPO (2006) všeobecně rozlišuje tři hlavní typy symptomů: změny květů, předčasné chřadnutí a úhyn bez nápadných změn květů: v kaţdém případě symptomy mohou být nepřítomny nebo stěţí rozlišitelné; kromě toho se mění podle ţivotních podmínek a odolnosti hostitele. Fytoplazmy skupiny stolburu (podskupina 16SrXII-A) infikují širokou škálu zemědělských plodin a navíc vinnou révu. V České republice je stolbur uţ dlouho známou chorobou, jelikoţ byly lokální epidemie a přenos parazitů sledovány velmi intenzívně v 50. a 60. letech 20. stol. Před 5 lety se našlo větší loţisko stolburu na jiţní Moravě, důleţitém zahradnickém a vinařském regionu. V r a 2007 se příznaky, připomínající stolbur, objevily u rozličných plodin a travin v rámci pěstování zemědělských plodin v Lednici (Fialová et al., 2009). Fytoplazma stolburu bramboru je škodlivý organismus, jehoţ zavlékání a rozšiřování na území Evropských společenství je podle zákona č.326/2004 Sb. o rostlinářské péči a o změně některých souvisejících zákonů zakázáno, pokud se tento patogen vyskytuje na rostlinách Solanaceae určených k pěstování, kromě osiva (tedy na sadbových hlízách, sadbě a dalších vegetativních částech rostlin určených k pěstování). Ze stejného zákona také vyplývá, ţe je pro kaţdého povinnost oznamovat výskyt nebo podezření z výskytu fytoplazmy stolburu bramboru Státní rostlinolékařské správě. Při zjištění podezření z napadení fytoplazmou stolburu je zakázáno uvádět rostliny Solanaceae, určené k pěstování, na trh, a to aţ do získání výsledků laboratorního rozboru. Při potvrzení výskytu nesmějí být takové rostliny nebo jejich části vysazovány. 7

8 Zamořený porost a bezprostředně sousedící hostitelské rostliny stolburu se chemicky ošetřují proti savým škůdcům a trvalým plevelům, které jsou hostitelskými rostlinami, přípravky povolenými dle Seznamu registrovaných přípravků v příslušném roce (Šindelková, 2006). 8

9 2. CÍL PRÁCE Cílem této práce je vypracovat literární rešerši na téma fytoplazma stolburu bramboru (Potato stolbur phytoplasma) se zaměřením na výskyt choroby na zelenině, zejména na rajčatech. Dále charakterizovat původce, popsat příznaky choroby u jednotlivých hostitelských druhů zeleniny, moţnosti přenosu a zdroje infekce. Podat přehled o výskytu choroby na území ČR, případně v okolních zemích a na závěr posoudit ekonomický význam (škodlivost choroby) a moţnosti ochrany. 9

10 3. PŮVODCE A PŘÍZNAKY CHOROBY 3.1 Původce choroby Původcem této závaţné choroby je fytoplazma stolburu baramboru (Potato stolbur phytoplasma, Candidatus Phytoplasma solani ), taxonomicky řazená mezi zástupce jednoduchých bakterií oddělení Tenericutes, třídy Mollicutes a rodu Phytoplasma. Podle současných poznatků je fytoplazma stolburu bramboru identická s fytoplazmami stolburu rajčete (Tomato stolbur phytoplasma), stolburu papriky (Pepper stolbur phytoplasma), ţloutenky révy vinné (Grapewine yellows phytoplasma) nebo stolburu svlačce (Bindweed yellows phytoplasma) (Navrátil, Válová, 2008). Často jsou vyuţívána synonyma: Potato stolbur phytoplasma, Grapevine bois noir phytoplasma, VK grapevine yellows phytoplasma, Black wood of grapevine, Stolbur of potato, Stolbur of tobacco (Navrátil, Falová, 2008). Důkaz, ţe některé choroby rostlin, o kterých se myslelo, ţe byly způsobeny viry, byly spojovány s napadáním lýka, morfologicky se podobajícím mykoplazmám, byl poprvé podán v r v Itálii. Od té doby bylo hlášeno, ţe několik stovek rostlinných syndromů je spojováno s tzv. organismy podobnými mykoplazmě. Kvůli absenci růstu v podmínkách in vitro, byly slabě popsány ještě před 10 lety, kdy sekvence ribozomální rdna poskytla důkaz, ţe tyto prokaryota bez buněčné stěny, parazitující na lýku rostlin a na hmyzu, tvoří velkou jednokmenovou skupinu ve třídě Mollicutes. Identifikace patogenu se opírala více neţ 20 let o mikroskopická pozorování nebo o zjišťování elektronickou mikroskopií; v posledních 15 letech, aplikace technologie zaloţené na DNA umoţnily rozlišit předběţně různé molekulární skupiny uvnitř těchto prokaryot (Bertaccini, 2007). I kdyţ se pravděpodobně choroba vyskytovala v Řecku jiţ od 60. let 20. století, k popisu choroby došlo aţ v roce 1985, kdy byly poprvé pozorovány organismy podobné mykoplazmám tenkostěnným elektronovým mikroskopem v rostlinných tkáních, vykazujících typické příznaky stolburu (Vellios, Lioliopoulou, 2007). 3.2 Hostitelské rostliny Fytoplazma napadá typicky rostliny z čeledi lilkovitých (45 druhů). Hlavními ekonomickými hostiteli jsou brambory, rajčata, paprika a lilky (EPPO, 2006). Řada starších autorů uvádí minimálně 200 hostitelských druhů planě rostoucích rostlin, z 10

11 nichţ zejména dvouleté a vytrvalé plevele mohou být z epidemiologického hlediska významné. Ekonomicky nejdůleţitějšími hostiteli, ve kterých byla fytoplazma ze skupiny stolburu prokázána i molekulárně biologickými metodami, jsou lilek brambor (Solanum tuberosum L.), rajče jedlé (Lycopersicon esculentum Mill), paprika roční (Capsicum annuum L.), celer bulvový (Apium graveolens L.) a réva vinná (Vitis vinifera L.). Dalšími hostiteli je například jetel (Trifolium pratense L.), jahodník (Fragaria x ananassa Duch.) nebo tabák (Nicotiana tabacum L.). Z epidemiologického hlediska jsou významnými hostiteli polní plevele a to hlavně: svlačec rolní (Convolvulus arvensis L.), pcháč oset (Cirsium arvense L.) a kopřiva dvoudomá (Urtica dioica L.) (Navrátil, Válová, 2008). 3.3 Projev napadení u hostitelů Bylo dokázáno, ţe geneticky nerozlišitelné fytoplazmy mohou být spojeny s chorobami, způsobující různé symptomy nebo napadající různé druhy rostlin, a také, ţe různé fytoplazmy mohou být spojeny s podobnými symptomy v tomtéţ nebo různém rostlinném hostiteli. Rostliny napadené fytoplazmou vykazují řadu symptomů, jeţ nasvědčují hlubokým poruchám v normální bilanci regulátorů růstu. Symptomy zahrnují zelenost (vývoj struktur podobný zeleným listům místo květů), sterilitu květů, proliferaci postranních pupenů, abnormální prodlouţení internodií a celkové zakrnění (Bertaccini, 2007) Příznaky na rajčatech Květy rajčete zůstávají abnormálně vzpřímené, korunní lístky vykazují zelenokvětost nebo jsou zcela zakrnělé, kalich můţe být slabě nafialovělý, kališní lístky srůstají a kalich se výrazně zvětšuje (Obr. 2) a vytváří se tak velký, nerozkvétající pupen, tzv. big-bud. Při ranných infekcích se často vyvíjejí sterilní květy (Navrátil, Válová, 2008). Listy mohou být fialově zbarvené, u časně napadených mladých rostlin chlorotické. Vegetační vrchol rostlin přestává růst, postranní pupeny se nevyvíjí, projevuje se metlovitost, celé rostliny mají často fialové zbarvení (Obr. 1) (Navrátil, Fialová, 2008). Dochází k vertikálnímu růstu, zkracování internodií (Vlčková, 2003). 11

12 Plody rajčete pomalu zrají, zasychají, u mladších plodů se objevují nekrotické skvrny a maloplodost (Navrátil, Fialová, 2008). Dále se plody špatně vybarvují a jsou bez chuti. Stopky plodů jsou tenké. Při častém napadení dochází k silné redukci úrody (Šindelková, 2006). Obr. 1: Napadení rajčat fytoplazmou stolburu bramboru- fialové zbarvení rostliny (autor foto.: Ing. Příkopa M., inspektor SRS) Obr. 2: Napadení rajčat fytoplazmou stolburu bramboru- znetvořené květy (autor foto.: Ing. Příkopa M., inspektor SRS) Příznaky na bramborech První příznaky se objevují obvykle aţ ve druhé polovině léta, dochází k barevným změnám horních listů, které se zbarvují do ţluta, fialova, případně červena a lţicovitě se svinují podél hlavní ţilky (Obr. 3), Podobné příznaky jsou u virové svinutky. Z úţlabí listů vyrůstají výhonky v ostrém úhlu proti hlavnímu stonku, mohou se zde tvořit vzdušné hlízky a stolony. V krčkové části stonku dochází k nekrotizaci parenchymu a lýka. Rostliny jsou zakrslé, mají zkrácená internodia a metlovatí. Silně napadené rostliny postupně vadnou a následně odumírají. Hlízy jsou malé (Obr. 4), gumovité a zavadlé, při skladování jsou náchylné k hnilobám (Strachotová, 2010). Při napadení rostlin brambor v ranných vývojových fázích dojde k velkým ztrátám na výnosech (Šindelková, 2006). 12

13 Rostliny rostoucí z infikovaných hlíz dávají vzejít normálním nebo tenkým výhonkům. Tam, kde vyrostou normální výhonky, jsou symptomy nápadné aţ dní po zasetí, jako ţloutnutí a sklánění listů. Poté následuje tvorba vzdušných výhonků a hlíz v různých částech stonků (EPPO, 2006). Obr. 3: Napadení bramboru fytoplazmou stolburu bramboru- svinování listů (autoři foto.: Ing. Rašovský L., Ing. Vícha Z., SRS) Obr. 4: Napadení bramboru fytoplazmou stolburu bramboru- nevyvinuté hlízy (autoři foto.: Ing. Rašovský L., Ing. Vícha Z., SRS) Příznaky na paprice První symptomy se u papriky ukazují na vrcholku rostliny, listy se stáčejí (Obr. 6), okraje nabývají chlorotického zbarvení, mezi nervy se tvoří naţloutlé skvrny (Obr. 5). Chloróza se rozšiřuje po celé rostlině a rostlina nabývá vzpřímeného keřovitého tvaru. Tvar květů zůstává beze změny, ale značná část květů je sterilní, květy přitom opadávají. Vytvářejí-li se plody, pak jsou znetvořené, drobné a tvrdé. Za dnů po projevení se prvních symptomů začíná rostlina vadnout od spodních partií, část listů opadává, někdy i celá rostlina zůstává bez listů. Kořen odumírá. První známky vadnutí se projevují v polovině července, maximální ochuravění se projevuje v polovině srpna (Šindelková, 2006). 13

14 Obr. 5 : Napadení papriky fytoplazmou stolburu bramboru- stáčení listů, ţloutnutí (autor foto.: Ing. Příkopa M., inspektor SRS pro Brno- venkov) Obr. 6 : Napadení papriky fytoplazmou stolburu bramboru- stáčení listů (autor foto.: Ing. Příkopa M., inspektor SRS pro Brno- venkov) Příznaky na celeru U celeru dochází k postupnému ţloutnutí listů (Obr. 7) (Šindelková, 2006), jejich zasychání od okrajů (Červená, 2005) a odumírání starších listů aţ celých rostlin (Obr. 8). Rostliny jsou zakrslé (Šindelková, 2006). Obr. 7: Napadení celeru fytoplazmou stolburu bramboru- ţloutnutí listů (autoři foto.: Ing. Rašovský L., Ing. Vícha Z., SRS) Obr. 8: Napadení celeru fytoplazmou stolburu bramboru- ţloutnutí listů, odumírání rostliny (autoři foto.: Ing. Rašovský L., Ing. Vícha Z., SRS) Příznaky na révě vinné Symptomy u révy vinné jsou podobné příznakům vyvolaným fytoplazmou zlatého ţloutnutí révy Flavescence dorée phytoplasma (Obr. 9), vzhledem ke způsobu ţivota přenašeče se ale ve vinicích při malém rozsahu napadení objevují jednotlivě, na 14

15 jednotlivých keřích nebo výhonech, nikoliv ohniskově nebo plošně, jako u fytoplazmy zlatého ţloutnutí révy vinné (Navrátil, Fialová, 2008). Obr.9: Napadení révy vinné fytoplazmou stolburu bramboru - svíjení a ţloutnutí listů (autoři foto.: Ing. Rašovský L., Ing. Vícha Z., SRS) Příznaky na planě rostoucích a plevelných druzích Na planě rostoucích a plevelných rostlinách se projevuje napadení prostřednictvím silné ţloutenky, často doprovázené zelenokvětostí, hypertrofií nebo atrofií květních částí, bezsemenností a nejrůznějšími proliferacemi. Nejvýznamnějšími hostiteli jsou polní plevele a to svlačec rolní (Convolvulus arvensis L.), pcháč oset (Cirsium arvense L.) a kopřiva dvoudomá (Urtica dioica L.) (Navrátil, Válová, 2008). Dále kokotice (Cuscuta campestris Y., C. epilinum W., C. trifolii L.) a záraza (Orobanche aegyptiaca Per.) (EPPO, 2006) Často zaměňované choroby s fytoplazmou stolburu bramboru Projev příznaků fytoplazmové infekce rostlin papriky (jako je chloróza, svinutka, vadnutí a pozdější usychání rostlin) mohou být zaměněny s příznaky vyvolanými houbovými infekcemi. Jedná se především o fytoftorovou hnilobu papriky (původcem je Phytophtora capsici Leon.) s typickými příznaky, jako je nekróza stonku bazální části kořenového krčku, na němţ často pozorujeme bílý povlak houby, a fuzáriové vadnutí rostlin (Fusarium oxysporum Schltdl.) způsobující hnědnutí vodivých cévních svazků hlavního výhonu. Jiná houba, hlízenka obecná (Sclerotinia sclerotiorum Lib.), vyvolává poškození stonku, na kterém vznikají ohraničené hnědé nekrózy (měkká nekróza stonku). Houba rodu Rhizoctonia se podílí především na padání klíčních rostlin. 15

16 Chlorózu a vadnutí rostlin mohou způsobit i nevhodné pěstební podmínky (např. nedostatek vody a ţivin, vysoká teplota) (Navrátil, Válová, 2008). Je také moţná záměna příznaků infekce fytoplazmou stolburu bramboru při napadení jinou fytoplazmou, hlavně fytoplazmou ţloutenky aster a zvláště u papriky pak také s příznaky poškození kořenů, kořenového krčku nebo stonku houbovými patogeny (např. houbovými patogeny z rodů Rhizoctonia a Sclerotinia) nebo s příznaky nedostatku vody a ţivin (Červená, 2005). Fytoplazma big-bud rajčete způsobuje chorobu podobnou stolburu rajčete, fytoplazma big-bud rajčete je serologicky odlišná od evropské fytoplazmy ţlutých aster. Je zde zmatení mezi těmito pojmy. V kaţdém případě přenašeči těchto fytoplazem v různých částech světa jsou různí. V současnosti je tato otázka ještě nevyřešená (EPPO, 2006). 16

17 4. PŘENOS A ZDROJE INFEKCE CHOROBY Historicky nejvýznamnějším vektorem byl křís Hyalestes obsoletus Sign., který se vyskytoval v zamořených oblastech. Později téměř vyhynul. V současné době je jeho výskyt na jiţní Moravě znovu zjištěn a spolu s plošticemi rodu Lygus potvrzen jako přenašeč fytoplazmy stolburu bramboru (Navrátil, Válová, 2008). Ţilnatka vironosná (Hyalesthes obsoletus Sign.) (Obr.10) z čeledi ţilnatkovitých (Cixiidae) je velice významným přenašečem pro střední a východní Evropu. Tato ţilnatka není schopna přenášet fytoplasmu ihned po sátí, ale musí uplynout určitá inkubační doba, přibliţně 2-7 dnů. První příznaky onemocnění se na rostlinách projeví zhruba za 14 dní po osídlení rostlin infikovanou ţilnatkou (Šindelková, 2006). Obr.10: Přenašeč - ţilnatka vironosná (Hyalesthes obsoletus Sign.) (autoři foto: Ing.Rašovský L., Ing.Vícha Z., SRS Brno) Tento přenašeč se vyskytuje také ve střední Asii a nejsevernější výskyt byl zjištěn v Německu a Polsku. Česká republika představuje hraniční pásmo rozšíření tohoto přenašeče. Hyalesthes obsoletus Sign. je druh s pěti fázemi vývoje. Larvy ve 3. a 4. stupni vývoje přezimují. Dospělci jsou polyfágní, ale upřednostňují rostliny z čeledi lilkovitých. Larvy sají z kořenů travin, především svlačce (Convolvulus sp.), (Cardaria sp.) a také levandule (Lavendula sp.). Všechny zmíněné rostliny jsou přírodním zdrojem stolburu (Březíková, Linhartová, 2007). Ţivotní cyklus přenašeče byl testován v laboratoři na bobu obecném, svlačci, kopřivách a révě vinné. Larvy byly nalezeny pouze na kořenech kopřivy (Urtica dioica L.) a mnohem více dospělců bylo zachyceno na kopřivách, neţ na révě vinné. Letová aktivita započala v polovině června a končila v půli září, s vrcholem letové vlny na 17

18 konci července. V laboratořích byl pozorován nejdelší ţivotní cyklus na kopřivách, zatímco na bobu obecném a svlačci nebyly podmínky k přeţití. Přirozená infektivita byla 6-8 % u larev a 9-50 % u dospělců (Lessio, Tedeschi, Alma, 2007). Jako další přenašeči se uvádějí např. křísci Aphrodes bicinctus Schrank, Euscelis plebeja Follén, Macrosteles quadripunctulatus Kirschbaum a klopušky Lygus pratensis Linnaeus, L. rugulipennis Poppius, L. gemellatus Herrich-Schaeffer. (Navrátil, Fialová, 2008). Přenos je také moţný vegetativním mnoţením u révy vinné a parazitickou plevelnou rostlinou - kokoticí. Pravděpodobnost přenosu stolburu mechanicky je velmi malá (Šindelková, 2006). Fytoplazma stolburu bramboru dle EPPO (2006) je přirozeně šířena poměrně na velké vzdálenosti přenašeči létajícím hmyzem. V mezinárodním obchodě by mohly mít fytoplazmu mladé hostitelské rostliny (např.: semena rajčat, papriky nebo lilku). Je to ale málo pravděpodobné, ţe by takové mladé rostliny mohly jiţ být infikovány, protoţe fytoplazma není přenosná semenem. Pravděpodobnost rozšíření v bramborových hlízách je extrémně malá, neboť míra přenosu je poměrně nízká a patogen nemůţe být přítomen v certifikované sadbě hlíz. Stolbur je rychle přenositelný roubováním, nezávisle od toho, zda je infikována plodící odrůda nebo podnoţ. Parazitními rostlinami jsou kokotice a záraza, která parazituje na kořenech. U příznakových plodů rajčat bylo shledáno, ţe obsahuje fytoplazmy; tudíţ mohly by být účastny přenosu na pole. Epidemie choroby se nejspíše vyskytují v cyklech, rozvoj choroby je podporován horkými a suchými léty, která stimulují migraci přenašečů. Největší rozšíření choroby nastává, kdyţ klimatické podmínky nutí přenašeče k přemístění z nakaţených divokých populací hostitelů na lilkovité hostitele, které jinak nemají v oblibě. Navíc není jasné, zda přenašeči rozšiřují stolbur do hospodářsky významných plodin v nějakém rozsahu. Skutečně v přírodě nejsou hospodářsky důleţité hostitelské plodiny důleţité pro kontinuitu viru; nesrovnatelně větší roli hrají takové divoké rostliny jako je svlačec (Convolvulus arvensis L.), jetele a pravděpodobně druhy čeledi Asteraceae, případně i jiné rostliny. 18

19 5. VÝSKYT CHOROBY V ČR A JINÝCH ZEMÍCH V posledních letech se ve střední Evropě, včetně České republiky, vyskytlo mnoho lokálních epidemií onemocněním stolburem. Přestoţe byly vlastnosti faktorů způsobující fytoplazmu stolburu velmi dobře zdokumentovány, epidemiologické parametry stále zůstávají nejasné, ne-li opomíjené - jedinou výjimkou je vinná réva, která byla intenzivně studována (Navrátil et al., 2009). Protoţe je stolbur v ruštině překládán jako big-bud, je tu velmi pravděpodobně zmatení mezi stolburem rajčete a fytoplazmou big-bud rajčete v odborných knihách. Fytoplazma big-bud rajčete, hlášená hlavně v jiných částech světa neţ v EPPO regionu (EPPO zahrnuje Evropu a část středozemí), způsobuje chorobu podobnou stolburu. Někteří autoři tedy nahlíţejí na tyto dva výrazy jako synonyma (EPPO, 2006) Výskyt choroby v České republice Původce stolburu je přísně sledovaným škodlivým organismem. V 50. letech minulého století byl stolbur u bramboru, rajčat a dalších rostlin povaţován za hospodářsky významnou chorobu hlavně v jiţních oblastech Moravy, Slovenska, ale i v dalších zemích střední a jiţní Evropy. Poté však byl výskyt na našem území pouze nepatrný. Teprve od roku 2001 je jeho výskyt v České republice zaznamenáván opět častěji a vzestup významnosti je moţné očekávat v níţinných a teplých oblastech (do 400 m n.m.) (Šindelková, 2006). Výzkumný program o výskytu a identifikaci fytoplazmy začal na Katedře rostlinné virologie (v Olomouci) v r Byly zaznamenány zkušenosti se zjišťováním a identifikací fytoplazmy za pouţití biologických, mikroskopických a molekulárních metod (Fránová et al., 2007). V r. 2005, byly prováděny první testy na potvrzení přítomnosti fytoplazmy stolburu brambor u polokřídlého hmyzu pomocí metody PCR, aby určily škálu moţných druhů přenašečů pro další analýzy. Fytoplazma stolburu bramboru byla potvrzena u dvou z 5 testovaných jedinců Hyalesthes obsoletus Sign.. Pokud víme, je to první výskyt fytoplazmy stolburu bramboru u Hyalesthes obsoletus Sign. a Lygus spp., potvrzený pomocí metody PCR v České republice (Březíková, Linhartová, 2007). Dle monitoringu Státní rostlinolékařské správy je výskyt choroby Potato stolbur phytoplasma soustředěn v České republice hlavně na Moravě, kde jsou pro tuto chorobu příznivější podmínky pro šíření. 19

20 5.2. Výskyt choroby ve světě Fytoplazma stolburu bramboru je rozšířena v následujících evropských zemích: Albánie, Bosna a Hercegovina, Bulharsko, Česká republika, Francie, Chorvatsko, Itálie, Maďarsko, Německo, Polsko, Rakousko, Rumunsko, Rusko, Řecko, Slovensko, Slovinsko, Srbsko, Španělsko, Švýcarsko, Ukrajina. V Asii byl potvrzen výskyt v zemích: Arménie, Ázerbajdţán, Turecko, Izrael, Kyrgyzstán, Libanon, Saudská Arábie, Tádţikistán, Uzbekistán (Navrátil, Fialová, 2008). Přehled zemí s hlášeným výskytem choroby ukazuje Obrázek 11. Obr. 11 : Rozšíření fytoplazmy stolburu bramboru v roce 2006 ( V Itálii se problematikou fytoplazmy stolburu na rajčatech věnovali Del Serrone et al. (2001) a dokumentují silný výskyt v letech Rajče (Lycopersicon esculentum Mill.) je jednou z ekonomicky nejdůleţitějších plodin v Itálii, ale její produkce je omezená kvůli hmyzím škůdcům a problémům s chorobami, včetně napadení fytoplazmou, coţ způsobuje velké hospodářské ztráty, které dosahovaly aţ 82%. Napadení rajčat fytoplazmou bylo hlášeno z několika hlavních oblastí ve středomořské pánvi, v USA a v Austrálii. 20

21 Bertaccini (2007), se rovněţ zabýval problematikou stolburu na univerzitě v Bologni- Itálii. Vellios a Lioliopoulou (2007) informují, o napadení rajčat fytoplazmou stolburu bramboru v Řecku. Napadené rostliny se vyskytovaly pouze v určitých oblastech Řecka, v poslední době se zvýšil počet pěstitelů, kteří oznámili přítomnost napadených rostlin na svých polích. Rostliny napadené fytoplazmou, byly pozorovány ve všech oblastech, kde se pěstovala rajčata. Četnost choroby se ve většině případů pohybovala od 1 do 2 %, ale v některých oblastech procento dosáhla aţ 15 %. Oblasti bez napadených rostlin byly pozorovány velmi zřídka. V průběhu vegetační doby let 2005 a 2006 byly prováděny průzkumy na polích s rajčaty v různých oblastech Řecka, aby se zjistil výskyt a šíření chorob rajčat způsobených fytoplazmou, a aby se identifikovaly a utřídily působící fytoplazmy. Ve všech oblastech pěstování rajčat se procento rostlin s příznaky, podobajícími se napadení fytoplazmou, pohybovalo od 1 do 2 %, ačkoliv v některých případech to bylo 70 aţ 80 %. V roce 2003 byl zjištěný první nález fytoplazmy stolburu bramboru v Dolním Rakousku na bramborách. Patogen byl detekován v Dolnorakouském regionu, který výskyt nahlásil úřadu pro ochranu rostlin. Místní úřad pro ochranu rostlin přikázal, aby brambory z postiţeného místa mohly být prodávány ke konzumaci, nikoliv pro další pěstování. Během následující pěstitelské sezony byly pozemky s napadenými rostlinami oficiálně kontrolovány. Zdroj této infekce byl neznámý (EPPO, 2004). V Německu byly napadeny vinice, vyskytující se na prudkých kopcích u řeky Rýn a Mosel. Choroba se nerozšířila do klimaticky méně příznivých oblastí. Od doby, kdy znatelně vzrostla průměrná teplota (za posledních 40 let průměrně o 1,7 C v údolí Mosel), je rozsah expanze spojován s měnícími se klimatickými podmínkami. Schopnost ţilnatky virusonosné (H. obsoletus Sign.) nakazit rostliny brambor byla potvrzena experimenty přenosu (Lindner, Maixner, Roman, 2007). 21

22 6. EKONOMICKÝ VÝZNAM Fytoplazmy jsou spojovány s četnými chorobami ekonomicky důleţitých plodin pro lidskou výţivu, pícnin, ovoce a okrasných rostlin, jakoţ i divokých hostitelů. Nemoţnost pěstování fytoplazmy v čistých kulturách in vitro, jejich nízká koncentrace a nerovnoměrné rozloţení v hostitelské rostlině, mohou ztíţit jejich odhalení (Fránová et al., 2007). Stolbur fytoplazmy je povaţován za hospodářsky významně škodlivého patogena, hlavně u lilkovitých plodin. Byly publikovány podklady týkající se dopadu nemocných rostlin na mnoho evropských zemí. Pozorování v rámci celé České republiky našich pěstebních oblastí jasně dává najevo důkaz, ţe nákaza stolburem je opět hospodářsky důleţitým onemocněním. Tato studie byla provedena na pozemcích se zeleninou v letech 2006 aţ 2008 v intenzivní zahradnické oblasti Lednici, kde se objevila epidemie fytoplazmy. Studie prokázala, ţe choroba postihla 15 % rajčat (Lycopersicon esculentum Mill.) a paprik (Capsicum annuum L.) a aţ 6,7 % celeru (Apium graveonlens L.). Došlo k významným ztrátám úrody u nakaţených rostlin: celkové ztráty úrody vystoupaly aţ na 60 % u rajčat, 93 % u paprik a 100 % u celeru. Nízká úroda podstatně poklesla u fytoplazmou zasaţených rostlin v porovnání se zdravými rostlinami. V místě studie byly převáţně plevelnaté rostliny Convolvulus arvensis L. a Cirsium arvense L. (byly nahusto rozptýleny mezi plodinami), které byly pozitivně testovány na fytoplasmu a mohly poskytnout loţisko pro infekci fytoplasmy (Navrátil et al., 2009). Před padesáti lety v bývalém Československu vedla místní epidemie k váţným ztrátám na úrodě brambor, paprik a rajčat. Později, za období několika desetiletí, bylo v této oblasti oznámeno sníţení důleţitosti onemocněním stolburem a místní epidemie nebyla vícekrát zaznamenána. Můţeme předpokládat, ţe zavedení intenzivního zemědělství s nadměrným pouţíváním herbicidů a insekticidů mohlo vést k vymýcení zdrojů infekce. Přesto byl po roce 2000 na jiţní Moravě, která je důleţitou zahradnickou oblastí, zaznamenán výskyt stolburu. Jedním z faktorů, který způsobil návrat stolburu, mohlo být nadměrné pouţívání pesticidů v devadesátých letech, kdy došlo k obnovení propuknutí choroby (Navrátil et al., 2009). 22

23 7. MOŽNOSTI OCHRANY K ochranným opatřením patří sledování výskytu stolburu u vytrvalých hostitelů (zvláště plevelů) v okolí porostů brambor, rajčat a paprik, které jsou zdrojem infekce a jejich důsledná likvidace. Rovněţ je nutno zlikvidovat napadené rostliny pěstovaných plodin (Červená, 2005). Rizika škodlivého výskytu stolburu vznikají hlavně v teplých níţinných oblastech. Je nutné dodrţovat zásady ochrany proti této chorobě a to: - hubit svlačec rolní, který tvoří přirozená ohniska nákazy, a jiné plevele, na nichţ se tato fytoplazma vyskytuje. Je také nutné likvidovat posklizňové zbytky porostů. - hubit křísy jako přenašeče stolburu, a to inseticidními postřiky, pokud je to moţné okamţitě po kaţdém náletu na porosty rajčete a papriky. K prvním masovým náletům křísů obyčejně dochází po první seči vojtěšky či jiných jetelovin. - dodrţovat správné agrotechnické zásady při pěstování rostlin (struktura půdy, výţiva rostlin, porosty bez plevelů, optimální vláhový reţim), aby období od případného napadení rostlin fytoplazmou stolburu do projevu příznaků choroby (inkubační doba) bylo co nejdelší a nedocházelo k druhotným sekvencím. - vysazovat úředně uznanou sadbu bramboru a při výsadbě se vyhnout blízkosti porostů hostitelských rostlin fytoplazmy stolburu. (Šindelková, 2006) Vedle likvidace zdrojů infekce je moţné doporučit pěstování rizikových plodin vţdy odděleně a také se doporučuje pěstování na foliích, které zabraňují růstu plevelů. (Navrátil, Válová, 2008). 23

24 8. DISKUZE Fytoplazma stolburu bramboru, podle údajů EPPO (2006), je šířena poměrně na velké vzdálenosti prostřednictvím přenašečů létajícím hmyzem. Ţilnatka vironosná (Hyalesthes obsoletus Sign.) z čeledi ţilnatkovitých (Cixiidae) je nejvýznamnějším přenašečem fytoplazmy stolburu bramboru pro střední a východní Evropu (Šindelková, 2006). Podle názoru Červené (2005) je přenašeč ţilnatka virusonosná u nás velmi vzácná a stěţí můţe být původcem tak rozsáhlého napadení porostů. Naopak Navrátil a Válová (2008) tvrdí, ţe ţilnatka vironosná (Hyalesthes obsoletus Sign.) je hlavním šiřitelem fytoplazmy stolburu a opět se začíná vyskytovat na území České republiky. Zdrojem infekce na našem území mohou být podle Červené (2005) vytrvalé hostitelské rostliny, především plevele (nejvýznamnější je svlačec) i pěstované plodiny (jahodník, réva). K dalším hostitelským rostlinám patří lilek, tabák, durman, jetel a řada dalších. Chorobu podobnou stolburu způsobuje fytoplazma big-bud rajčete, hlášená hlavně v jiných částech světa neţ v EPPO regionu. V odborných knihách se vyskytuje pravděpodobně zmatení mezi fytoplazmou stolburu bramboru a fytoplazmou big-bud rajčete, protoţe je stolbur v ruském jazyce překládán jako big-bud. Proto někteří autoři pouţívají tyto výrazy jako synonyma. Vedle tohoto názoru však Navrátil a Válová (2008) nahlíţejí na zmíněný big-bud jako na projev fytoplazmy stolburu bramboru. Název vyjadřuje hlavní symptom choroby, při kterém na rostlině dochází ke srůstání kališních lístků, kalich se následně zvětšuje a vytváří tak velký pupen, který nerozkvétá, tzv. big-bud. Navrátil a Válová (2008) rovněţ upozorňují na skutečnost, ţe fytoplazma stolburu bramboru je často zaměňována s jinými chorobami, protoţe projev choroby je velmi podobný s houbovými infekcemi. Jedná se především o fytoftorovou hnilobu papriky (původce Phytophtora capsici), fuzáriové vadnutí rostlin (Fusarium oxysporum), houbu hlízenku obecnou (Sclerotinia sclerotiorum) a houbu Rhizoctonia. Chlorózu a vadnutí rostlin mohou způsobit i nevhodné pěstební podmínky (např. nedostatek vody a ţivin, vysoká teplota). K největšímu šíření patogenu a rozvoji choroby nastává, kdyţ klimatické podmínky nutí přenašeče k přemístění z nakaţených divokých populací hostitelů na lilkovité hostitele, které jinak nemají v oblibě (EPPO, 2006). Proto je při pěstování vhodné vyuţívat mulčovací folie, aby se zabránilo plevelným rostlinám šířit dále do porostu (Navrátil, Válová, 2008). 24

25 9. ZÁVĚR V 50. letech minulého století byla fytoplazma stolburu bramboru povaţována za hospodářsky významnou chorobu hlavně v jiţních oblastech Moravy, Slovenska, ale i v dalších zemích střední a jiţní Evropy. Poté však byl výskyt na našem území pouze nepatrný. Nyní je výskyt klíčového přenašeče patogena, ţilnatky vironosná (Hyalesthes obsoletus Sign.) a dalších přenašečů opět potvrzen. Fytoplazma stolburu bramboru je velmi ovlivňována klimatem a polohou pěstitelských oblastí. Šíření přenašečů značně ovlivňuje teplota a sucho. Proto je důleţitá preventivní ochrana, a to dodrţováním správných agrotechnických zásad při pěstování rostlin a likvidaci posklizňových zbytků. Výskyt fytoplazmy stolburu kolísá v porostech kaţdoročně. Je důleţité vysazovat úředně uznanou sadbu bramboru a při výsadbě dbát na dostatečnou vzdálenost od rizikových plodin. Likvidace plevele je nezbytná. Doporučuje se provádět výsadbu na fólie, které omezují výskyt plevelů a tudíţ také výskyt stolburu. Pouţití fólie ve velkovýrobě však můţe značně ovlivnit ekonomiku pěstitele. 25

26 10. SOUHRN Bakalářská práce na téma Fytoplazma stolburu bramboru (Potato stolbur phytoplasma) na zelenině je vypracována jako literární rešerše zaměřená na výskyt choroby na území České republiky a dalších zemí. Dále charakterizuje původce choroby, příznaky na hostitelských rostlinách, moţnosti přenosu, zdroje infekce, ekonomický význam a ochranu rostlin. Ekonomicky nejdůleţitějšími hostiteli, ve kterých byla fytoplazma prokázána jsou lilek brambor (Solanum tuberosum L.), rajče jedlé (Lycopersicon esculentum Mill), paprika roční (Capsicum annuum L.), celer bulvový (Apium graveolens L.) a réva vinná (Vitis vinifera L.). Fytoplazma stolburu bramboru byla na území České republiky poprvé zjištěna v 50. letech 20. století na jiţní Moravě. Výskyt na révě vinné byl však zjištěn teprve v roce Nebezpečí šíření spočívá zejména v zanedbání agrotechnických postupů - likvidace plevelů, přes které se můţe choroba šířit na pěstované kultury. Klíčová slova: fytoplazma stolburu bramboru, původce, příznaky, přenos a rozšiřování choroby 11. SUMMARY The bachelor's work Potato stoblur phytoplasma on vegetables presents literary research focused on the disease occurence in the Czech Republic and other countries. The bachelor's work describes causal agent of the symptoms at host plants, the possibilities of the phytoplasma transmission, sources of infection, economical importance and plant protection. Economicaly most important hosts, in which was phytoplasma shown are potato (Solanum tuberosum L.), tomato (Lycopersicon esculentum Mill), pepper (Capsicum annuum L.), celery (Apium graveolens L.) and grapevine (Vitis vinifera L.). Potato stolbur phytoplasma was firstly found in the Czech Republic region in the fifties of 20th century in south Moravia. The occurence on grapevine was found only in Danger of spreading consists in agrotechnological procedure failure especially insufficient weeds control, because the disease can be transmitted from weeds to cultivated crops. Key words: Potato stolbur phytoplasma, causal agent, symptoms, disease transmission and spread 26

27 12. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY A ZDROJE Bertaccini, A., 2007, Phytoplasmas: diversity, taxonomy, and epidemiology. Frontiers in Bioscience 12, , January 1, 2007 Březíková, M., Linhartová, Š., 2007, First Report of Potato Stolbur Phytoplasma in Hemipterans in Southern Moravia. Vol. 43, No. 2: Červená, G.,SRS, 2005, Výskyt fytoplazmy stolburu bramboru v porostech paprik dostupné z: s512x43178.html Červená, G., Nečekalová, J., 2007, Fytoplazmy na révě vinné. dostupný z: Del Serrone, P, Marzachi, C., Bragaloni, M., Galeffi, P., 2001, Phytoplasma infection of tomato in central Italy. Phytopathol. Mediterr. (2001) 40, EPPO, 2006, Potato stolbur phytoplasma. Prepared by CABI and EPPO for the EU under Contract 90/ dostupné z: EPPO, 2004, Reporting Service dostupné z: Fránová, J., Petrzit, K., Paprštein, F., Kučerová, J., Navrátil, M., Válová, P., Nebesařová, J., Jakešová, H., 2007, Experiences with phytoplasma detection and Identification by different methods. Bulletin of Insectology 60 (2): , 2007 ISSN

28 Fialová, R., Válová, P., Balakishiyeva, G., Danet, J.-L., Šafárová, D., Foissac, X., Navrátil, M., 2009, Genetic variabilitty of stolbur phytoplasma in annual crop and wild plant species in South Moravia. Journal of Plant Paathology (2009), 91 (2), Edizioni ETS Pisa, 2009 Kůdela, V., Novacky, A., Fucikovsky, L., 2002, Rostlinolékařská bakteriologie, str. 92 Lessio, F., Tedeschi,R., Alma,A. 2007, Population dynamics, host plants and infection rate with stolbur phytoplasma of Hyalesthes obsoletus signoret in north western Italy. Journal of Plant Pathology (2007), 89 (1), Lindner, k., Maixner, M., Roman, M., 2007, Climate change as a potential cause of the occurrence of potato stolbur in Germany. dostupné z: Navrátil, M., Fialová, R., (eds.), 2008, Fytoplamy Významné patogeny rostlin. Česká fytopatologická společnost, Univerzita Palackého v Olomouci, str Navrátil, M., Válová, P., Fialová, R., Lauterer, P., Šafářová, D., Starý, M., 2009, The incidence of stolbur disease and associated yield losses in vegetable crops in South Moravia (Czech Republic) Volume 28, Issue 10, p Navrátil, M., Válová, P., 2008, K současné situaci výskytu stolburu na paprice a rajčeti na jiţní Moravě. dostupné z: 28

29 Strachotová, H., 2010, Výsledky detekčního průzkumu škodlivých organismů v ČR za rok 2009; Odbor ochrany proti škodlivým organismům, SRS Praha dostupné z: Šindelková, M., 2006, Potato stolbur phytoplasma- choroba stále významná dostupné z: Vellios, E., Lioliopoulou, F., 2007, Detection and characterization of phytoplasmas infecting tomato plants in Greece. Bulletin of Insectology 60 (2): , 2007 ISSN Vlčková, H., 2003, Nebezpečnost stolburu bramboru, ÚKSÚP Bratislava dostupné z: s512x41851.html 29

30 PŘÍLOHY 1. Mapa výskytu fytoplazmy stolburu bramboru u rajčete jedlého v letech Mapa výskytu fytoplazmy stolburu bramboru na bramborech v roce Mapa výskytu fytoplazmy stolburu bramboru na paprice roční v letech 2006 a Mapa výskytu fytoplazmy stolburu bramboru na celeru bulvovém v letech 2006 a Mapa výskytu fytoplazmy stolburu bramboru na révě vinné v letech 2006 a Mapa výskytu fytoplazmy stolburu bramboru na révě vinné v letech 2008 a 2009 SEZNAM POUŽITÝCH OBRÁZKŮ Obrázek 1: Napadení rajčat fytoplazmou stolburu bramboru- fialové zbarvení rostliny (autor foto.: Ing. Příkopa M., inspektor SRS) Obrázek 2: Napadení rajčat fytoplazmou stolburu bramboru- znetvořené květy (autor foto.: Ing. Příkopa M., inspektor SRS) Obrázek 3: Napadení bramboru fytoplazmou stolburu bramboru- svinování listů (autoři foto.: Ing. Rašovský L., Ing. Vícha Z., SRS) Obrázek 4: Napadení bramboru fytoplazmou stolburu bramboru- nevyvinuté hlízy (autoři foto.: Ing. Rašovský L., Ing. Vícha Z., SRS) Obrázek 5: Napadení papriky fytoplazmou stolburu bramboru- stáčení listů, ţloutnutí (autor foto.: Ing. Příkopa M., inspektor SRS) Obrázek 6: Napadení papriky fytoplazmou stolburu bramboru- stáčení listů (autor foto.: Ing. Příkopa M., inspektor SRS) Obrázek 7: Napadení celeru fytoplazmou stolburu bramboru- ţloutnutí listů (autoři foto.: Ing. Rašovský L., Ing. Vícha Z., SRS) Obrázek 8: Napadení celeru fytoplazmou stolburu bramboru- ţloutnutí listů, odumírání rostliny (autoři foto.: Ing. Rašovský L., Ing. Vícha Z., SRS) Obrázek 9: Napadení révy vinné fytoplazmou stolburu bramboru- svíjení a ţloutnutí listů (autoři foto.: Ing. Rašovský L., Ing. Vícha Z., SRS) 30

31 Obrázek 10: Přenašeč - ţilnatka vironosná (Hyalesthes obsoletus Sign.) (autoři foto.: Ing. Rašovský L., Ing. Vícha Z., SRS) Obrázek 11: Rozšíření fytoplazmy stolburu bramboru v roce 2006 ( 31