Má smysl při výběru odrůd obilnin zvažovat odolnost virózám?

27. 08. 2020 Ing. Jan Ripl, Ph.D. a kol. Choroby Zobrazeno 1897x

Virové zakrslosti obilnin představují v České republice značné riziko, zejména u ozimých obilnin. Pravidelný monitoring prováděný posledních 20 let prokázal přítomnost viru žluté zakrslosti ječmene (Barley yellow dwarf virus - BYDV) a viru zakrslosti pšenice (Wheat dwarf virus - WDV), původců virových zakrslostí, v podstatě na celém území ČR. Jejich škodlivý výskyt byl na plochách ozimů zaznamenán především v nižších polohách.

Na některých pozemcích lze předpokládat riziko pravidelného škodlivého výskytu viróz, zvláště pokud se současně kombinují dispoziční faktory pozemku (jihozápadní expozice), agrotechniky (časný výsev, snížený výsevek) s náchylností odrůdy. Například pozdní jarní vývoj k WDV silně náchylné odrůdy Akteur umožňuje škodlivé šíření jarní infekce, protože k jarnímu líhnutí nymf přenašeče dochází relativně dlouho před uplynutím vývojových fází vysoké citlivosti rostlin k infekci (fáze do BBCH 32). Silné poškození porostů virovými chorobami na některých lokalitách vedlo pěstitele k zařazení ochranných opatření do agrotechniky ozimů, především byly pěstební technologie doplněny aplikací insekticidů ve formě postřiků na list a moření osiv.

Vyšší teplota vzduchu a delší podzimní vegetace podporují aktivitu přenašečů virů (mšice - BYDV, křísek polní - WDV), teplotně nadprůměrně roky přenašečům rovněž umožňují dosáhnout vyšší populační hustoty. Předpokládaný růst průměrné roční teploty proto znamená zvýšení pravděpodobnosti častějšího škodlivého výskytu zakrslostí v nižších polohách, ale i zvyšování rizika škodlivého výskytu na lokalitách, kde je dnes jejich význam okrajový.

Nejvýznamnějším přenašečem BYDV je mšice střemchová (Rhopalosiphum padi ). Z literatury je však známo, že BYDV může přenášet více než 25 druhů mšic. V posledních ročnících se při podzimním přeletu mšic hojně vyskytuje mšice broskvoňová (Myzus persicae), která sice obilniny nepreferuje, ale bylo zaznamenáno její sání i zakládání potomstva na vzcházejících obilninách. Mšice broskvoňová je známá schopností vytvářet rezistentní populace vůči insekticidům a její rezistence vůči pyrethroidům je v ČR zcela běžná. Zda má (případně jak velký) mšice broskvoňová význam při přenosu BYDV v našich podmínkách, zatím nevíme.

V posledních letech rovněž dochází k rychlému úbytku starších účinných látek užívaných v ochraně rostlin a to v rozsahu, který komplikuje nebo přímo znemožňuje racionální využití stávajících skupin účinných látek. Použít neonikotinoidy mořené osivo obilnin bylo možné naposledy v roce 2018, možnost provést podzimní foliární aplikaci organofosfátů (chlorpyrifos, dimethoate) bylo naposledy možné v roce 2019 a již jen letošní podzim bude možné foliárně aplikovat neonikotinoid thiacloprid (EK rozhodla o nařízení neobnovení schválení dne 13. 1. 2020).

Proti přenašečům jsou nyní s možností podzimní aplikace registrovány bez očekávaného neobnovení schválení jen pyretroidy. Nedostupnost odlišných skupin (mechanizmem účinku) a nedostatek účinných látek na konkrétní škodlivé organizmy vede ke ztrátě možnosti uplatnit potenciál jednotlivých skupin látek (ale i vlastností látek v rámci jedné skupiny) ve strategii ochrany a znemožňuje také střídání látek z různých skupin s cílem zpomalit vznik rezistence škodlivých organizmů. Schválení nových účinných látek k podzimní insekticidní ochraně, nastane-li, může situaci zlepšit. Tento stav však nyní vyžaduje změnu postupů, na které si praxe zvykla.

Nyní je řešením pečlivé zaměření na agrotechnické postupy omezující škodlivost zakrslostí a věnovat pozornost úrovni rezistence/tolerance odrůd a tyto prvky do strategie ochrany zahrnout. S tím souvisí i potřeba rozvíjet dosavadní poznatky, které umožní tyto prvky správně zařadit do účinného systému ochrany, a tím jejich potenciál plně využívat. Přínosnou vlastností odrůdy v podmínkách, kde je požadována ekologizace zemědělské výroby, je rezistence. Její cílené využití může být i pro pěstitele výhodné, neboť umožňuje provést ochranu proti virovým zakrslostem v jedné operaci již při založení porostu tak, jak je tomu v případě výsevu insekticidně mořeného osiva. Zde je však nutné připustit, že odrůda s rezistencí může mít některé nevyhovující vlastnosti a že níže prezentované vlastnosti odolnějších odrůd platí pro oba viry odděleně, tedy že v jednom genotypu bude vyšší odolnost vůči BYDV i WDV jen vzácně současně. Z podstaty založení rezistence se rovněž výzkum věnuje rezistenci odrůd k oběma virům zvlášť.

Obr. 1: Rostliny odrůdy Akteur, vlevo infikovaná WDV, vpravo kontrola

Obr. 2: Rostliny odrůdy Bohemia, vlevo infikovaná WDV, vpravo kontrola

Obr. 3: Pohled do pokusné maloparcelky mírně náchylné odrůdy v době zralosti

Odolnost odrůd WDV

Většina odrůd pšenice, tritikale a ječmene je vysoce náchylná, u pšenice se podařilo najít i mezi komerčními odrůdami odolnější genotypy, které byly označeny za mírně náchylné. S ohledem na areál škodlivého rozšíření viru v Evropě však máme dostupné údaje o úrovni odolnosti jen u odrůd převážně evropské provenience a počet otestovaných genotypů je možné zatím počítat pouze na desítky.

Mezi mírně náchylné odrůdy, u kterých byla vyšší odolnost opakovanými pokusy potvrzena, patří starší odrůdy Banquet, Svitava a Bohemia. Tyto odrůdy jsou využívány pro modelové pokusy. Rozdíly mezi silně náchylnými a mírně náchylnými odrůdami jsou ve vegetativní fázi značné (obr. 1, 2), přesto rezistence mírně náchylných genotypů nezabrání silnému snížení výnosu zrna rostlin infikovaných na podzim (obr. 3, tab. 1). Významný vliv lze však očekávat v případě jarních infekcí, protože vnímavost rostlin k infekci klesá s postupujícím vývojem. V době sloupkování vnímavost rychle klesá, pozdější jarní infekce vyvolávají již zanedbatelné příznaky, a proto klesá i jejich vliv na výnos. Další konkrétní data z pokusů by mohla přinést představu, jak jarní infekce ovlivňují mírně náchylné odrůdy ve srovnání se silně náchylnými.

Podstatnou vlastností mírně náchylných odrůd je nižší podíl infikovaných rostlin. Nižší podíl příznakových rostlin byl pozorován v maloparcelkových pokusech a byl nejprve přisuzován výběru kříska polního. Následné testování 11 cíleně vybraných dvojic genotypů pšenic v preferenčním pokusu ukázalo možnost výskytu potravní preference u dvou dvojic, byly to však dvojice složené z morfologicky a vizuálně značně odlišných materiálů komerční odrůdy a šlechtitelské linie. Protože tyto testy představují prvotní výzkum preference kříska polního, bylo by vhodné je u zmíněných dvou dvojic opakovat. Testy však také ukázaly, že velké rozdíly v podílu rostlin s příznaky infekce pozorované v polních pokusech u sledovaných odrůd nelze vysvětlit potravní preferencí kříska. Rozdíly v preferenci křísků mezi v míře napadení kontrastními materiály byly statisticky neprůkazné, a proto bylo možné vlivu preference na podíl symptomatických rostlin přiznat pouze doplňkový vliv.

Následně, když nebylo rozdílné napadení vysvětleno podstatným vlivem preference, se pozornost soustředila na vliv rezistence a v přesném pokusu se standardizovaným infekčním tlakem bylo u odrůd Svitava a Ludwig prokázáno, že infekce po inokulačním sání je méně pravděpodobná u odrůdy Svitava (tab. 2). Nižší pravděpodobnost infekce zřejmě přispívá k nižšímu podílu infikovaných rostlin v maloparcelkových pokusech i provozních porostech odrůdy Svitava. Nižší podíl symptomatických rostlin byl v pokusech pravidelně pozorován i u dalších mírně náchylných odrůd. Tato vlastnost vycházející z rezistence genotypu je důležitá výhoda mírně náchylných odrůd, neboť snižuje riziko výnosově závažného snížení počtu zdravých rostlin v porostu podílejících se na výnosu.

Dále byla u odrůdy Svitava ve srovnání s odrůdou Ludwig zjištěna nižší akumulace virové DNA, která potvrzuje rezistenci odrůdy a může mít i podstatný praktický dopad na šíření WDV. Pro bližší představu o vlivu nižší akumulace virové DNA na šíření viru je potřeba získat další konkrétní data z pokusů.

Prezentované vlastnosti k WDV mírně náchylných odrůd a další konkrétní experimentální data mohou nejen ukázat reálný přínos mírně náchylných odrůd, ale podpořit i jejich cílené využití.

Tab. 1: Sklizňová analýza zdravých a WDV nemocných rostlin; Polní pokusy 2009, 2010, 2011¹⁾

Tab. 2: Podíl infikovaných rostlin po sání vironosných křísků, standardizovaný infekční tlak¹⁾

Odolnost odrůd BYDV

Efektivní a spolehlivý způsob, jak zabránit škodám způsobovaným BYDV nebo je minimalizovat, představuje pěstování odrůd s vyšším stupněm odrůdové rezistence. Odolnost je hodnocena v maloparcelkových pokusech s umělou infekcí. K přenosu jsou využívány mšice Rhopalosiphum padi. Symptomy choroby jsou hodnoceny na stupnici 0–9. Je také sledována redukce délky rostlin a redukce hmotnosti zrna na klas způsobená vlivem choroby.

K největšímu poškození infekcí BYDV dochází u ozimého ječmene. Většina odrůd registrovaných v České republice vykazuje různý stupeň náchylnosti. Nejnáchylnější odrůdy při silné infekci v období největší vnímavosti ani nevymetají. Pro ochranu před BYDV má u ječmene největší význam gen Yd2. Mezi odrůdami registrovanými v České republice jsou v současné době 2 odrůdy, Travira a Novira, které jsou nositelem tohoto genu. Lze předpokládat, že počet odrůd s tímto genem se bude zvyšovat.

Přítomnost genu Yd2 může být efektivně prokázána pomocí markéru Ylp, což zjednodušuje možnosti detekce u šlechtitelských materiálů i při hodnocení odrůd. Významné zůstává i hodnocení vlivu infekce na rostliny v pokusech s umělou infekcí včetně hodnocení redukce výnosových prvků vzhledem k neinfikované kontrole, protože efekt genu Yd2 ovlivňuje i genetické pozadí.

U pšenice nedochází k tak silnému poškození jako u ječmene. Současně však neexistují příliš velké rozdíly v odrůdové rezistenci. Gen s podobným účinkem jako gen Yd2 zajišťující rezistenci ječmenů není u pšenice k dispozici. Vzhledem k tomu, že u pšenice zatím nebyly mezi zkoušenými novošlechtěními a komerčními odrůdami nalezeny velké rozdíly, je hodnocení orientováno spíše na záchyt náchylných materiálů na úrovni náchylných kontrol.

V minulosti byla zaznamenána větší schopnost vyrovnat se s infekcí u některých odrůd ozimé pšenice registrovaných v ČR (Saskia, Rialto, Meritto, Rexia, Svitava, Anduril, Simila, Baryton a Orlando). Později byla vyšší úroveň rezistence spojená s výnosovou tolerancí k chorobě zjištěna také u odrůd Elan, Matylda, Brokat, Fakir, Zeppelin a Athlon. Podle nových výsledků tříletého hodnocení vykazuje vyšší úroveň rezistence také odrůda Penelope.

V rámci registrovaných odrůd jarní pšenice byla výnosová tolerance detekována u odrůd KWS Mairra, Kabot, Astrid a Alondra.

Závěr

Význam hodnocení rezistence vůči původcům virových zakrslostí je při redukci chemické ochrany nesporný a získání poznatků o úrovni odolnosti odrůd je důležité zvláště při výběru odrůd do oblastí s opakovaným výskytem BYDV. Ukazuje se, že má význam i získání a využití poznatků o mírně náchylných odrůdách k WDV.

V současné době probíhá hodnocení reakce vybraných odrůd na infekci WDV s cílem získat další výsledky využitelné při volbě odrůd.

Příspěvek vznikl za podpory MZe ČR projektu NAZV QJ1530373 a institucionálního příspěvku MZe RO0418.

Ing. Jan Ripl, Ph.D., Ing. Jana Chrpová, CSc., Ing. Jiban Kumar, Ph.D.; Výzkumný ústav rostlinné výroby, v. v. i., Praha-Ruzyně
foto: J. Ripl