Odolnost pšenice vůči viru žluté zakrslosti ječmene

16. 09. 2024 Ing. Jana Chrpová, CSc. a kol. Choroby Zobrazeno 374x

Virová žlutá zakrslost ječmene (Barley yellow dwarf virus - BYDV) patří k závažným chorobám obilnin. BYDV přenáší více než 20 druhů mšic, nejvýznamnějšími přenašeči jsou Rhopalosiphum padi (mšice střemchová), Sitobion avenae (kyjatka osenní), Metopolophium dirhodum (kyjatka travní).

Šíření viru

Virus je přenášen perzistentním cirkulativním způsobem, nepřenáší se vajíčky a nymfami ani osivem získaným z infikovaných rostlin. Dospělé mšice se stávají vironosnými při akvizičním sání na zdroji infekce již po 5–15 min. sání. Obilniny jsou infikovány na podzim (primární infekce), kdy přenašeči migrují na vzcházející ozimy. Druhým obdobím je jaro až léto (sekundární infekce) od fáze sloupkování a později. Hostitelskými rostlinami jsou všechny druhy obilnin. Mezi nejnáchylnější hospodářsky významné rostliny patří pšenice, ječmen a oves.

Kukuřice, která je napadána virem BYDV, je spolu s žitem méně náchylná, může být však zdrojem infekce pro porosty ozimů. Významnými rezervoáry BYDV jsou také obilní výdroly, plevelné jednoleté trávy (oves hluchý, chundelka metlice, sveřepy a lipnice roční).

Virové choroby byly v minulosti rozšířeny především v níže položených, relativně teplejších a sušších oblastech Čech a Moravy. V důsledku oteplování je pozorován posun infekcí do vyšších nadmořských výšek, než bylo doposud běžné (nad 450–500 m n. m.). Rok 2024 se zřejmě přiřadí k ročníkům, kdy virózy způsobí významné problémy.

Příznaky

Příznaky BYDV mohou být zaměnitelné s příznaky napadení virem zakrslosti pšenice (Wheat dwarf virus - WDV), který je přenášen křísy a u pšenice se vyskytuje častěji nebo s poškozením jinými fyziologickými stresy (např. mráz, sucho, nedostatek živin). V důsledku napadení BYDV dochází k ucpávání cévních svazků a omezení celkového růstu. Menší kořenový systém a problémy s asimilačním tokem v rostlinách navozují symptomy nedostatečné výživy.

Mezi příznaky patří různě silná zakrslost. Kořeny jsou kratší a méně rozvětvené. Infekci provázejí poruchy v metání a někdy i předčasné odumírání rostlin. U ječmene a některých odrůd pšenice žloutnou listy od špiček a jejich okrajů. Některé odrůdy pšenice mají červené až červenohnědé zbarvení listů (obr. 1).

Přítomnost virů v rostlině nelze s jistotou určit jen na základě přítomnosti symptomů. Vždy je nutné potvrzení laboratorní analýzou (ELISA) nebo na molekulární úrovni (PCR, sekvenování). Infekce BYDV i WDV se často vyskytují jako směsné.

Obr. 1: Některé odrůdy pšenice mají po infekci BYDV červené až červenohnědé zbarvení listů

Možnosti ochrany

Jako preventivní opatření lze doporučit pozdější výsev ozimů a časný výsev jarních obilnin. Napadení virem může snížit insekticidní postřik proti mšicím na podzim. Další možností je využití geneticky podmíněné rezistence.

Na rozdíl od ječmene, kde jsou již k dispozici odrůdy s odolností podmíněnou přítomností genu rezistence Yd2, u pšenice dosud účinné geny rezistence chybí. Určitá tolerance k BYDV je podmíněná přítomností genu Bdv1. Do genetického pozadí pšenice byly již introdukovány další tři geny rezistence k BYDV (Bdv2, Bdv3 a Bdv4) z Thinopyrum intermedium (Zhang a kol. 2009). Pro běžné pěstitelské využití však odrůdy s těmito geny nejsou k dispozici, bylo také zjištěno, že přítomnost genu Bdv2 nelze u nás spojovat s významnou úrovní rezistence.

Odrůdová rezistence

V ročnících 2021–23 byla ve VÚRV hodnocena úroveň rezistence vůči BYDV u odrůd pšenice ozimé i pšenice jarní. U pšenice ozimé byly hodnoceny odrůdy registrované v letech 2020 a 2021, odrůda pšenice jednozrnky Rumona registrovaná v roce 2017 a kontrolní odrůdy. U pšenice jarní byly hodnoceny odrůdy registrované v letech 2020 a 2021, kontrolní odrůdy a některé vybrané starší odrůdy.

Polní pokusy VÚRV

Rostliny byly vysety v pokusech s infekční a kontrolní variantou na dvouřádkové parcely 1 m dlouhé, ve sponu 20 × 8 cm ve 2 opakováních. Testované genotypy byly ve stadiu 3. listu až počátku odnožování infikovány BYDV. Jako vektory viru byly využity mšice Rhopalosiphum padi ze skleníkových chovů. Kontrolní neinokulovaná varianta byla po dobu sání mšic chráněna krycí tkaninou. Po zhruba pěti dnech inokulačního sání byly mšice usmrceny insekticidním přípravkem.

V době kvetení byla vyhodnocena symptomatická reakce podle desetistupňové škály, kterou odvodili Schaller a Qualset (1980) a po odkvětu byla změřena výška rostlin u infekční i kontrolní neinokulované varianty. Po sklizni byla stanovena redukce výnosových prvků (hmotnost 1000 zrn a hmotnost zrna na klas) v porovnání s neinfikovanou kontrolou.

Výsledky

Z výsledků je zřejmé (tab. 1, 2), že u pšenice ozimé dochází k většímu poškození vlivem infekce BYDV než u pšenice jarní.

U souboru zkoušených materiálů pšenice ozimé se symptomatické hodnocení pohybovalo od 1,2 do 7,9. Došlo zde k redukci výšky rostlin v rozmezí 8,7–58,7 %, HTZ v rozmezí 0–65,5 % a hmotnosti zrna/klas v rozmezí 0–94,6 %. Nejvyšší úroveň rezistence prokázal pšenično-pýrný hybrid PSR 3628 a to jak symptomaticky, tak i z hlediska redukce výšky rostlin. K redukci výnosových prvků vůbec nedošlo.

Odrůdy LG Absalon, Campesino a LG Keramik redukovaly hmotnost zrna/klas podobně jako mírně rezistentní kontrolní odrůda Sparta. Jednalo se však již o poměrně velkou redukci (58,3–62,3 %). Odrůdy LG Absalon a LG Keramik vykazovaly více symptomů než kontrolní odrůda Sparta. Větší redukci hmotnosti zrna/klas než mírně náchylná kontrolní odrůda Vlada (>70 %) vykázaly odrůdy Apostel, SU Tarroca, AF Zora, Aspekt a linie SG-S 27-03, která je používána jako náchylná kontrola. U náchylné kontroly redukce hmotnosti zrna/klas dosahovala 94,6 %.

U souboru zkoušených materiálů pšenice jarní se symptomatické hodnocení pohybovalo od 4,4 do 5,5. Vlivem infekce byla redukována výška rostlin v rozmezí 11,4–33,0 %, HTZ v rozmezí 20,9–38,1 % a redukce hmotnosti zrna/klas v rozmezí 51,6–73,7 %. Nejnižší redukce hmotnosti zrna na klas byla zjištěna u linie WKL-91-138 původem ze Sýrie, která je využívána jako mírně rezistentní kontrola. Podobnou reakci na infekci měla i odrůda Astrid. Náchylná kontrola Jara vykazovala redukci hmotnosti zrna/klas 64,5 % a ještě k vyšší redukci vlivem infekce došlo u odrůd Odeta a Libertina.

Tab. 1: Výsledky hodnocení rezistence odrůd pšenice ozimé vůči BYDV v polních pokusech s umělou infekcí (2021–23)

Tab. 2: Výsledky hodnocení rezistence odrůd jarní pšenice vůči BYDV v polních pokusech s umělou infekcí (2021–23)

Polní pokusy SELTON

Na hodnocení odolnosti vůči BYDV u pšenice se zaměřují i ve Výzkumném centrum SELTON, s.r.o. Tolerance odrůd na úrovni výnosu je hodnocena po umělé infekci BYDV na parcelách o velikosti 10 m² (obr. 2). Cílem je zefektivnění přístupu pěstitele k napadeným porostům při rozhodování, zda napadený porost zaorat.

Bylo zjištěno, že 60–85% zastoupení rostlin s příznaky BYDV na pokusné parcele vedlo za optimálních agronomických podmínek ke snížení výnosu u mírně rezistentní odrůdy přibližně o 17 % a u mírně náchylné o 30 %. Aplikace hnojení a fungicidů významně snížila výnosové ztráty, zejména u mírně rezistentních odrůd. Kalkulace nákladů ukázala, že v případě napadeného porostu pšenice ozimé (60–85 %) se jeví jako ekonomicky výhodnější pokus nezaorávat.

Obr. 2: Napadení pšenice po umělé infekci BYDV

Závěry

Z výsledků je zřejmé, že k většímu poškození dochází u ozimé pšenice, kde kromě pšenično-pýrného hybridu mají všechny zkoušené odrůdy redukci hmotnosti zrna/klas větší než 50 % a poškození u náchylné kontroly je vyšší než 90 %. Vzhledem k tomu, že zatím nejsou k dispozici zdroje rezistence využitelné ve šlechtění, je ve šlechtění cílem zachytit materiály na úrovni náchylné kontroly, jejichž pěstování s sebou přináší větší míru rizika. Pšenično-pýrný hybrid jako zdroj rezistence se ve šlechtění využít nepodařilo, situaci komplikovala jeho náchylnost k WDV i ke rzi plevové.

U pšenice jarní je z výsledků zřejmé, že rozdíly mezi zkoušenými odrůdami nejsou tak velké jako u pšenice ozimé. Odrůda Anza, která je nositelem genu Bdv1, se svou úrovní rezistence mezi ostatními zkoušenými odrůdami nijak nevyniká.

Použitá literatura je k dispozici u autorů článku.

Výsledek vznikl za podpory Ministerstva zemědělství, institucionální podpora MZE-RO0423.

Ing. Jana Chrpová, CSc.¹, Ing. Martina Trávníčková¹, Ing. Ondřej Veškrna, Ph.D.²; ¹Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i., Praha-Ruzyně, ²SELTON s.r.o.