Rezistence odrůd ozimé pšenice vůči významným houbovým chorobám

13. 07. 2023 Mgr. Alena Hanzalová, Ph.D. a kol. Choroby Zobrazeno 844x

V posledních letech narůstají v Evropě výnosy ozimé pšenice. Toho bylo dosaženo pěstebními systémy s vyššími vstupy založenými na lepším hospodaření s plodinami, na cílené aplikaci hnojiv, na účinnějších opatřeních pro ochranu proti chorobám a škůdcům a zejména na nových odrůdách s vyšším výnosovým potenciálem a vysokým stupněm odolností vůči chorobám.

Ztráty houbovými chorobami

Přesto ztráty na výnosech způsobené houbovými chorobami jsou vysoké. Byla publikována řada studií o ztrátě výnosu ozimé pšenice v důsledku výskytu houbových chorob, kvalifikované odhady udávají hodnoty potenciálních ztrát v rozmezí 16–25 %. V rámci Evropy byly nejvyšší ztráty způsobeny rzí plevovou (Puccinia striiformis) a braničnatkou pšeničnou (Zymoseptoria tritici). Braničnatka je považována za velmi problematickou, zejména proto, že vykazuje určitý stupeň evoluční „plasticity“, což jí umožňuje relativně snadno držet krok s inovacemi v oblasti fungicidní kontroly houbových chorob. Tento patogen je odpovědný za přibližně 70 % ročního používání fungicidů v produkci pšenice v EU, což vede ke vzniku rezistentních populací vůči účinným látkám fungicidů. Cílem ochrany je nejen eliminovat výnosové ztráty v souvislosti s napadení patogeny, ale zároveň dosáhnout vyšších výnosů s menším dopadem na životní prostředí. Jednou z cest pro dlouhodobě úspěšné pěstování pšenice s vyššími výnosy a zároveň menším zatížením prostředí je šlechtění a pěstování odrůd s kombinovanou rezistencí proti nejvýznamnějším houbovým patogenům pšenice.

Výskyt původců houbových chorob může ovlivnit dlouhodobé zvyšování teploty i průběh počasí v konkrétním ročníku. Projevují se také změny v agrotechnice, například zúžené osevní postupy, minimalizace a vliv intenzivního ošetření. Spektrum houbových patogenů se může měnit na úrovni druhového zastoupení jako například u chorob pat stébel, listových skvrnitostí a fuzarióz klasu nebo na úrovni jednotlivých patotypů, a to především u rzí.

Rostliny napadené různými patogeny mají růstové retardace, nekrotické chlorózy a poškození praporcových listů. V důsledku toho rostliny hůře asimilují a dochází k redukci výnosových prvků, jako je hmotnost tisíce zrn, počet odnoží a počet zrn v klasu. Kromě kvantitativních parametrů produkce jsou vlivem infekce poškozeny také kvalitativní znaky produkce a často nejsou splněny požadavky na jakostní hodnotu pšenice.

Původci listových chorob

Mezi nejvýznamnější listové choroby pšenice jsou řazeny listové skvrnitosti, jejichž hlavními původci jsou braničnatka pšeničná (Zymoseptoria tritici), braničnatka plevová (Phaeosphaeria nodorum) a Pyrenophora tritici-repentis (DTR). Identifikace jednotlivých původců listových skvrnitostí je v polních podmínkách obtížná, proto se často popisují a hodnotí jako jeden komplex.

Braničnatka pšeničná (Zymoseptoria tritici) je v posledních letech z tohoto komplexu nejvýznamnější. Přežívá v půdě na rostlinných zbytcích, kde vytváří plodnice (pseudothecia), z nichž se na podzim uvolňují askospory, které infikují mladé rostliny. Na listech se tvoří hnědavé skvrny s tmavě zbarvenými pyknidami, ze kterých se uvolňují pyknospory. Pyknidy braničnatky pšeničné je možné pozorovat na listech pšenice ozimé již během mírné zimy či brzy na jaře. Tato primární infekce však není rozhodující pro rozšíření choroby v porostu. Zásadní je vývoj počasí koncem května až začátkem června.

Braničnatka plevová (Phaeosphaeria nodorum) je na rozdíl od dalších dvou původců listových skvrnitostí přenosná nejen rostlinnými zbytky, ale také osivem. Způsobuje hnědé nepravidelné skvrny na listech pšenice i na plevách a pluchách. V posledních letech se sice vyskytuje v ČR s nižší intenzitou, ale je třeba její rozšíření pravidelně sledovat.

DTR (Pyrenophora tritici-repentis) má široký hostitelský okruh včetně mnoha planých druhů trav. Na listech pšenice tvoří oválné až kosočtverečné skvrny světlehnědé barvy s tmavě hnědým středem a chlorotickým okrajem (obr. 1). Přímo na listech vznikají černé konidiofory, které nesou dlouhé oválné konidie. Ty jsou roznášeny větrem na velké vzdálenosti.

Pyrenophora tritici-repentis (DTR)

Získání materiálů s kombinovanou rezistencí je poměrně obtížné. Odrůdové pokusy přinášejí informaci o úrovni rezistence nových materiálů vytvořených šlechtitelskými firmami spolupracujícími s výzkumem. V infekčních pokusech ve VÚRV, v.v.i. v Praze-Ruzyni byly identifikovány následující šlechtitelské materiály pšenice ozimé s kombinovanou rezistencí proti původcům listových skvrnitostí, které jsou vhodné pro pěstování v podmínkách vysokého infekčního tlaku původců listových skvrnitostí nebo mohou být použity pro šlechtění jako zdroje rezistence: LGWD 13-2999D, SG-S 766-16, SG-U 2816-17, LGWHE 12233/15-2, SG-S 1618-16, SG-S 1684-13, SG-S 1896-17, LGWHE16D03266, LGWHE15-077/9 a dnes již registrované odrůdy Skif (SG-S1618-1) a Adina (SG-S2255-16). Vysokou úrovní odolnosti proti listovým skvrnitostem disponuje i odrůda pšenice jednozrnky Rumona. U pšenice jarní bylo zjištěno, že kombinovanou odolnost ke komplexu listových skvrnitostí vykazují materiály SG-S 1483-16, SG-S 763-16 (Cindy), SG-S 1483-16, SG-U267-19 a SG-U291-19.

Původci chorob bází stébel

Další z významných skupin houbových patogenů pšenice jsou choroby bází stébel obilnin, nejvýznamnějším této skupiny je stéblolam, jehož původcem jsou dva druhy rodu Oculimacula (O. yallundae, O. acuformis). Patogeny přežívají v půdě více než 3 roky a mohou způsobit až 40% ztráty na výnosech. Primárními symptomy jsou hnědé protáhlé skvrny na pochvách spodních listů těsně nad povrchem půdy, které se objevují již koncem odnožování. Postupně se skvrny vyvíjejí (sloupkování až metání) do typického tvaru oka s tmavým středem (obr. 2). To už je však na úspěšnou chemickou ochranu proti stéblolamu pozdě. Konečným stadiem onemocnění je předčasné dozrávání klasů (běloklasost), lámání stébel a poléhavost.

Nejúčinnějším z dosud popsaných genů rezistence vůči stéblolamu je gen Pch1, jehož přítomnost v genomu hostitele vede k potlačení a zpomalení vývoje choroby. Odrůdy nesoucí gen rezistence Pch1 (např. Annie, Campesino, Illusion, KWS Donovan, LG Absalon, Pallas a SU Tarroca) patří k nejméně napadeným odrůdám z testovaného souboru registrovaných odrůd a jsou vhodné pro pěstování na lokalitách, kde se stéblolam pravidelně vyskytuje.

Stéblolam v polním infekčním pokusu

Původci chorob klasů

Houby rodu Fusarium napadají pšenici, ječmen, oves a kukuřici, napadení žita a tritikale je méně časté. V důsledku napadení fuzáriovými patogeny je snížena technologická kvalita zrna a dochází k výnosovým ztrátám. Především však se v zrnu akumuluje velké množství sekundárních metabolitů (mykotoxinů) vykazujících různý stupeň toxicity a majících tak negativní vliv na zdraví lidí a hospodářských zvířat. Nejvíce sledovaným mykotoxinem je deoxynivalenol (DON). S výskytem klasových fuzarióz je třeba počítat každoročně, i když meziročníkové výkyvy bývají značné. Na základě dlouhodobého monitoringu ve spolupráci s ÚKZÚZ u pšenice ozimé byly identifikovány oblasti se zvýšeným výskytem klasových fuzarióz.

Šlechtění na rezistenci proti fuzarióze klasu je složité, zcela rezistentní odrůdy dosud nebyly vyšlechtěny. Při pěstování současných komerčně využívaných odrůd je třeba vždy počítat s určitou mírou rizika spojenou s výskytem klasových fuzarióz. Pro stanovení úrovně rezistence jsou nezbytné nejméně 3leté výsledky z polních provokačních testů. Aktuálně byla nejvyšší odolnost vůči fuzarióze klasu v rámci Seznamu doporučených odrůd zjištěna u odrůd pšenice ozimé Dagmar, Campesino, Mercedes a RGT Telemark. U pšenice ozimé se náchylnost až silná náchylnost projevila u odrůd Collector, Crossway, Johnson, LG Dita, LG Keramik, LG Orlice, KWS Elementary, RGT Cesario, SU Tarroca. U pšenice jarní byla největší náchylnost zjištěna u odrůd Kabot a Unis.

Původci rzivostí

Napadení pšenice rzemi (rez pšeničná, rez travní a rez plevová) způsobuje při pěstování náchylných odrůd vysoké výnosové ztráty, zrno je drobné, svrasklé, klesá hmotnost tisíce semen a zhoršuje se i jeho kvalita. Zároveň se snižuje i počet obilek v klasu, zpožďuje se následné klíčení napadených obilek a klesá také počet vzešlých rostlin z napadených semen. U silně napadených odrůd dochází i ke zkracování kořenů.

Rez travní v klasu

Rez pšeničná (Puccinia triticina) patří u nás mezi každoročně rozšířené patogeny. Ze rzí, které se vyskytují na pšenici, způsobuje nejvyšší ztráty zejména kvůli pravidelným plošným výskytům v teplejších oblastech ČR. Ztráty způsobuje především v suchých horkých létech. Její ekonomický význam se zvyšuje při pěstování náchylných odrůd. Při vyšším infekčním tlaku může dojít ke snížení výnosu až o 50 %.

Epidemické výskyty rzi plevové (Puccinia striiformis) v České republice v letech 2013–2016 ukázaly na význam této choroby v Evropě i v České republice a na potenciál její škodlivosti při změně rasového spektra (obr. 3). Při epidemii se rozšířily nové rasy, které měly odlišné nároky na prostředí a napadaly dříve odolné odrůdy. Epidemie měla pozitivní vliv na úroveň rezistence u nás pěstovaných odrůd pšenice. Silný infekční tlak vyřadil napadené odrůdy ze zkoušení a odrůdy s nižší úrovní rezistence nebyly registrovány. V sortimentu doporučených odrůd jsou díky tomu zařazeny odrůdy s vyšší úrovní rezistence vůči rzi plevové.

Rez plevová v polním infekčním pokusu

Kombinovanou rezistenci vůči rzi pšeničné, plevové a travní, která byla zjišťována v polních infekčních pokusech, měly ozimé odrůdy Alvius, Asory, Askaban, Barakuda, Campesino, Cecilius, Citrus, Fakir, Frisky, Hyacinth, Marly, LG Absalon, LG Dita, LG Lunaris, LG Mondial, Mercedes, Partner, Reflex, RGT Cesario, RGT Sacramento, Sheriff, Skif, Steffi a SU Futurum. Ze zkoušených kultivarů jarní pšenice nesly kombinovanou rezistenci odrůdy Eponia, Kitri, Pexeso, Registana a Toccata.

Odrůdy s kombinovanou rezistencí proti všem významným houbovým patogenům jsou spíše výjimkou. Například odrůda Campesino má kombinovanou rezistenci proti rzem, nese gen Pch1, tedy má vysokou odolnost proti stéblolamu a zároveň má nízký obsah DON, který je ukazatelem nižší závažnosti napadení klasovými fuzariózami.

Závěr

Houbové choroby na obilninách způsobují významné hospodářské ztráty. Studium problematiky houbových patogenů v souvislosti s odolností odrůd pšenice je nepřetržitý proces, jehož cílem je předcházet rychlému překonávání rezistence odrůd a usnadnit výběr odolných odrůd praxi.

Příspěvek vznikl za finanční podpory projektů MZe RO0423 a NAZV QK1910041.