Rezistence původce strupovitosti jabloní Venturia inaequalis vůči DMI fungicidům

23. 08. 2019 Ing. Marie Maňasová, Ph.D. a kol Choroby Zobrazeno 2106x

Jabloně jsou stabilně nejdůležitější ovocnou plodinou v České republice i v Evropské unii. V roce 2017 byla celková produkce jablek 174 tisíc tun, což bylo 82 % produkce veškerého ovoce, v Evropské unii potom 9,3 milionu tun, na poklesu produkce oproti přechozím létům se podepsaly jarní mrazy. Nejvíce zastoupenými pěstovanými odrůdami v naší zemi jsou Golden Delicius s 1 406 ha a Idared s 1 101 ha. Tyto odrůdy patří k silně citlivým odrůdám pro infekci houbového patogena Venturia inaequalis.

Strupovitost jabloní

Strupovitost jabloní, jejímž původcem je houbový patogen Venturia inaequalis, je celosvětově nejdůležitější limitujícím faktorem v produkci jablek. Houbový patogen napadá nadzemní části stromu, převážně listy a plody (obr. 1). Kromě rodu Malus napadá i další rody z čeledi Rasacea a to Crataegus, Sorbus či Pyracantha. Toto onemocnění je závislé na průběhu počasí, větší škody působí především v chladnějších a vlhčích regionech, kde jsou vyšší srážky v jarním období a počátkem léta. V. inaequalis se taxonimicky řadí mezi Eumycota do třídy Ascomycetes, má dvě životní formy: pohlavní - teleomorfa a nepohlavní - anamorfa. Tato dvě stadia na sebe v průběhu vývojového cyklu plynule navazují. Pohlavní stádium je charakterizováno saprofytickým způsobem života a vzniká tak pouze jedna generace do roka, nepohlavní stadium je pak charakterizováno parazitickým způsobem života a má několik generací za vegetaci.

Tento patogen přezimuje ve formě pseudoperithecií (obr. 2) v opadaném listí a plodech. V pseudoperitheciích dochází k dozrávání askospor (obr. 3), což jsou pohlavní spory V. inaequalis. Toto dozrávání je synchronizované s rašením jabloní a k uvolnění prvních askospor dochází nejpozději ve fázi myšího ouška. Askospory jsou uvolňovány postupně dle průběhu počasí až do konce června, s největší intenzitou pak v období kvetení jabloní. Askospory jsou zdrojem primární infekce jabloní patogenem V. inaequalis. Dozrávání askospor je řízenou teplotou, optimální je 13–20 °C a ovlhčením, čím vyšší je teplota, tím nižší je potřebná doba ovlhčení pro propuknutí infekce. Tento vztah, který je využíván v signalizaci pro ošetření fungicidy, shrnul Mills v tzv. Millsově tabulce. K tvorbě konidií – nepohlavních spor dochází přibližně po 9 až 17 dnech od primární infekce. Konidie (obr. 4) jsou pak zdrojem sekundární infekce a zdrojem inokula tohoto onemocnění v průběhu vegetace. Celý vývojový cyklus se pak uzavírá opadem listů a novou tvorbou pseuperithecií pro další sezonu.

Chemická ochrana

Správně zvládnutá chemická ochrana je alfou a omegou v boji proti strupovitosti jabloní. Pro úspěch ochrany je nutné zvládnout primární infekci, kdy jsou askospory šířeny na velké vzdálenosti. Použití přípravků je buď preventivní, nebo kurativní.

Preventivně se ošetřuje kontaktními fungicidy před vznikem infekce, kurativně pak poté, co byly splněny podmínky pro její vznik pomocí systémových přípravků. Většinou bývá preventivní ošetření před květem a kurativní po odkvětu, obě metody lze ovšem i kombinovat.

Kontaktní fungicidy dobře účinkují i za nízkých teplot v počátečních fázích vegetace. Při jejich použití je nutné dbát na kompletní pokrytí rostliny, neboť jejich účinek je jen v místě aplikace. Jejich výhodou je nespecifické vícebodové působení na patogena, které sebou nese prakticky nulové riziko rezistence. Nevýhodou je potom smyv srážkami, a tím nutnost častého opakování aplikace.

Systémové fungicidy, jak již název napovídá, pronikají do pletiv a cévními svazky jsou systémově rozváděny do celé rostliny. Jejich účinek je specifický jednobodový, což zvyšuje riziko vzniku rezistentních kmenů patogenu. Kurativní postřiky se provádějí, až když jsou splněny podmínky pro vznik infekce, což znamená, že se pěstitel řídí signalizací a pomocí Millsovi tabulky určí nejvhodnější termín ošetření, který by měl být proveden pokud možno v co nejkratším termínu, což u velkých pěstitelů může být problém.

Obr. 1: Příznaky strupovitosti jabloně na plodu

Obr. 2: Pseudoperithecia houby Venturia inequalis

Obr. 3: Askospory houby Venturia inequalis

Obr. 4: Konidie houby Venturia inequalis

Rezistence

Rezistence je přizpůsobení patogena nebo škůdce, které je dědičné a stabilní a je evolučním produktem. Tato genetická mutace jednoho nebo více genů dává patogenu nebo škůdci výhodu ve snížené citlivosti proti pesticidům. Pokud je takový pesticid nadále používán dochází k nárůstu rezistentních populací. Rozlišujeme dva typy rezistence: kvalitativní a kvantitativní.

Kvalitativní typ rezistence je zapříčiněn změnou v jediném major genu tedy genu velkého účinku. Takováto rezistence je velmi stabilní a v populaci škodlivého činitele se udržuje po dlouhou dobu, nelze ji zvrátit častějším užíváním pesticidu ani jeho vyššími dávkami. Fungicidy ohrožené tímto typem rezistence se řadí ke skupinám, například benzimidazolů a strobilurinů - QoI fungicidy.

Kvantitativní typ rezistence je založen na mutaci několika minor genů, tedy interagujících genů malého účinku. Takováto rezistence má různý rozsah a lze ji zvrátit častějším použitím pesticidu nebo jeho vyšších dávek. Mezi fungicidy ohrožené tímto typem rezistence patří inhibitory demetylace - DMI fungicidy, kam patří například triazolové fungicidy. QoI i DMI fungicidy bývají ohroženy vznikem takzvané křížové rezistence - „cross rezistence“. Je to typ rezistence, kdy škodlivý činitel nerozlišuje jednotlivé účinné látky stejné skupiny, ale bere je jako jednu biochemickou látku a pokud získá rezistenci proti jedné látce ze skupiny, získá tím rezistenci proti všem účinným látkám dané skupiny. V takovémto případě je tedy nutné pro regulaci škodlivého činitele vzít látku s úplně jiným mechanizmem účinku.

Při nadměrném užívání pesticidních látek může dojít i k vícenásobné rezistenci, to znamená, že daný škodlivý činitel prodělal mutace proti více skupinám účinných látek. Vícenásobná rezistence byla popsána například u patogena Botrytis cinerea.

Aby bylo sníženo riziko vzniku rezistence, je třeba střídat přípravky s odlišným mechanizmem účinku. V případě, že je v registru přípravků větší množství skupin účinných látek a frekvence postřiků není tak vysoká, lze s úspěchem zavést postřik kombinací přípravků takzvaných tank-mix postřiků. Je ovšem samozřejmé, že nebudou kombinovány přípravky ze stejné skupiny přípravků, obzvláště pokud jsou ohroženy cross rezistencí. Také při použití tank-mix postřiků, by neměla být snížena účinná dávka pod 75 % dávky, která by byla aplikována při samostatném postřiku. Počet aplikací jedné skupiny účinných látek ohrožených rezistencí za sezonu je rovněž omezen, ve většině případů na 3.

DMI fungicidy a rezistence

DMI fungicidy (DeMethylation Inhibitors), kam patří i triazolové fungicidy, se začaly v ochraně proti strupovitosti jabloní používat v 80. letech minulého století. Přibližně po 10 letech užívání se vyselektovaly první rezistentní populace patogena V. inaequalis. Tento první výskyt byl zaznamenán v Kanadě konkrétně v Novém Skotsku. V dnešní době byla popsána rezistence vůči DMI fungicidům v mnoha státech světa. V Severní Americe byly zjištěny opakované výskyty rezistentních populací v Kanadě a Spojených státech, v Jižní Americe byly popsány výskyty v Uruguay a Chile v Evropě v Srbsku a Velké Británii a v Austrálii.

V praxi se rezistence zjišťuje třemi metodami. První metodou je metoda in-vivo, kdy se sleduje účinek jednotlivých fungicidů v různých koncentracích na rostlinách napadených škodlivým činitelem v přirozených podmínkách dle metodik FRAC. Druhou metodou je metoda in-vitro, kdy se sleduje účinek fungicidů nebo samostatné účinné látky na takzvaných otrávených plotnách. Kdy je do živného média vmísen fungicid nebo jeho účinná látka v různých koncentracích a na takto připraveném médiu je sledován růst jednotlivých monosporových izolátů. Nevýhodou této metody je její pracnost a časová náročnost. Výhodou obou těchto metod je zjištění rezistence vůči danému fungicidu nebo jeho účinné látce.

Poslední metodou je metoda založená na molekulární biologii. Bylo zjištěno, že gen CYP51 je zodpovědný za rezistenci V. inaequalis vůči DMI fungicidům. Na základě jeho exprese je možné určit jak je daný izolát rezistentní. Dle publikovaných dat, čím vyšší je exprese tohoto genu, proti tím více fungicidům je daný izolát rezistentní. Výhodou této metody je její časová nenáročnost, nevýhodou potom to, že nevíme, proti které konkrétní účinné látce je daný izolát rezistentní.

Na našem pracovišti probíhá výzkum rezistentních populací V. inaequalis pomocí metody otrávených ploten a pomocí molekulárně diagnostické metody overexprese genu CYP51. Pomocí těchto metod byly zjištěny rezistentní populace na našem území (nepublikováno).

Závěr

Závěrem lze tedy říct, že naše porosty jabloní jsou reálně ohroženy populacemi V. inaequalis, které jsou rezistentní vůči DMI fungicidům.

Literatura je u autorů článku.

Ing. Marie Maňasová, Ph.D.¹, Ing. Pavlína Jaklová^1,2, Doc. Ing. Miloslav Zouhar, Ph.D.^1
1Česká zemědělská univerzita v Praze,
²Výzkumný a šlechtitelský ústav ovocnářský Holovousy s.r.o.