Parazitické hlístice v ochraně rostlin II.: Entomopatogenní hlístice

30. 06. 2022 Ing. Jiří Nermuť, Ph.D., Mgr. Vladimír Půža, Ph.D.; Biologické centrum AV ČR, v.v.i. Škůdci Zobrazeno 3637x

Jak už jsme předestřeli na samém konci předchozího dílu, vrátíme se dnes na starý kontinent a budeme se zabývat entomopatogenními hlísticemi z čeledí Steinernematidae a Heterorhabditidae, kterým souhrnně česky říkáme hlístovky. Vůbec první hlístovku pro lidstvo objevil a popsal již v roce 1929 Dr. Gotthold Steiner.

Byla to tehdy Neoaplectana carpocapsae, dnes na počest svého objevitele Steinernema carpocapsae, se kterou se můžete při troše štěstí potkat i u nás v ČR. Než se ale hlístovky dostaly na výsluní a než si lidé uvědomili jejich obrovský potenciál pro ochranu rostlin, muselo uběhnout mnoho dalších let.

Od padesátých a hlavně šedesátých let minulého století se začaly objevovat články o metodách produkce a možném praktickém využití hlístic v ochraně rostlin. Vůbec první opravdu masová produkce víceméně dnešního střihu v tekutém médiu, tehdy v pouze 10 litrech, v bioreaktoru však proběhla až v roce 1986. Od té doby technologie poněkud pokročila a dnes se hlístice množí v neskutečných množstvích v reaktorech o objemu dosahujícím nezřídka 100 tis. litrů a prodávají se přinejmenším ve všech vyspělých zemích světa.

Hlístovky

Co že to ale ty hlístovky vlastně jsou? Jsou to téměř všudypřítomné půdní organizmy, které se vyskytují na všech kontinentech vyjma Antarktidy. Volně v půdě se však vyskytují jen tzv. invazní larvy, které nepřijímají potravu a dokážou tak přežít několik měsíců při čekání na hostitele nebo jeho vyhledávání. V laboratorních podmínkách pak dokážou ve vlhkém molitanu přežít i několik let. Jako hostitel hlístovkám obvykle slouží larvy různého hmyzu, nejčastěji motýlů ale i brouků, dvoukřídlých nebo blanokřídlých. Za určitých podmínek pak mohou napadat i třeba škvory, sekáče, pavouky, šváby nebo dospělé brouky. To se ale povětšinou jedná o infekce ve velmi specifických laboratorních nebo skleníkových podmínkách.

Pokud tedy hlístice vyhledá vhodného hostitele, k čemuž ji pomáhá velmi vyvinutý čich a schopnost vnímat citlivě koncentrační gradient (např. CO₂, arginin, kyselina močová aj.), pak obvykle do jeho těla pronikne ústním nebo řitním otvorem, někdy i dýchacími otvory nebo si prorazí cestu přes blánu mezi jednotlivými tělními články. Uvnitř těla v hemolymfě hmyzu pak ze svého střeva vyvrhne symbiotickou bakterii, která hmyz zabije během jednoho až dvou dnů a hlístice pak množící se bakterii požírá.

Dva rody hlístovek

V tento moment se projevuje rozdíl mezi dvěma výše zmíněnými rody, totiž Steinernema a Heterorhabditis. Zatímco prvně jmenovaný druh již v první generaci (tzv. obří generace) vytváří samce i samice, rod Heterorhabditis v první generaci vytváří jen hermafrodity. Zároveň se tyto dva rody liší i svojí symbiotickou bakterií. Steinernema má vždy symbionta rodu Xenorhabdus a Heterorhabditis pak vždy Photorhabdus. To, jestli jsme z půdy izolovali ten či onen rod hlístice, nám pak pomůžou vizuálně rozlišit právě tyto bakterie. Symbionti rodu Steinernema barví housenky zavíječe voskového (Galleria mellonella) do hněda, zatímco symbionti rodu Heterorhabditis spíše do červena. Co víc, housenky zavíječe čerstvě napadené rodem Heterorhabditis v naprosté tmě slabounce ale viditelně modře světélkují (odtud název symbionta Photorhabdus luminescens).

Vývojový cyklus

Dospělci hlístic se v těle svého mrtvého hostitele pomnoží a dají základ druhé (tzv. normální) generaci, která dosahuje méně než poloviční velikosti první obří generace. V tuto chvíli už jsou u obou rodů přítomni samci i samice. Ty se dále páří a produkují novou generaci. Takto může životní cyklus v hostiteli běžet několik generací, dokud není zásoba potravy vyčerpána. Jakmile se tak stane, hlístice jsou o tom informovány hladinou metabolitů v roztoku uvnitř hostitele a namísto další generace dospělců vytvoří odolné invazní larvy (obr. 1) velké cca 0,5–1 mm, které mrtvolku hostitele opustí a vydají se hledat dalšího hostitele v okolí (schéma 1).

Praktické využití

Jak patrno, hlístice jsou praví půdní zabijáci, kteří mohou za pěstitele vyřešit nejeden problém s půdními škůdci z řad hmyzu. Právě proto, a také protože se dají snadno masově množit, se staly častým a masově využívaným prostředkem ochrany rostlin.

V České republice máme podle registru k dispozici pouze H. bacteriophora, S. feltiae a S. carpocapsae. V minulosti býval dostupný i druh H. megidis. Všechny tyto druhy se na našem území přirozeně vyskytují (byť nepatří mezi nejčastější) a není tak třeba mít obavy ze zavlečení nových organizmů do životního prostředí.

Na zahraničním trhu je pak možné v celé řadě dalších zemí narazit na prodej i jiných druhů, z nichž některé jsou specialisty na určité škůdce, např. v USA S. scapterisci, která preferuje jako hostitele krtonožky masově škodící na golfových trávnících.

V našich podmínkách hlístovky nepatří mezi masově používaná bioagens, nicméně i tak dokážou řešit nejeden problém s půdními škůdci. Spolehlivě tak regulují housenky osenic, larvy chroustů, lalokonosců, vrtulí, vrtalek, pilatek a mandelinky bramborové, ale poradí si i se smutnicemi, tiplicemi nebo třásněnkami. A jistě bychom našli i celou řadu dalších, v půdě se (alespoň občas) vyskytujících škůdců, kteří jsou vhodnými hostiteli hlístovek.

Bohužel hlístovkám stejně jako většině jiných užitečných organizmů vadí intenzivní zpracování půdy i aplikace pesticidů a minerálních hnojiv namísto hnojiv organických. Pesticidy a hnojiva sice hlístovky obvykle nezabijí, nicméně v dalších generacích často způsobují značný pokles plodnosti. Společně s dalšími faktory je to tak příčinou postupného kolapsu populací a důvodem, proč se na konvenčně obdělávaných plochách vyskytují hlístovky pomálu a zdaleka ne v množství obvyklém na plochách méně narušovaných.

Podobný, byť trochu variabilnější, životní cyklus má i poslední v ČR komerčně dostupná hlístice, totiž Phasmarhabidits hermaphrodita. To se ovšem dostáváme do oblasti parazitů měkkýšů a těm bude věnován závěrečný třetí díl našeho seriálu o hlísticích v ochraně rostlin.

Obr. 1: Invazní larva hlístovky Heterorhabditis bacteriophora obklopená kousky mycelia a blastosporami entomopatogenní houby Isaria fumosorosea

Schéma 1: Životní cyklus entomopatogenních hlístic rodu Steinernema