View
229
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Virové choroby obilnin
Jiban Kumar, Lucie Slavíková, Khushwant Singh, Jana Jarošová,
Jana Chrpová, Jan Ripl
Výzkumný ústav rostlinné výroby, v. v. i.Drnovská 507/73
161 06 Praha 6 – Ruzyně
email: jiban@vurv.cz
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Prosinec, 2018
Nejdůležitější viry obilnin v ČR
Virus zakrslosti pšenice (Wheat dwarf virus-WDV)
Virus žluté zakrslosti ječmene (Barley yellow dwarf virus –BYDV)
Virus čárkovité mozaiky pšenice (Wheat streak mosaic virus –WSMV)
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Výskyt viróz obilnin v ČR
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
BYDV
1%
WDV
51%
Zdravé
rostl.
48%
2012BYDV
3% WDV
24%
WSMV
6%
Zdravé
rostl.
67%
2013BYDV
6% WDV
6%WSMV
5%
Zdravé rostl.
82%
BaYMV
1%
2014
BYDV
32%
WDV
6%WSMV
2%
Zdravé rostl.
60%
2015
BYDV
14%
WDV
11%
WSMV
6%
Směs. Inf.
3%
Zdravé rostl.
66%
2016
BYDV; 19%;
17%
WDV; 35%;
32%
WSMV; 1%;
1%
zdravé;
56%; 50%
Jaro 2017
BYDV; 9,48%
WDV; 12,93%
WSMV; 2,59%
zdravé;
71,55%
PODZIM 2017
BYDV; 3% WDV;
14%
WSMV;
1%
Zdravé
81%
JARO 2018
Virus zakrslosti pšenice
(Wheat dwarf virus-WDV)
WDV byl poprvé popsán v 60tých letech v Československu Dr. Vackem
WDV má cirkulární ssDNA genom o velikosti 5,7 kb, rod Mastervirus, čeleď Geminiviridae
WDV genom se skládá ze 4 ORF seskupených do dvou jednotek: ORF kódujících proteiny pro pohyb (movement protein-MP)a obalový protein (capsid protein-CP) a komplementárních ORF:RepA a RepB, kódujících protein odpovědný za replikaci. WDV genom také obsahuje dva mezigenomické regiony: tzv. short-SIR a Long-LIR.
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Virus zakrslosti pšenice
(Wheat dwarf virus-WDV)
Zakrslost pšenice patří mezi nejdůležitější virové choroby v České republice. Významné hospodářské
škody způsobuje ve střední a západní Evropě, výskyt byl však zjištěn také v severní Africe a Číně.
Původce zakrslosti pšenice, virus zakrslosti pšenice (WDV), napadá některé druhy čeledi lipnicovité–
Poaceae. Má složitou ekologii, přezimuje v napadených hostitelských rostlinách a ve vegetačním
období přenos zcela závisí na aktivitě vektora kříska polního.
Hospodářsky významní hostitelé jsou pšenice, ječmen, tritikale a žito, poškozeny mohou být také
porosty ovsa.
V České republice se vyskytují dva kmeny, pšeničný kmen (WDV–W) a ječný kmen (WDV–B). Kmeny
se geneticky liší, vyvolávají obdobné příznaky, ale mají odlišné hostitelské okruhy. U pšeničného
kmene bylo zjištěno více hostitelů.
Okruh hostitelských rostlin zahrnuje kromě hospodářských plodin i některé plevelné a planě rostoucí
trávy (např. chundelka metlice, sveřep jalový, jílky, lipnice roční). Významnými rezervoáry jsou obilné
výdroly i plevelné trávy.
Příznaky infekce se projevují v závislosti na vegetačních podmínkách, za příznivých vegetačních
podmínek a infekci v raných stádiích vývoje se první zřetelné příznaky projevují po 15 – 20 dnech od
infekce. Výskyt choroby: pravidelný škodlivý výskyt v polohách do 400 m n. m., ojediněle
hospodářsky škodlivé výskyty i ve vyšších polohách.
WDV infikovaná
rostlina
Neinfikovaná
rostlina
WDV částice
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Přenašeč viru zakrslosti pšenice - křísek polní
Vektor: křísek polní – Psammotettix alienusNejvyšší populační hustoty dosahuje křísekna obnažené orné půdě s nesouvislýmzápojem lipnicovitých rostlin, menšípopulační hustoty dosahuje na mezích,loukách, trávnících a dalších plochách stravní vegetací. Vyhledává suchá předvětrem chráněná stanoviště. Z vajíčeknakladených do pletiv čepelí a pochevlistů se líhnou malé, cca 1 mm dlouhénymfy. Vývoj probíhá přes 5 nymfálníchinstarů, první dospělci se v letech s teplým
jarem líhnou na vhodných stanovištích(řídké porosty na jižních svazích) od koncedubna.
Křísek polní – Psammotettix alienus
5 nymfálních instarů
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Příznaky WDV
Ozimá pšenice
Ozimý ječmen
U ozimých obilnin se první příznaky objevují zpravidla až na jaře, u raně setých porostů
s časnou infekcí lze první příznaky zaznamenat již na podzim. Intenzita projevu příznaků
závisí na vývojové fázi rostlin v době infekce, silné příznaky s odumíráním rostlin se
vyskytují při infekci do fáze BBCH 30, infekce v pokročilejších růstových fázích mají
mírnější průběh, od fáze BBCH 32 mohou být bez příznaků. Hlavním příznakem je u
kulturních obilnin zakrslost rostlin způsobená omezením dlouživého růstu. Diagnosticky
méně specifické příznaky zahrnují odumírání odnoží a celých rostlin, žloutnutí a
červenání listů, deformace listových čepelí, omezené metání a sterilitu napadených
rostlin.
Sekundární infekce WDV na
ozimé pšenice na jaře
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Podzimní infekce porostu pšenice
(ohnisko infekce WDV v porostu)
Diagnostika WDV
Polní diagnostika
je založena na symptomatice a
určité zkušenosti hodnotitele. Její
využití přichází v úvahu na jaře v
době, kdy už jsou příznaky
výrazné. Projevy příznaků
umožňují zhodnotit závažnost
poškození porostu a podrobná
prohlídka odhadne rozsah
napadení. Polní diagnostika však
nemůže jednoznačně určit
původce zakrslosti.
Laboratorní diagnostika
ELISA test - sérologická metoda, kdy je vzorek testován na přítomnost virového
proteinu. ELISA test umožňuje rychle zpracovat a otestovat větší množství
vzorků. Je vhodná pro testování vzorků rostlin s viditelnými příznaky.
PCR (polymerázové řetězové reakce –
Polymerase Chain Reaction) - testuje
vzorek na přítomnost DNA viru. PCR
má vysokou citlivost, protože hledaná
část DNA je v procesu PCR reakce ve
vzorku mnohonásobně namnožena.
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
DAS-ELISA
Molekulární metody detekce a kvantifikace WDV
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
SxA25
[AM296025]SE [X02869]
Enkoping-2 [AM491490]
Enkoping-1 [AJ311031]
CZ6217
BB21 [AM296021]
SxA22 [AM296022]
SxA23 [AM296023]
CZWDV-W
CZ1841
CZ6239
CZ7040
WDV-HU-F [AM040733]
WDV-HU-B [AM040732]
YNKM06-2 [EF536886]
YNKM06-4 [EF536885]
YNKM06-3 [EF536884]
YNKM06-1[EF536883]
SXYL05-3 [EF536879]
HBSJZ06-12 [EF536871]
GSGG05-1 [EF536859]
YNKM07-29 [EU541489]
HBSJZ061-1 [EF536870]
SXYL05-6 [EF536882]
SXYL05-4 [EF536880]
SXYL05-2 [EF536878]
SXYL05-5 [EF536881]
SXYL05-1 [EF536877]
Bg17 [AM989927]
H07 [FM210034]
CZ11229
CZ6482
Cz19
[AM296019]CZWDW-B
BaW1 [AM411651]
BaW2 [AM411652]
WDV-Bar-H [AM747816]
Sx24 [AM296024]
McP20 [AM296020]
WDV-Bar-TR [AJ783960]
CZ11105
CZ8100
100/1
00/10
0
100/1
00/10
0
100/1
00/10
00.1
100/
84/9
1
100/
98/9
9
77/72/7
0
97/83/
95
87/79/
95
100/100/1
00
92/84/
95
83
92
81
73
72/7
9
Clad
e 1
Clad
e 2
Clad
e 3
Clad
e 4
Wheat
isolates of
WDV
Barley
isolates of
WDV
Genetická diverzita WDV: Rozdíl v genomu ječného a pšeničného kmene je 15 % .
PCR-RFLP pro identifikaci kmenů WDV
WDV-W (pšenice)
WDV-W (pšenice)
WDV-W (pšenice)
WDV-B (ječmen)
WDV-B (ječmen)
WDV-B (ječmen)
Wheat strain of
WDV
Barley strain of
WDV
Real-time qPCR pro kvantifikaci titru WDV
Restrikční profil izolátů pšenice a ječmene z ČR. PCR produkty (802 bp) jednotlivých
izolátů byly štěpeny pomocí restrikční endonukleázy Xho I (A), Ban I (B), a Alu I (C)
Řádek 1-7: izoláty WDV z ječného kmene, řádek 8-18: izoláty WDV z pšeničného
kmene.
Rezistence rostlin vůči WDV
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Není znám žádný zdroj rezistence obilnin vůči WDV
U odrůd pšenice Svitava, Banquet , Bohemia a Astellabyla zjištěna dobrá úroveň rezistence vůči WDV
Vysoká úroveň rezistence byla identifikována u čínských odrůd - Fengyou 3 a Xiaoyan 166, stejně jako u odrůd Svitavy a Banquet
Svitava
Ludwig0
50000000
100000000
150000000
200000000
250000000
KO
NC
EN
TRA
CE W
DV
VEGETAČNÍ DOBY
Svitava Ludwig
Hodnocení rezistence pomocí qPCR. Analýzy titru WDV u rezistentní odrůdy Svitava v porovnání s náchylnou odrůdou Ludwiq.
Možnosti ochrany
ochrana obilnin vyžaduje využití souboru ochranných opatření zahrnující přímé a nepřímé metody ochrany, které snižují množství
virového inokula v agrocenózách a snižování populační hustoty kříska polního v nově založených porostech obilnin.
Pozdní termín setí snižuje intenzitu napadení porostů.
Přerušení zeleného mostu s důrazem na včasnou likvidaci obilných výdrolů. Po sklizni obilnin je vhodné provedení včasné podmítky
k vytvoření vhodných podmínek pro hromadné vzejití obilek a poté výdrol likvidovat orbou nebo časným ošetřením pozemku
neselektivním herbicidem.
Pěstování odrůd nesoucích rezistenci k viru (například odrůda Bohemia).
Chemická ochrana proti křísku polnímu. Použití insekticidně mořeného osiva není v souvislosti se zákazem použití insekticidů na bázi
neonikotinoidů nyní dostupné. Podzimní období: foliární aplikace insekticidů se provádí podle zjištěné populační hustoty vektorů v
nově založených porostech ozimů. Výběr přípravků se řídí aktuálním počasím v době aplikace. Při vyšších teplotách vzduchu
účinkují dobře organofosfáty, za nižších teplot je výhodné použití pyrethroidů. Jarní období: ošetření ozimů proti křísku polnímu se
provádí v době líhnutí nymf u porostů s nedostatečně účinnou podzimní ochranou s cílem omezit rozšiřování sekundární infekce v
porostu.
Pro predikci výskytu WDV a doporučení k regulaci přenašeče kříska polního lze využit software Předpověď rizika výskytu virové
zakrslosti pšenice (WDV) dostupné na https://www.vurv.cz/aplikace/wdv/Default.aspx.
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Software pro predikci výskytu WDV
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Tato aplikace slouží k vyhodnocení rizika výskytu zakrslosti pšenice
(WDV) v porostech ozimů na podzim i v jarním období.
Pro vyhodnocení celkového rizika výskytu viróz v ozimech v podzimním
období je nutno použít i aplikaci pro vyhodnocení rizika výskytu viru žluté
zakrslosti ječmene (BYDV).
Výsledné vyhodnocení rizika a doporučení jsou pouze orientační,
vztažené na průměrný porost. Nutno zohlednit míru intenzity pěstování,
lokalitu, strukturu pěstovaných plodin, agrotechniku, intenzitu ochrany a
další faktory. Funkčnost modelu v dané lokalitě je třeba ověřit víceletým
sledováním nebo porovnáním dat z předchozích let.
V oblastech se škodlivým výskytem WDV je třeba provádět preventivní
opatření – likvidovat zdroj infekce, výdrol.
Snížení nákladů na ochranu a míry napadení lze dosáhnout zasetím
souvratí o 1-2 týdny dříve nemořeným osivem + insekticidním ošetřením
po vzejití rostlin nebo insekticidně mořeným osivem. Při nižším tlaku není
třeba ošetřovat zbylou část pozemku.
Autoři aplikace nenesou žádnou právní zodpovědnost za chybné využití aplikace.
https://www.vurv.cz/aplikace/wdv/Default.aspx
Současné publikace výzkumu WDV ve VÚRV
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Virus žluté zakrslosti ječmene
Barley yellow dwarf virus-BYDV
BYDV přestavuje skupinu příbuzných virových patogenů s jednovláknitým RNA genomem virů rodu Luteovirus, Polerovirus a nezařazených virů čeledi Luteoviridae.
Luteovirus: BYDV-PAV, BYDV-PAS, BYDV-MAV, BYDV-Kerll
Polerovirus : CYDV-RPV, CYDV-RPS, MYDV-RMV
nezařazení: BYDV-SGV a BYDV-GPV
BYDV genom (5.7 kb) se skládá z části tzv. ORFs: ORF1 a ORF 2 jsou potřebné pro replikaci virové RNA a kódují replikační protein a protein RdRp, ORF3 kóduje virový obalový protein, ORF5 kóduje C-terminál obalového proteinu potřebného pro přenos viru mšicemi, ORF4 kóduje pohyb viru z buňky do buňky a systémové infekce a ORF6 je tzv. cap-independent translation element.
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
ORF1
ORF2ORF3 ORF5
ORF4 ORF6
5’ 3’
Přenašeči BYDV - mšice
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Viry jsou přenášeny mšicemi žijícími na čelediPoaceae - lipnicovité s různým stupněm specifičnostipřenosu. Přes 25 druhů mšic je známo jako přenašečůtěchto virů; které se přenáší persistentně. Efektivnostpřenosu je závislá na kombinaci mnoha faktorů:hostitelských rostlin, podmínek prostředí, abundancivektorů a povrchové struktury virionu. Virus senepřenáší vajíčky. Nymfy a dospělé mšice se stávajívironosnými při akvizičním sání na zdroji infekce již po15-30 minutách. Cirkulační proces perzistentního virupřes zažívací trakt trvá cca 12 -16 hodin, vpřenašečích je virus stálý minimálně 120 hodin. Přenosprobíhá při teplotách nad 12°C z důvodu vyšší letové
aktivity mšic. Nejčastějším a nejrozšířenějším vektoremBYDV je celosvětově mšice střemchová.
Nejvýznamnějšími přenašeči BYDV v ČR jsou:
mšice střemchová- Rhopalosiphum padi
kyjatka osenní - Sitobion avenae
kyjatka travní - Metopolophium dirhodum
mšice obilná - Schizaphis graminum
mšice kukuřičná - Rhopalosiphum maidis
6%
10%
5%
26%
53%
M.d. N.d. R.m. R.p. S.a.
Metopolophium dirhodumSitobion avenae Rhopalosiphum padi
Příznaky BYDV
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Symptomy: typickými symptomy napadení jsou
zlatožluté až oranžové zbarvení listů a retardace růstu.
Žloutnutí postupuje od špiček a okrajů listů a postupně
postihuje celou listovou čepel. Žloutnutí většinou začíná
7 - 20 dnů po infekci a může mu předcházet tvorba
vodnatých skvrn na listech. Zakrslost doprovází také
deformace listů a listových čepelí (u ovsa se listy stáčí
do ruliček), redukce nadzemní i podzemní biomasy,
poruchy metání, sterilita kvítků, redukce počtu klásků a
tvorba zadinového zrna. V dalším stádiu choroby se
může objevovat nekróza cévních svazků a redukce
kořenového systému. Napadené rostliny často
nevymetají nebo nevytváří semena.
BYDV ječmene
BYDV pšenice
Diagnostika BYDV
Po
lní d
iag
no
stik
a
je nutná určitá zkušenost hodnotitele, neumožňuje však bezpečně zjistit příčinný virus. Její aplikovatelnost je možná v době, kdy se na rostlinách projevují příznaky, což je u ozimů v průběhu dubna a května. Projevy příznaků umožňují zhodnotit závažnost poškození porostu v celé jeho ploše i se snadným vyhledáváním případných ohnisek napadení. Především u pšenice, ale i u ječmene nebo ovsa lze symptomy BYDV lehce zaměnit se symptomy WDV přenášeného křískem polním.
Lab
ora
torn
í d
iag
no
stik
a
DAS-ELISA: jedná se o sérologickou metodu, kdy je
vzorek testován na přítomnost virového proteinu. ELISA
test umožňuje zpracovat a otestovat větší množství
vzorků. V případě časné infekce nemusí být metoda
ELISA spolehlivá, protože se obsah viru může pohybovat
pod detekovatelnou hranicí.
RT-PCR: Reverzní transkripce-polymerázová řetězová
reakce, jedná se o metodu detekce virové RNA na
základě přepisu RNA na cDNA a následně amplifikaci
známých úseku genomu.
RT-PCR-RFLP: jedná se o štěpení amplifikovaného úseku
DNA pomocí restrikčního enzymu pro specifickou
identifikaci viru či kmenů viru.
RT-qPCR: jedná se o kvantifikaci titru viru, kde je možné
vedle detekce viru stanovení koncentrace viru v
daném vzorku.
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
DAS-ELISA
Molekulární metody detekce a kvantifikace BYDV
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
RT-PCR-RFLP pro identifikaci kmenů BYDV
Real-time RT-qPCR pro kvantifikaci titru
BYDV s využitím referenčních genů pro
normalizaci kvantitativní analýzy titru viru
Fragmenty vzniklé RFLP amplikonů PCR za použití restrikční endonukleázy HpaII. Vzorky 1 -15 jsou infikovány kmenem PAS; vzorky 16 - 19 jsou infikovány
kmenem PAV; a vzorky 20-29 jsou infikovány kmenem MAV.
Rezistence obilnin vůči BYDV
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
U ječmene jsou známy rezistentní geny Ryd1, Ryd2 (Yd2) a Ryd3. Největší význam má pro rezistenci gen Yd2. Kombinace genů Yd2 a Yd3 přináší dobrý výsledek.
V současné době jsou dostupné molekulární markery pro detekci genu Yd2, což usnadňuje detekci nositelů tohoto genu i šlechtění.
Ječmen Tři geny Bdv1, Bdv2 a Bdv3 byly identifikovány jako dobré zdroje rezistence u pšenice. Avšak introdukce těchto genů do komerčních odrůd doposud zůstává neefektivní.
Geny Bdv1, Bdv2 v našich podmínkách nezajišťují účinnou ochranu, takže je nezbytné vyhledávání dalších zdrojů nesoucích efektivní geny rezistence.
Pšenice
Polní pokusy: rezistence obilnin vůči BYDV
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Odolnost odrůd ječmene ozimého ke žluté zakrslosti ječmene v pokusech s umělou infekcí
Registrované
odrůdy
SH-BYDV (0-9, 0
bez příznaků)
Redukce
výšky %
HTZ-R HZK-R Přítomnost genu
rezistence k BYDV% %
Antonella 9,0 100,0 100,0 100,0
Conny 7,3 54,3 100,0 100,0
Hobitt 7,8 56,5 1,1 45,2
Johanna 9,0 100,0 100,0 100,0
Jutta 7,5 38,0 0,2 45,9
KWS Ariane 7,5 44,4 100,0 100,0
KWS Glacier 7,3 47,4 15,6 39,9
Lancelot 8,0 54,8 20,5 58,3
Leopard 7,0 44,4 17,6 46,6
Lester 8,8 72,7 100,0 100,0
Paso 8,8 72,0 100,0 100,0
Saturn 9,0 100,0 100,0 100,0
Tamina 7,8 56,8 64,1 83,2
Travira 4,0 16,7 15,5 30,5 Yd2
Wootan 7,8 57,9 10,8 59,7
Kontroly a dlouhodobě zkoušené odrůdy
Wysor –
rezistentní
kontrola 3,0 14,6 6,3 16,6 Yd2
WBON 96-123 3,5 35,7 4,1 9,5 Yd2
Doria 5,3 50,0 13,2 27,9 Yd2
Sigra 5,8 39,1 17,0 26,1
Perry 6,0 47,6 18,6 59,5
Luran 8,0 63,6 68,9 92,7
Graciosa –
náchylná
kontrola 9,0 100,0 100,0 100,0
Hodnocení rezistence ke žluté zakrslosti ječmene u souboru odrůd
ječmene ozimého (2014-2016)
Saturn, Tamina, Wootan
Neinfikovaná kontrola
Tilman Tobak ToscaOdrůda SH-BYDV (0-9, 0
bez příznaků)
Redukce výšky
Redukce HTZ
Redukce HZK
(%) (%) (%)SG-S 27-03 7,3 37,5 26,2 50,0
PSR 3628 1,0 13,6 1,7 0,0
Vlada 6,0 35,0 7,7 50,2
Sparta 5,5 37,5 10,0 18,9
Annie 6,0 32,5 11,3 40,3
Artist 5,8 28,9 0,0 47,3
Athlon 5,8 34,2 4,3 17,6
Avenue 7,5 25,0 14,7 47,4
Balitus 6,0 36,1 15,7 56,4
Bernstein 5,8 21,4 19,0 50,6
Bonanza 5,5 30,6 9,2 46,2
Faunus 6,0 40,0 18,9 57,9
Florus 6,0 32,5 11,9 49,9
Frisky 6,0 33,3 12,2 51,4
Futurum 6,0 31,3 8,0 35,4
Genius 6,0 28,9 0,2 34,8
Gordian 7,0 35,3 17,4 52,4
Grizzly 6,3 35,0 12,5 36,6
Julie 6,0 43,2 8,9 33,5
Nordika 6,0 35,0 13,9 26,5
Pankratz 5,8 38,1 1,4 37,0
Partner 5,8 37,5 2,8 48,8
Replik 6,5 25,0 12,7 14,0
Rumor 6,0 35,7 9,3 36,0
Sailor 6,0 40,9 17,7 44,9
RGT Matahari 6,0 38,1 4,3 33,2
Tilman 6,3 35,0 14,8 41,0
Tobak 6,0 33,3 16,6 52,4
Tosca 5,5 32,5 3,7 28,0
průměr 5,9 33,2 10,6 39,3
Odolnost odrůd pšenice ozimé ke žluté zakrslosti ječmene v pokusech s umělou infekcí
SG-S 27-03 PSR 3628 Vlada Sparta
Rezistence obilnin vůči BYDV
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Hodnocení koncentrace BYDV PAV a PAS genotypů pšenice a ječmene pomocí real-time RT-qPCR.
Analýza titru viru u jednotlivých odrůd po infekci BYDV kmeny PAV a PAS.
Genotypy pšenice
Genotypy ječmene
Rezistence obilnin vůči BYDV
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Vysoká úroveň rezistence bylaidentifikována u odrůd a liniíobsahující gen Yd2: linie oziméhoječmene Wbon116, Wbon123 aodrůdy Wysor, Doria, rezistence jevůči oběma kmenům BYDV PAV iPAS.
Dalšími dostupnými rezistentními odrůdami ječmene ozimého s genem Yd2 jsou Travira a Novira
Ječmen U pšenice ozimé nejsou mezikomerčně využívanými odrůdamivelké rozdíly v úrovni rezistence,poškození není tak velké jako uječmene.
U odrůdy pšenice ozimá: Elan, Matylda, Brokat, Fakir, Fabius, a Athlon a byla zaznamenána výnosová tolerance
Pšenice
Možnosti ochrany vůči BYDV
Volba odrůd s vyšším stupněm odolnosti k BYDV: ječmen ozimý – odrůdy s genem Yd2 - Travira, Novira, vyšší stupěňrezistence vykazovala i odrůda Yatzi; pšenice ozimá – výnosová tolerance - Elan, Matylda, Brokat, Fakir, Fabius, Athlon,pšenice jarní – výnosová tolerance – Alondra.
Likvidace zdrojů infekce: Likvidace výdrolu obilnin před vzcházením ozimů (mechanicky, chemicky) - důležité především uminimalizačních technologií. Přerušení tzv. zeleného pásu - významným zdrojem infekce je kukuřice, která je hostitelemmšic. Výskyty viróz v ozimé pšenici nebo v ozimém ječmeni sousedícími s kukuřičnými poli bývají velmi časté a silné. Navíckukuřice sklízená na zrno je z tohoto hlediska vážnou hrozbou i pro pšenice seté v agrotechnickém termínu nebo i později.
Termín setí může být významným faktorem. Jako jedno z opatření v ochraně proti virovým chorobám je doporučovánpozdnější termín setí, kdy přenašečů virových chorob ubývá.
Použití insekticidně mořeného osiva není v souvislosti se zákazem použití insekticidů na bázi neonikotinoidů nyní dostupné.Foliární aplikace insekticidů se provádí podle zjištěné populační hustoty vektorů v porostech. Pro předpověď možného rizikavýskytu BYDV a regulaci přenášečů mšic lze využit ve VÚRV vypracovaný software: Predikce rizika výskytu viru žluté zakrslostiječmene (BYDV)
https://www.vurv.cz/aplikace/Bydv/Default.aspx
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Software pro predikci výskytu BYDV
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Tato aplikace slouží k vyhodnocení rizika výskytu BYDV v ozimých porostech.
Pro vyhodnocení celkového rizika výskytu viróz v podzimních porostech je
nutno použít i aplikaci pro vyhodnocení rizika výskytu viru zakrslosti pšenice
(WDV). Aplikaci nelze využít k vyhodnocení rizika jindy než v podzimních
měsících. Při setí jařin není riziko škodlivého výskytu BYDV vysoké, proto je
dostačující vyhodnotit riziko výskytu viru zakrslosti pšenice (WDV).
Doporučujeme sledovat výskyt obilných mšic na pozemku i v přilehlých
oblastech v celém průběhu roku, nicméně pro použití aplikace to není
bezpodmínečně nutné.
Pro vyhodnocení podzimního výskytu mšic ve vzcházejícím porostu je nutno
monitorovat mšice nejen v samotném porostu, ale především ve všech
ostatních rizikových porostech v okolí (výdrol, plané a plevelné trávy, porosty
nesklizené kukuřice). „Výskyt vyšší než ojedinělý“ znamená zaznamenání více
než velmi malého množství (cca 5 kusů) obilných mšic během jednoho
sledování. Při odpovědi na dotaz vyhodnocující výskyt viróz v předchozích
letech na pozemku není nutné odlišovat jednotlivé virózy od sebe.
Výsledné vyhodnocení rizika je pouze doporučení, autoři aplikace nenesou žádnou právní zodpovědnost za chybné
využití aplikace.
https://www.vurv.cz/aplikace/Bydv/Default.aspx
Současné publikace výzkumu BYDV ve VÚRV
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Virus čárkovité mozaiky pšenice
(Wheat streak mosaic virus-WSMV)
Virus čárkovité mozaiky pšenice je zástupcem rodu Tritimovirus z čelediPotyviridae
Genom WSMV tvoří jednovláknová RNA o délce 9,339 až 9,384nukleotidů (nt) a má jeden čtecí rámec, který je přepsán do velkéhopolyproteinu. Tento polyprotein se skládá z deseti proteinů: P1, HC-Pro,
P3, 6K1, CI, 6K2, NIa (VPg a Pro), NIb a CP.
Přenašečem WSMV je roztoč Aceria tosichella, který využívá jakohostitele celou řadu druhů z čeledi Poaceae - Trávovité.
Genom viru čárkovité mozaiky pšenice
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Virus čárkovité mozaiky pšenice
(Wheat streak mosaic virus-WSMV)
Na území České republiky byl výskyt WSMV poprvé zaznamenán v 80tých
letech minulého století. V posledních letech dochází k dalším, četnějším a
častějším nálezům této choroby, včetně plošných výskytů v některých
porostech pšenice různě na území České republiky.
V důsledku zasychání praporcového listu dochází k vysokým výnosovým
ztrátám. Zrno pšenice napadené WSMV má vyšší obsah bílkovin, ale nižší
schopnost mouky vázat vodu, což jí z hlediska potravinářského využití značně
znehodnocuje.
Okruh hostitelských rostlin zahrnuje téměř 90 druhů rostlin čeledi trávovitých
Poaceae. Toto široké spektrum hostitelů zahrnuje jak kulturní plodiny jako je
pšenice, oves, ječmen, kukuřice a proso, ale také celou řady planě rostoucích
i plevelných trav, například sveřepy, jílky, lipnice a ovsík vyvýšený. Významný
je i rezervoár v podobě pýru plazivého, který je jako jeden z mála vytrvalým
plevelem.
Teplotně vyrovnaná léta, s mírnějším průběhem teplot a odpovídajícími
dešťovými srážkami, zkrátka podmínky svědčící rychlému růstu trav, prospívají
také roztoči Aceria tosichella a tudíž i nahromadění viru v porostu pšenice.
Hostitelské druhy Český název
Agrostis capillaris Psineček obecný
Alopecurus pratensis Psárka luční
Anthoxanthum odoratum Tomka vonná
Arrhenatherum elatius Ovsík vyvýšený
Austrostipa compressa nemá český název
Aegilops cylindrica Mnohoštět válcovitý
Avena barbata Oves vousatý
Avena fatua Oves hluchý
Avena sativa Oves setý
Avena strigosa Oves hřebílkatý
Avena sterilis Oves jalový
Briza maxima Třeslice větší
Bromus diandrus Great brome
Bromus rigidus Sveřep tuhý
Bromus arvenis Sveřep rolní
Bromus secalinus Sveřep stoklasa
B. tectorum Sveřep střešní
Bromus japonicus Sveřep japonský
Cynodon dactylon Troskut prstnatý
Cenchrus longispinus nemá český název
Cenchrus pauciflours nemá český název
Digitaria sanguinalis Rosička krvavá
Echinochloa crus-galli Ježatka kuří noha
Echinochloa colonum nemá český název
Elymus repens Pýr plazivý
Eragrostis cilianensis nemá český název
Eragrostis curvula nemá český název
Eriochloa acuminata nemá český název
Eriochloa contracta nemá český název
Eleusine indica Kalužnice indická
Eleusine tristachya nemá český název
Elymus canadensis Pýrovník kanadský
Holcus lanatus Medyněk vlnatý
Holcus mollis Medyněk měkký
Hordeum leporinum Ječmen myší
Hordeum vulgare Ječmen setý
Lagurus ovatus Zaječí ocásek vejčitý
Lolium mitiflorum Jílek mnohokvětý
Lagurus ovatus Zaječí ocásek vejčitý
Panicum
dichotomiflorum
nemá český název
Panicum capillare Proso vláskovité
Panicum millaceum Proso seté pravé
Pennisetum glaucum nemá český název
Phalaris aquatica chrastice
Phleum pratense Bojínek luční
Poa pratensis Lipnice luční
Secale cereale Žito trsnaté
Setaria verticellata Bér přeslenitý
Setaria viridis Bér zelený
Setaria italica Bér italský mohárový
Sorghum bicolor Čirok dvoubarevný
Tragus australianus nemá český název
Triticum aestivum Pšenice setá
Zea mays Kukuřice setá
Hostitelské druhy Český název
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Příznaky WSMV
Prvotní příznaky napadení WSMVse projevují na jaře po oteplení.Na listech se vytváří nepatrné,avšak velmi četné čárkyrovnoběžné s žilnatinou. Tatomísta vykazují úbytek chlorofylu,mohou být širší a tvořit souvislejšípruhy. V důsledku chlorotickýchskvrn dochází k následnémusnížení kapacity fotosyntézyrostlin. Při masivní infekci vznikajívelké chlorotické plochy, kterénakonec způsobují nekrózy pletiva úhyn celé rostliny.
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Přenašeče WSMV: vlnovník - Aceria tosichella
Roztoč je velký 0,1 až 0,3 mm, má bílé zbarvení a doutníkový tvartěla. A. tosichella není okřídlený, má dva páry nohou blízko hlavy.Na nová stanoviště se šíří vzdušnými proudy. Životní cyklus se skládá zvajíčka, dvou instarů nymfy a dospělce. Pro expanzi této chorobyjsou nebezpečná dlouhá období teplého léta s teplotami kolem25 °C. Roztoči mohou přímo poškodit mladé rostliny nebo ovlivnitjejich růst, což způsobuje, že listy zůstávají stočené. Roztoči vestočených listech přežívají i několik měsíců a dokonce mohoupřežívat také v listových pochvách a plevách. V chladnějšíchpodmínkách mohou roztoči přežít až dva týdny zcela bez potravy.Pozorovat a nalézt tohoto roztoče v porostu, vzhledem k jehovelikosti, není možné. Je možné ho vidět pouze pomocí mikroskopu.
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Diagnostika WSMV
Po
lní d
iag
no
stik
a
Příznaky napadení je možné určit na základě symptomů. Je však nutná určitá zkušenost s určováním tohoto viru.
Může dojit k záměnám s příznaky virové zakrslosti pšenice či virové žluté zakrslosti ječmene nebo výživovou nedostatečností.
Lab
ora
torn
í d
iag
no
stik
a
DAS-ELISA: jedná se o sérologickou metodu, kdy je
vzorek testován na přítomnost virového proteinu. ELISA
test umožňuje zpracovat a otestovat větší množství
vzorků. V případě časné infekce nemusí být metoda
ELISA spolehlivá, protože se obsah viru může pohybovat
pod detekovatelnou hranicí.
RT-PCR: Reverzní transkripce-polymerázová řetězová
reakce, jedná o metodu detekce virové RNA na
základě přepisu RNA na cDNA a následně amplifikaci
známých úseků genomu.
RT-PCR-RFLP: jedná o štěpení amplifikovaného úseku
DNA pomocí restrikčního enzymu pro specifikou
identifikaci viru či kmenů viru.
RT-qPCR: jedná se o kvantifikaci titru viru, kde je možné vedle detekce viru stanovení koncentrace viru v daném vzorku.
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
RT-PCR
RT-PCR-RFLP
RT-qPCR
Genetická diverzita WSMV
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Izoláty WSMV jsou rozdělení do 3 skupin na základě analýzy sekvence genomů: Skupina A, B a D.
Skupina A: Mexico (El-Batan)Skupina B: izoláty z Evropy, Ruska a TureckaSkupina D: ze severní a jižní Ameriky, Austrálie, Kanady a Turecka. Skupina D je dále rozdělena do 4 podskupin: D1: Americké, pacifické ze severozápadu (American Pacific Northwest (APNW)D2: z Kansasu a KoloradaD3: z Kansasu, Kentucky, Ohia a MissouriD4: z Kansasu a Nebrasky (včetně izolátu Sydney 81)
Rekombinace mezi skupinami WSMV je velmi obvyklá a vyskytuje se u 3’ konce genomu:Izoláty skupiny A se rekombinují s izoláty skupiny B.Izoláty skupiny B (z Evropy/Asie) se rekombinují pouze mezi sebou obdobně jako izoláty skupiny D.
Rezistence
Wsm1
• Wsm1 is associated with chromosome 4D of wheat
• Wsm1 led to the release of the winter wheat cultivar Mace
Wsm2
• Wsm2 is associated with chromosome arm 3BS
• Wsm2 has led to the release of several cultivars of wheat, including RonL, Snowmass, Clara CL, Oakley CL
Wsm3
• Wsm3, has recently been identified and has been proven to be effective at higher temperatures than Wsm1 and Wsm2
• Wsm3 is not yet available in any commercial wheat cultivars
Doposud byly identifikovány 3 geny rezistencevůči WSMV: Wsm1, Wsm2 a Wsm3. Tyto rezistentnígeny byly introdukovány do šlechtěných liniípšenice. Nicméně, Wsm1 a Wsm2 jsou velmicitlivé na průběh teploty. Pouze gen Wsm3 seukázal být účinný při nárůstu teplot.Nejpoužívanější gen rezistence, Wsm2, bylúspěšně zaveden v několika odrůdách pšenice:u odrůd RonL, Snowmass, Clara CL a Oakley CL.Všechny uvedené odrůdy pochází z Ameriky.V Evropě ani v České republice nejsou známyodrůdy pšenice ani jiných druhů obilnin odolnévůči WSMV.
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Rezistence: Hodnocení úrovně rezistence odrůd pšenice na
základě analýzy titru WSMV pomocí real-time RT-qPCR
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Odrůdy pšeniceOdrůda tritikale
K
o
n
c
e
n
t
r
a
c
e
v
i
r
u
Možnosti ochrany proti WSMV
Ochrana zejména ozimých obilnin spočívá především vesprávných agrotechnických postupech, které minimalizují aktivitupřenašečů a také počet infikovaných rostlin. Pěstování odolnýchodrůd je opatření, které může zamezit výnosovým ztrátám, v ČR(a ani v celé Evropě) však není známa úroveň rezistenceregistrovaných odrůd pšenice či ječmene vůči tomuto viru.Agrotechnická opatření zahrnují:
Setí v pozdních termínech, zejména v oblastech s vysokýminfekčním tlakem viróz
Likvidaci výdrolu v okolí pole nejméně 10 dní před setím ozimů prozamezení aktivity přenašečů
Regulaci trávovitých plevelů v obilninách (jsou to hostitelé viru iroztoče)
Omezení minimalizačních technologií při pěstovaní obilnin voblastech s častějším výskytem virů
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Současné publikace výzkumu WSMV ve VÚRV
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Další virové choroby obilnin
Dalšími významnými virovými patogeny působícími obdobné
onemocnění na obilninách jsou mozaikové komplexy z rodu
Bymovirus:
Virus mírné mozaiky ječmene (Barley mild mosaic virus -BaMMV)
Virus žluté mozaiky ječmene (Barley yellow mosaic virus -BaYMV).
Výskyt virů mozaikového komplexu nebyl doposud v ČR
zaznamenán, ale je obvyklý v okolních zemích jako Německo,
Rakousko, Maďarsko a v dalších evropských státech, kde způsobuje
velké výnosové ztráty
Typické cystosory P. graminis v
kořenech ozimého ječmene Florian
Viry mozaikových komplexů přenáší půdní organismus
z čeledi Plasmodiophoraceae, Polymyxa graminis.
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Virové choroby na kukuřici
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
BYDV MDMV SCMV
Virus žluté zakrslosti ječmene.
Přenos: kyjatka osenní, mšice střemchová, kyjatka travní Výnosové ztráty: 20-45%
Virus zakrslé mozaiky kukuřice.Přenos: mšice kukuřičná, mšice střemchová, mšice broskvoňová, kyjatkatravní .Výnosové ztráty: 30%
Virus mozaiky cukrové třtinyPřenos: mšice kukuřičná, mšice střemchová, mšice broskvoňová, kyjatka osenní.
Výnosové ztráty: 5-65%
Tato prezentace je výsledkem projektu:
QJ1530373: Integrovaná ochrana obilnin proti patogenům, plevelům a škůdcům pro udržitelné produkce potravin, krmiv a surovin
Prosinec, 2018
Ing. Jiban Kumar, Ph.D.Výzkumný ústav rostlinné výroby, v. v. i.
Drnovská 507/73
161 06 Praha 6 – Ruzyně
email: jiban@vurv.cz
Recommended