Fytoplazmy – patogenní organismy hospodářsky významných plodin i planých rostlin EKOTECH – Metody detekce rostlinných patogenů Ing. Jana Fránová, Dr. Biologické centrum AV ČR Ústav molekulární biologie rostlin
Symptomatologie a detekce fytoplazem biologickými metodami
Charakteristika fytoplazem
• Prokaryontní organismy třídy Mollicutes • Chybí buněčná stěna, pleomorfní tvar • Velikost: 50 x 50nm – 50 x 1500 nm • Velikost genomu: 580 – 2 200 kb • Přežívají pouze ve floemu rostlin a v hmyzích vektorech (slinné žlázy, jícen, hemolymfa…)
Charakteristika fytoplazem • Infikují cca 800 druhů rostlin (nízká koncentrace, nepravidelná distribuce) • Přenos: hmyzem, roubováním, očkováním, kokoticí, (semeny?) • Nelze kultivovat in vitro • Citlivé k tetracyklinu, necitlivé k penicilinu
Metody detekce • Symptomatologie • Biologické metody: přenos na indikátory barvínek, dřevité indikátory (roubem, kokoticí, hmyzem) • Mikroskopické metody (DAPI, SCAN, TEM) • Sérologické metody • Molekulární metody: PCR, RT-PCR, RFLP, sekven(c)ování
Symptomatologie
• Příznaky: - zelenokvětost, fylodie - zakrslost - abnormální růst výhonů z postranních pupenů (proliferace) - prodlužování nebo zkracování internodií - žloutnutí a červenání rostlin - nekrózy až odumírání částí nebo celých rostlin
Příznaky - jabloně
Proliferace jabloně (AP) 16SrX-A, 16SrI-B, 16SrI-C
Příznaky - hrušně
Odumírání hrušní (PD) 16SrX-C, 16SrI-C
Zelenokvětost jahodníku (16SrI-C)
strawberry
Neplodnost jahodníku (16SrI-B+16SrI-C)
Zelenokvětost řepky (16SrI-B)
Brasica napus var. arvensis
Fylodie květáku (16SrI-B)
Křen (16SrIII-B), pór (16SrI-B)
Armoniaca rustica
Zelenokvětost mečíků
Gladiolus imbricatus
Třapatka nachová (16SrI-C)
Echinacea purpurea
Afrikány (16SrI-B)
Tagetes erecta, T. patula
Slaměnka (16SrI-B)
Helichrysum bracteatum
Fylodie astry (16SrI-B)
Calistephus chinensis
Fylodie jetele červeného (16SrI-C)
Trifolium pratense
Fylodie jetele červeného (16SrI-C)
Trifolium pratense
Fylodie jetele bílého (16SrI-C)
Trifolium repens
Fylodie jetele bílého (16SrI-C)
Trifolium repens
Červenání (16SrI-C), zakrslost (16SrI-B, 16SrIII-B, 16SrX-A)
Trifolium hybridum, T. pratense
Česnáček lékařský
Alliaria petiolata
Smetanka lékařská (16SrI-B)
Taraxacum officinale
Jitrocel, heřmánkovec (16SrI-B)
Plantago lanceolata, Matricaria maritima
Kmín kořenný
Carum carvi
Poinsettie branching inducing phytoplasma Identifikovaná jako fytoplasma 1997
zdravá
infikovaná zdravá
zdravá
infikovaná
infikovaná
Symptomatologie • Výhody: - rychlost - velmi nízké náklady • Nevýhody: - latentní a ranná infekce - dlouhodobá zkušenost - podobné příznaky – herbicidy, jiné patogenní organismy
HERBICIDY
jabloň (cv. Golden Delicious) Turan kanadský
HERBICIDY
vrba jíva (Salix caprea)
HERBICIDY
lilie (Lilium sp. )
Fasciace lilií (16SrI-C, B) (háďátka)
Mšice (16SrI-C)
Biologické metody
• Přenos na indikátory (vektory, kokoticí, očkováním, roubováním) - barvínek růžový (Catharanthus roseus) - dřevité indikátory – certifikace ovocných dřevin: (Golden Delicious – AP) (Doyenné du Comice Pyronia veitchii – PD) (semenáč broskvoně GF 305 – ESFY)
Přenos vektory
křísi, méry
• Nasáté fytoplazmy pronikají ze střeva do hemolymfy, ve které cirkulují. Replikují se v různých hmyzích tkáních, včetně svalů a slinných žláz. • Do rostlin se dostanou během sání spolu se slinami hmyzu. • Doba latence bývá kolem 2 týdnů
Přenos kokoticí (Catharanthus roseus)
Catharanthus roseus (16SrI-B)
Catharanthus roseus (16SrI-C)
Photo by I.-M. Lee
Očkování hrušní (double budding)
rootstock rootstock
branch growing from the bud of indicator
bud of indicator bud of tested pear tree
´Rouge Red´, ´Beureé Bosc´, ´Agata´
bud of tested pear tree
P. communis cv. Rogue Red
2 roky po očkování
P. communis cv. Rogue Red
3 roky po očkování
Pyronia veitchii – zdravá kontrola
3 roky po očkování
Biologické metody
• Výhody: - jednoduchost provedení • Nevýhody: - omezený počet testovaných rostlin - udržování indikátorů v hmyzutěsných sklenících - oddělený chov vektorů - časová náročnost (měsíce -3 roky) a tím rostoucí náklady
Děkuji za pozornost
