VIROVÉ CHOROBY ČESNEKU A NÁVRH OZDRAVENÍ

MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ

Zahradnické fakulta v Lednici

Ústav zelinářství a květinářství

VIROVÉ CHOROBY ČESNEKU A NÁVRH OZDRAVENÍ

Bakalářská práce

Vedoucí bakalářské práce:

Vypracoval:

doc. Ing. Kristina Petříková, CSc.

Martina Kudělková

Lednice 2008

Prohlášení

Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Virové choroby česneku a návrhy ozdravení vypracovala samostatně a použila jen prameny, které jsem uvedla v seznamu literatury. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Zahradnické fakulty Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům.

V Lednici, dne:..............

Podpis studenta:.....................................

-2-

Poděkování

Touto cestou si dovoluji poděkovat vedoucí bakalářské práce doc. Ing. Kristině Petříkové, CSc. za vedení při zpracování bakalářské práce a všem, kdo mi pomáhali a poskytovali odborné rady a informace -3-

OBSAH:

1. Úvod 2. Cíl 3. Literární přehled 3.1 Obecná charakteristika česneku 3.1.1 Zařazení česneku 3.1.2 Původ česneku 3.1.3 Morfologie česneku 3.1.4 Účinné látky, účinky, význam česneku 3.1.5 Odrůdy česneku 3.1.6 Agrotechnika 3.1.6.1 Hnojení česneku 3.1.6.2 Sklizeň 3.1.7 Situace pěstování česneku v ČR 3.1.8 Další druhy česneku 3.1.9 Choroby a škůdci česneku 3.1.9.1 Choroby abiotického původu 3.1.9.2 Choroby biotického původu 3.1.9.3 Škůdci 3.2 Virové choroby česneku 3.2.1 Viry 3.2.2 Charakteristika rostlinných virů - fytovirů 3.2.3 Významné viry napadající česnek 3.2.3.1 Rod POTYVIRUS 3.2.3.2 Rod CARLAVIRUS 3.2.3.3 Rod ALLEXIVIRUS 3.2.3.4 Čeleď REOVIRIDAE 3.2.4 Ostatní viry, které případně mohou infikovat česnek 3.2.5 Metody detekce virů 3.2.5.1 Vizuální metody 3.2.5.2 Sérologické metody 3.2.5.3 Molekulárně genetické metody (PCR) 3.2.5.4 Elektronová mikroskopie -4-

3.2.6 Eliminace virů na česneku 3.2.6.1 Meristémové kultury 3.2.6.2 Termoterapie 3.2.6.3 Chemoterapie 3.2.6.4 Stem - disc dome culture (SD - Dome culture) 3.2.6.5 Ozdravení česneku v našich podmínkách 4. Diskuse 5. Závěr 6. Souhrn, resume 7. Literatura

-5-

1. ÚVOD

Česnek kuchyňský (Allium sativum) patří k nejstarším kulturním plodinám, který provází lidstvo již od dávných dob. Je ceněn jako zelenina, koření, ale také jako léčivá rostlina pro své antibiotické účinky. Česnek se řadí do čeledi Alliaceae - česnekovité, ve které se nachází další řada hospodářsky významných plodin jako jsou především cibule (Allium cepa), pór (Allium porrum), nebo pažitka (Allium schoenoprasum). V oblasti zelenin česnek řadíme k cibulovým zeleninám. Pěstování a výnos česneku negativně ovlivňují viry. Viry negativně působí na kvalitu i kvantitu produkce česneku, což může vést i k vysokým ekonomickým ztrátám. Je známo několik patogenních virů, které se vyskytují ve všech oblastech pěstování česneku, z toho ve většině případů je česnek infikován hned několika viry najednou. K nejdůležitějším rodům virů napadajících česnek a celý rod Allium patří rody Potyvirus (Onion yellow dwarf virus a Leek yellow stripe virus), Carlavirus (Garlic common latent virus, Shallot latent virus) a Allexivirus, dále potom Garlic dwarf reovirus z čeledi Reoviridae. Protože česnek netvoří semena, rozmnožuje se vegetativně, převážně výsadbou stroužků. Pomocí vegetativního reprodukčního materiálu se ale přenášejí virové choroby. Negativně ovlivňují vývoj jedince i celého porostu a tím pádem i výnos. Je proto nutné najít vhodný ozdravovací způsob, který přispěje ke zdravé produkci česneku. K těmto metodám patří především ozdravení česneku pomocí meristémové kultury, z ní vyplývající termoterapie, méně pak chemoterapie a „stem - disc dome culture“.

-6-

2. CÍL

Cílem práce bylo podat přehled a popsat virové choroby napadající česnek kuchyňský (Allium sativum) a zpracování návrhů na jeho ozdravení. A to jak z literárních rešerší, tak i v našich podmínkách. Součástí práce byla také botanická charakteristika, význam a způsob pěstování Allium sativum se zaměřením na jeho choroby a škůdce. Získané materiály a informace slouží k objasnění této problematiky.

-7-

3. LITERÁRNÍ PŘEHLED

3.1 OBECNÁ CHARAKTERISTIKA ČESNEKU

3.1.1 Zařazení česneku:

Druh: Allium sativum - česnek setý Rod: Allium - česnek Čeleď: Alliaceae - česnekovité Řád: Liliales - česnekotvaré Třída: Liliopsida - jednoděložné Oddělení: Magnoliophyta - krytosemenné Podříše: Cormobionta - vyšší rostliny Říše: Plantae - rostliny

(Konvička , 1998; Jelínek, Zicháček, 2003)

Dělení česneku s ohledem na vnitřní rytmus druhu Allium sativum, tvorby lodyhy a stavbu cibule: 1. var. Sagittatum (Kuzěncov) = typ H paličák 2. var. Bulhare (Kuzněcov) = typ U širokolistý nepaličák 3. var. Variabilis (Konvička) = typ A úzkolistý nepaličák, kontinentální ekotypy (Konvička, 1998)

Klasifikace Kuzněcova: 1. ssp. Sagitatum – česnek paličák s třemi ekotypy – Středoasijský, Kavkazskokarpatský a Východo-středomořský 2. ssp. Vulgare – česnek nepaličák s třemi ekotypy – Kontinentální, Jihomořský a Jihoruský (Kóňa, Kóňová, 2005)

Z pohlednu technického rozdělení zelenin, řadíme česnek do skupiny cibulovin (Pokluda, 2008)

-8-

3.1.2 Původ česneku

Česnek je znám odpradávna. Jeho původ je ve Střední Asii, kde je kulturní plodinou. Planě roste v Kyrgyzstánu, Tádžikistánu, Uzbekistánu a na severním Kavkaze. Roste zde převážně ve vyšších nadmořských výškách nad 500 metrů nad mořem. (Petříková a kol., 2006). Vznikl pravděpodobně z planého druhu Allium longicuspis. (Rabinowitch & Currah 2002). V Číně se pěstoval už od 2. stol př. Kristem, v Mezopotámii a Egyptě odnepaměti. Z Egypta se přes Řecko a Řím dostal česnek do celé Evropy. Zde mají zásluhu na rozšíření česneku hlavně benediktinské kláštery. Česnek byl v Evropě s výjimkou Anglie všeobecně oblíben. (Konvička, 1998)

3.1.3 Morfologie česneku

Česnek je trvalka, u nás pěstovaný jako jednoletá nebo dvouletá zelenina. Jako u všech zástupců rodu Allium, se i u česneku tvoří svazčitý kořenový systém. Dělená cibule je složena z podlouhlých pacibulek - stroužků vyrůstajících z podpučí, které jsou kryty šupinatým obalem (Janča, Zentrich, 1994). U paličáků tvoří cibuli dvě skupiny stroužků, kdežto u nepaličáků je počet skupin 3 – 7. Stroužky jsou zásobními a rozmnožovacími orgány, které se vyvinuly z kolaterálních pupenů. Dužina je tvořena zásobním pletivem dužnatého listu. Stroužky jsou chráněny dvojvrstvou slupkou, která jim dává barvu. U nepaličáků je často slupka ze tří vrstev a je jemnější než u paličáků. Velikost a počet stroužků jsou odrůdový znak. Květní lodyha je u paličáků 0,8 – 1 m vysoká, také vyrůstající z podpučí, ukončená lichookolíkem řídce rozložených sterilních kvítků, který je obalen v toulci. Jednotlivé květy se skládají z 6 okvětních lístků zelenavě bílé až růžové barvy. Podle Kuzněcova plané formy ve své domovině ve střední Asii, v nadmořských výškách 3000 metrů, kvetou a tvoří semena. Kulturní formy ale semena netvoří. U sterilních forem bývají prašníky žlutozelené, smrštěné, matné, v normálním stavu červenofialové, lesklé. Mezi jednotlivými květy se nachází dužnaté vegetativní útvary – pacibulky, které bývají lidově považovány za semena. Mohou sloužit k vegetativními množení. Listy česneku jsou ploché, žlábkovité, tmavě zelené a ojíněné s listovými pochvami. U paličáků je počet listů obalujících lodyhu vyšší (až 15 listů) jako u nepaličáků ( průměrně 10 listů).

(Konvička, 1998; Petříková a kol., 2006) -9-

3.1.4 Účinné látky, účinky, význam česneku

Obsahové látky : Glykosidně vázaná silice, sloučeniny síry, fytoncidy, vitaminy A,C,D, skupiny látek podobné pohlavním hormonům, jod a další minerální látky a stopové prvky. Důležitý je obsah až 0,4 % alliinu, který se postupně mění na allicín, látku se silným antibakteriálním a antimykotickým účinkem. K látce antibiotické povahy nalézající se v česneku patří také garlicin Dále obsahuje látky insulinových vlastností. Suché cibule obsahují asi 30 – 40 % sušiny. (Konvička, 1998; Kóňa, Kóňová, 2005)

Parametry nejdůležitějších látek (průměrné obsahy ve 100 gramech) : Voda – 61,3 g Bílkoviny – 6,21 g Lipidy – 0,27 g Sacharidy – 25,04 mg Vitamin C – 18,175 mg Minerální látky – 1,39 mg (Kóňa, Kóňová, 2005)

Použití: Česnek se u nás používá jako zelenina, koření, ale v hojné míře také jako léčivá rostlina. Celkově má velmi pozitivní vliv na lidský organismus. Již v dobách, kdy ještě nebyly známy léky antibiotického účinku, byl česnek využíván jako přírodní antibiotikum. (Konvička, 1998; Kóňa, Kóňová, 2005) Mimořádně ceněnou vlastností česneku jsou jeho antibakteriální a protiplísňové účinky. Například z asi 560 kmenů zlatého stafylokoka jich česnek přes 500 spolehlivě ničí. Dokáže také hubit rozšířené plísně Candida albicans, které bývají příčinou rakovin a jiných vážných onemocnění (Janča, Zentrich, 1994). Česnek pozitivně působí na tak zvané civilizační choroby. Snižuje krevní tlak. Působí antiskleroticky tím, že rozšiřuje cévy a brání vzniku tukových usazenin na stěnách cév. Snižuje hladinu cholesterolu a urychluje jeho vyplavování z těla. Celkově blahodárný vliv má na trávicí ústrojí (proti nadýmání, křečím, podporuje trávení a jiné). Dá se říci, že česnek je v alternativní medicíně lék budoucnosti. Jediným negativem může být jeho typický nezaměnitelný zápach, který se po požití vylučuje všemi póry těla a pro většinu lidí je nepříjemný. Ten je však v porovnání s jeho účinky zanedbatelný. - 10 -

(Konvička, 1998; Kóňa, Kóňová, 2005; Janča, Zentrich 1994)

Drogou jsou cibule u česneku kuchyňského, u medvědího i listy, které se sbírají koncem března a v dubnu a používají se prakticky stejně jako cibule. Cibule se sbírají v létě v době zavadání natě. Česnek se nesuší, nechá se pouze oschnout na poli, zbaví se natě a v chladu a suchu se skladuje v syrovém stavu.

3.1.5 Odrůdy česneku

a) paličák (zimní modrý) - mají fialové stroužky s narůžovělými šupinami. Bývají složeny do dvou řad – obvodové a středové. Vyznačují se tvrdým pevným krčkem, který je spodní částí květního stvolu

b) nepaličák – jak už vypovídá název, nevytváří květní stvol. Je charakteristický tvorbou velkých cibulí. Jeho šupiny jsou bílé. Dále můžeme dělit: 1) širokolistý nepaličák (bílý zimní) 2) úzkolistý nepaličák (jarní) (Petříková a kol., 2006)

Paličák a širokolistý nepaličák dávají zpravidla vyšší výnosy, ale hůře se přes zimu skladují. Vysazují se od poloviny října, zakoření, naraší a brzy na jaře pokračují v růstu. Při jarní výsadbě dávají menší výnosy, neboť jejich vegetační období je pak kratší. Proto se na jaře (březen, začátek dubna) sázejí jarní odrůdy - úzkolisté nepaličáky, které sice dávají nižší výnosy, ale lépe se skladují. V místech s mírnější zimou je lze vysazovat i na podzim, v tom případě mají trochu vyšší výnosy, ale horší skladovatelnost. (Šrot, 1987)

Dále můžeme odrůdy česneku rozlišit dle barvy vnějšího blanitého obalu obepínajícího stroužky – modrý (modrofialový obal a fialově žilkované stroužky) a bílý česnek. (Petříková a kol., 2006)

- 11 -

Tab. 1 Uznané odrůdy česneku (dle Státní odrůdové knihy) v roce 2007:

Jarní

Rok zápisu

Dakar

1991

Japo

1961

Ozimý Anin

2000

Anton

2000

Benátčan

1997

Bjetin

2003

Blanin

1997

Dukát

1995

Džambul

2003

Elin

2000

Jovan

1994

Kalen

2006

Lukan

1994

Matúš

2001

Mojmír

1999

Ropan

1978

Slavin

2003

Tantal

1998

Tristan

1998

Vekan

1995

3.1.6 Agrotechnika

Česnek se rozmnožuje výhradě vegetativně - stroužky, ojediněle i pacibulkami. Pro tvorbu cibulí je nezbytná jarovizace a to nejlépe při teplotách do 10 ºC. Vyžaduje záhřevné hlinité až hlinitopísčité půdy, dobře provzdušněné. Nesnáší zamokření a vysýchavé půdy. Naopak je celkem tolerantní k mrazivějším zimám. Abychom předešli chorobám a škůdcům sázíme jej po sobě nejdříve za 4-5 let. Česnek je světlomilná

- 12 -

plodina, vyžaduje slunné nezastíněné polohy a nepřehuštěné porosty. Ve fázi intenzivní tvorby listů a cibulí je náročný na vláhu. V období dozrávání potřebuje naopak sušší počasí.ČR (ha) Výsadbovým materiálem jsou již zmíněné stroužky. Vybírají se vždy jen kvalitní zdravé stroužky z uznaných sadeb. Stroužky je nutné velikostně roztřídit a dle toho vysazovat. Pokud mám stroužek pod 1 gram, z výsadby se vyloučí. Je dobré provádět moření jako ochranu proti houbovým chorobám a háďátku. Pro podzimní výsev je potřeba asi 1 tuna stroužků na hektar, přičemž nejvhodnější termín výsadby je konec října, listopad. Pro jarní je zapotřebí přibližně 1,2 - 1,3 tuny. Nejméně měsíc před výsadbou musíme půdu hluboko zrýt - 30 cm, aby česnek dobře zakořenil a přes zimu nevymrzl. Pro jarní výsadbu musíme půdu zrýt už na podzim. Do připravené půdy vysazuje stroužky do hloubky 5 - 8 cm (na jaře maximálně 5 cm) ve sponu 0,3 (04,) x 0,1 (0,12) m u paličáků, u nepaličáků je spon menší. Po výsadbě se povrch uválí a po vzejití česneku prokypří. Za měsíc až dva se může prokypření zopakovat. Počet rostlin na hektar je 300 – 400 tisíc. Pokud se v průběhu vegetace objeví plevele, může se porost ošetřit herbicidy. V případě potřeby se také zavlažuje. Jako předplodina jsou vhodné okopaniny a obilniny (ne ale příbuzné). (Hlušek a kol., 2002; Petříková a kol., 2006; Kóňa, Kóňová, 2005; Šrot, 1987)

3.1.6.1 Hnojení česneku

V osevním postupu se zařazuje do druhé trati, to znamená, že nesnáší přímé hnojení chlévským hnojem. Do půd s dobrou zásobou humusu můžeme zařadit až do třetí trati. Důvodem je intenzivní růst nadzemní části na úkor cibule. Opatrnosti je třeba dbát v případě dusíku, protože nadměrné množství může způsobovat sníženou jakost, skladovatelnost i odolnost vůči chorobám. Protože je náročný na síru, volíme hnojení ledkem amonným a síranem draselným. Je citlivý na chlor, proto se nedoporučují draselné soli (v nevyhnutelném případě hnojíme na podzim předešlého roku, aby se chlor vyplavil). Optimální pH pro pěstování česneku je 6,5 – 7,2. Česnek patří do plodin středně náročných na fosfor, draslík a dusík a náročných na hořčík. Je také velmi náročný na síru. Na podzim aplikujeme 20 – 30 kg.ha PO, 56 – 100 kg.ha KO. 70 % dusíkatého hnojiva (ve formě síranu amonného) aplikujeme na podzim, zbytek na jaře (ve formě ledkové). Všechna hnojení se plánují s ohledem na předpokládaný výnos (viz tabulka 2) a zásobu živin v půdě. - 13 -

(Hlušek a kol., 2002; Petříková a kol., 2006; Kóňa, Kóňová, 2005; Šrot, 1987)

Tab.2 Odběr živin z jedné tuny produkce v kg (Hlušek a kol., 2002) N

2,8

P

0,5

K

4,7

Ca

1,7

Mg

0,3

S

0,8

3.1.6.2 Sklizeň

Při sklizni je důležité určit správný termín, jinak dochází k vysokým ekonomickým ztrátám. Předčasně sklizený česnek je náchylnější k mechanickému poškození, špatně se suší a skladuje. Naopak při pozdní sklizni může docházet k rozpadavosti cibule (hlavně u paličáků), snížení pevnosti natě (u nepaličáků) a celkově tak ke zhoršené kvalitě a skladovatelnosti. Hlavním ukazatelem stupně zralosti česneku je obsah sušiny. Rozdíl je opět mezi paličáky a nepaličáky. Zralost česneku nepaličáku poznáme podle žloutnutí listů a poléhání natě. Obsah sušiny by měl být u úzkolistých 33 – 34 % a u širokolistých 36 – 39 %. Obsah sušiny u paličáků by se měl pohybovat od 33 – 34 %. Projevuje se ohýbáním a zasycháním natě v horní polovině (ne poléháním), žloutnutím a zasycháním listů. (Kóňa, Kóňová, 2005). Podle Petříkové a kol. (2006) by měl být obsah sušiny u podzimních odrůd 33 – 34 % a u jarních odrůd 36 – 39 %. Ozimé odrůdy sklízíme převážně v červenci a jarní odrůdy v srpnu. Česnek se vyorává a nechává se oschnout. Teprve poté se třídí a skladuje při teplotě 0 – 5 ºC a vlhkosti 65 % (Petříková a kol., 2006). Při teplotě – 0,6 – 0 ºC a vzdušné vlhkosti vydrží uskladněný až 7 měsíců (Kóňa, Kóňová, 2005). (Hlušek a kol., 2002; Petříková a kol., 2006; Kóňa, Kóňová, 2005; Šrot, 1987)

- 14 -

3.1.7 Situace pěstování česneku v ČR

Údaje dle Situační a výhledové správy z roku 2007:

Tab. 3 Vývoj osevních ploch česneku (ha) v ČR od roku 2000 do roku 2007: 2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

1393

1018

41

38

21

49

37

63

Od roku 2002 údaje bez dopočtu sektoru domácnostní obyvatelstva.

Tab. 4 Celková sklizeň česneku (v tunách) v ČR v letech 2000-2006: 2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

7111

5405

2239

953

1927

1712

2079

Ý

Tab. 5 Průměrný hektarový výnos v ČR (v tunách) v letech 2000-2006: 2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

5,11

5,31

5,24

2,5

5,79

5,22

6,17

Průměrné výnosy ve světě: 6,5 t/ha Průměrné výnosy v Evropě: 5,5 t/ha (Itálie až 9 t/ha) voj osevní Tab. 6 Roční spotřeba česneku v ČR v kg na osobu v letech 2000-2006: 2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

1,2

1,1

0,8

0,9

1

0,8

0,8

Tab. 7 Dovoz česneku (v tunách) do ČR v letech 2004-2006: 2004

2005

2006

8251

7042

6928

- 15 -

Tab. 8 Vývoz česneku (v tunách) z ČR v letech 2004-2006: 2004

2005

2006

430

626

402

Shrnutí:

V ČR se v posledních letech snižuje pěstování zeleniny. Z tabulek 3 a 4 je patrné, že se to týká i česneku, přičemž u nás jeho pěstování rapidně klesá. Tabulka 3 ukazuje, že pěstební plochy se zmenšily více jak dvacetkrát. Pozitivní ale může být to, že se průměrný výnos stále zvyšuje a blíží se ke světovému průměru, přičemž evropský průměr v roce 2006 již překonal. Spotřeba česneku je u nás v posledních letech stabilní a pohybuje se v rozmezí od 0,8 – 1,2 kg česneku na osobu za rok. Dovoz česneku podle tabulky 7 má snižující se charakter.

3.1.8 Další druhy česneku

Allium ursinum - česnek medvědí Patří k našim původním rostlinám, v bukových a dubových porostech vytváří rozlehlé porosty. Vyskytuje se po celé Evropě a v severní Asii. Je to vytrvalá, 30 - 60 cm vysoká bylina s trojhranným nebo zaobleným stonkem. Stonek vyrůstá z cibule a jen na něm mnoho

svěže

zelených

jazykovitých

listů.

Květy

vytvářejí

bílé

hvězdičky

v polokulovitých květenstvích na konci stonku. Před kvetením a během něj vydává silnou česnekovou vůni. Plodem je tobolka, semena jsou lesklá, černá. Množí se vegetativně na podzim (skupinkami cibulí). Generativní množení je složité a praktikuje se hlavně při přenášení česneku medvědího do nových ekologických podmínek. Má rád humózní, propustné půdy ve stínu a polostínu, půdní reakce mu vyhovuje jako česneku kuchyňskému, ale snese i mírně kyselé půdy. Listy, pokud jsou sbírány před květem, se používají jako koření a mají podobné léčebné účinky jako Allium sativum. Kromě listů se sbírá i kvetoucí nať a cibule. Všechny části se používají čerstvé (také se suší, ale potom ztrácí své vlastnosti). Mohou se také používat do podsadby a podrostu jako okrasná rostlina. (Kóňa, Kóňová, 2005)

- 16 -

Okrasné česneky

Některé druhy rodu Allium jsou pro svoji odlišnost v barvě, velikosti a formě květů využívány jako okrasné rostliny. Mohou být používány jako záhonové (A. flavum), do skalek (A. christophii), k řezu (A. molly, A. giganteum), ale i k sušení (A. christophii, A. schubertii, A. karataviense aj.). Mohou se vyznačovat také příjemnou vůní (A. odorum) nebo naopak typickým česnekovým zápachem (A. ursinum, A. molly). Častěji pěstovaných je asi 30 druhů.

Popis některých okrasných druhů

Allium christophii - Česnek původem z Turkestánu, vysoký 0,8 m, kvete v červnu a červenci modrofialově. Vhodný pro použití do skalek, záhonová rostlina, do suchých vazeb, k řezu.

Allium molly - Rostlina vyskoká max. 25 cm, domovinou v jižní Evropě, kvete od května do července žlutým okolíkem. Využití má jako záhonová rostlina a k řezu

Allium flavum (česnek žlutý) - Česnek vysoký 25-50 cm, původní od jižní Evropy až po Kavkaz, u nás se vyskytuje vzácně na Jižní Moravě. Je okrasný hlavně žlutozeleným květem v červenci. Celá rostlin je stříbřitě šedá. Používá se do zahrádek, na záhony, ale je citlivý k silným mrazům.

Allium giganteum, A. rosenbachianum - Podobné pozdní česneky kvetoucí v červnu až srpnu. Mají husté kulovité, velké květenství fialové barvy mohou být vysoké až 1,2 m. Potřebují spíše slunné stanoviště. Dobře se uplatní v trvalkových záhonech nebo stepních zahradních partiích. Jsou vhodné i k řezu nebo sušení.

Alluim caeruleum - Pochází z východní Evropy, Sibiře. Hustý kulovitý lichookolík, menší jak u předešlých okrasných, kvete v květnu azurově modře.

Allium scorodoprasum (česnek ořešec) - Druh

rozšířený v ČR a dále na

severozápad po Anglii, Skotsko a Irsko, na sever po pobřeží Baltu v Německu a - 17 -

Švédsku, na východ v Pobaltí až do Petrsburské oblasti. Dosahuje výšky 40–100 cm. Lichookolík je kulovitý 1,5–3,0 cm v průměru, tvořený z přisedlých temně purpurových pacibulek a několika (0–20) květů. Květní stopky má dlouhé až 3(–4) cm a často fialové, listeny stříbřitě bílé. Allium odorum (syn. A. ramosum, A. odoratum, A. tuberosum) - česnek voňavý Léčivá, medonosná, okrasná rostlina, až půl metru vysoká. Má bílé, hvězdičkovité květy vydávající příjemnou vůni. Pochází z horských oblastí Číny a Mongolska, Indie, Japonsko, jižní Sibiř, Kazachstán, střední Asie. Zajímavý je tím, že je to teplomilný druh, ale snáší i mrazy až - 45 °C.

Další

významné

okrasné

druhy:

A.

angulsum,

A.

oleraceum,

A.

spherocephalon, A. strictum, A. vineale, A. chinense, A. atropurpureum, A. narcisiflorum, A. aflatuense, A. karataviense aj. (Kóňa, Kóňová, 2005; Konvička, 1998; VYMAZAL, Miloš. Profizahrada.cz [online]. 2001-2008 [cit. 2008-04-23])

3.1.9 Choroby a škůdci česneku

3.1.9.1 Choroby abiotického původu

Sluneční úžeh

Sluneční úžeh se projevuje plošným vyblednutím nebo zhnědnutím suchých suknic. U vrchní dužnaté suknice dochází k zasychání a svrašťování pletiv. Napadá části cibulí, které jsou vystaveny přímému slunečnímu záření a to především při dosoušení sklizených cibulí na poli. Náchylnější jsou odrůdy s tenkou suchou suknicí nebo tmavou suknicí.

Zasychání špiček listů

Rostlina takto reaguje na poškození kořenové soustavy (například suchem, škůdci). Vyrovnává tím poměr nadzemní a podzemní části. Příčinu je třeba hledat v podzemní části.

- 18 -

Genetická porucha česneku

Tato choroba se vyskytuje téměř výhradně u česneků nepaličáků, převážně u širokolistých odrůd. Česneky nepaličáky mají uprostřed cibulí menší středové stroužky. Tyto stroužky vyrůstají na zcela redukovaném květním stvolu. Ze zatím nejasných příčin může tento redukovaný květní stvol se středovými stroužky prorůstat z podpučí směrem nahoru. To způsobuje tvarové deformace cibulí. V některých případech středové stroužky zcela opustí cibuli a nad ní vytvoří na květním stvolu menší cibulky ze středových stroužků, které vypadají jako pacibulky. Tato porucha dokazuje, že středové stroužky nepaličáků mají základ ve stroužcích paličáků. (Rod et al., 2005)

3.1.9.2 Choroby biotického původu

Fusariová hniloba (Fusarium oxysporum)

Kosmopolitně se vyskytující půdní houba, napadající česnek, cibuli, šalotku, pór a pažitku. Na česneku a cibuli má největší význam. Ve větším rozsahu se vyskytuje jen v některých letech nebo některých lokalitách. U česneku je tato choroba nejčastějším původcem trouchnivění (zhnědnutí a zasychání pletiv stroužků), které se ale projeví až za několik týdnů. Do rostliny proniká přes špičky kořenů. Na příčném řezu jsou místa mezi stroužky vyplněny bílým až narůžovělým myceliem. U starších rostlin česneku a cibule způsobuje červenání kořenů, které přechází na podpučí a na cibule. Později jsou zakrslé listy, žloutnou a za vlhkého počasí se tvoří jemné, bělavě narůžovělé povlaky (pavučinky). U cibule způsobuje také padání klíčních a vzcházejících rostlin. Na napadeném vegetativním materiálu se ale symptomy nemusí projevit.Vyskytuje se v těžších, vlhčích půdách, při teplotách kolem 20°C při mechanickém poškození a nevhodné závlaze. Ochrana se provádí likvidací posklizňových zbytků, přerušením osevních postupů nejméně na 4 roky, moření a česneku.

Modrá hniloba (rod Penicillium)

Na česneku infikuje uskladněný materiál, který byl vystaven mechanickému poškození, nebo mladé vzcházející rostliny poškozené mrazem. U cibule napadá suché suknice, - 19 -

dužnaté jen při mechanickém poškození. Napadá také okrasné cibuloviny. Způsobuje vodnatění na suknicích a na jejich povrchu povlaky s modrošedozeleným povlakem. Prevence je ochrana před mechanickým poškozením, otlačením, uskladnění do max. 5°C, před uskladněním materiál nechat dostatečně oschnout.

Rzivost cibule (Puccinia alli)

Řadí se k jednobytným rzím (celý vývoj probíhá na jednom hostiteli). Zprvu napadala pouze pažitku, dnes je významným patogenem u česneku kuchyňského, póru, cibuli a okrasné cibuloviny napadá ojediněle. První příznaky na jaře jsou světlé, žlutozelené tečky (aeccia), později v létě se objevují pomerančově oranžové čárky (letní výtrusy – uredia) a na konci léta tmavě hnědé kupky zimních spor (teleutospory), kterými houba přezimuje. Při silném výskytu způsobuje žloutnutí a zasychání pletiv, mladé rostliny mohou až odumírat. Více se šíří při vysoké vzdušné vlhkosti a přehuštěných, dusíkem přehnojených porostech. Ochrana a prevence proto spočívá v nepřehuštěných a nepřehnojených porostech, likvidaci napadených posklizňových zbytků a dodržování intervalu osevního postupu.

Bílá hniloba cibule (Sclerotium cepivorum)

Jedna z nejvýznamnějších chorob cibulovin vyskytující se po celém světě. Na podzemní části, bázi, i nadzemní části se vytvářejí bělavé jemné povlaky, později s drobnými černými sklerocii. Způsobuje žloutnutí a vadnutí listů od bazální části k růstovému vrcholu. Vyskytuje se v chladnějším, vlhčím počasí v létě a při zvýšeném obsahu dusíku a nízkém pH. Půdu zamoří na 8, ale i více let. Ochrana není účinná, porost se musí zlikvidovat a přerušit osevní sled.

Sazovitost česneku (Helmithosporium allii)

Na vnější obalových šupinách bílých odrůd česneku tvoří černé povlaky konidií. Pokud je česnek pěstován ve vlhkých půdách, patogen výrazně ovliňuje velikost cibulí, někdy není možné pěstovat česnek vůbec.

- 20 -

Plísňovitost cibule (Peronospora destruktor - plíseň cibulová)

Tento obligátní parazit je nejzávažnější a nejčastější onemocnění cibule kuchyňské, ale napadá i sazečku, pór, pažitku a okrasné nebo volně rostoucí druhy rodu Allium. Vyskytuje se kosmopolitně v mírném pásmu. Objevuje se zejména v chladném ( kolem 10 – 15 °C) a vlhkém prostředí, při vysoké vzdušné vlhkosti a silné rose (především v noci a brzo ráno). Projevuje se vybledle zeleným, žlutavým nebo hnědavým zbarvením skvrn oválného tvaru na listech, až vadnutím. Rostliny jsou zakrslé a zkroucené a na povrchu se objevuje šedavý povlak. Následkem je vadnutí, poléhání a odumírání stvolů a listů. Redukuje se asimilační plocha, což má negativní dopad na cibule a jejich skladovatelnost. Do rostlin proniká průduchy. Šíří se napadenými posklizňovými zbytky a větrem. Jedná se o systémovou chorobu, pokud je vysazen nakažený materiál, projeví se infekce již v prvních vývojových stádiích. Ochrana se realizuje dodržováním pěstebních zásad (likvidace posklizňových zbytků, nepřehuštěné porosty, prostorová izolace, nepřehnojení porostů), fungicidy a smáčedly.

Fytoplasmová žloutenka aster - Aster yellows phytoplasma

Choroba se vyskytuje u více než 300 druhů, včetně pažitky, česneku kuchyňského a semenných porostů cibule. Chorobu přenášejí křísci. Typické příznaky se objevují na květenstvích. Prodlužují se květní stopky (nepravidelně rozkladitá květenství), květy se místo v semena přeměňují v drobné cibulky. U česneku paličáku pacibulky prorůstají v listy. Dále se objevuje žloutnutí, proplétání, odumírání listů. (Rod et al., 2005, Šafránková, 2007)

3.1.9.3 Škůdci

Háďátko zhoubné (Dityenchus dipdsaci)

Je to 1-1,8 mm dlouhý polyfág, který škodí na česneku (i uskladněném), cibuli, brukvovitých, některých miříkovitých a bobovitých. Řadí se do kmene hlísti (Nematoda). Typické je houbovatění rostlinných pletiv. Způsobuje deformaci listů, ztloustnutí a praskání řapíků a lodyh, při silném napadení prachniví kořeny a báze stonků. Vyskytuje se ohniskově a vyhovují mu těžší půdy s vysokou vlhkostí a vlhké - 21 -

chladné jaro. Šíří se půdou, kde také několik let přežívá, a napadenými rostlinami (při jejich rozpadu). Do rostlin se šíří bázemi stonků buď poraněním nebo průduchy. V jedné rostlině se nachází několik jeho generací. K ochranným opatřením patří používání zdravé sadby a osiva, přerušení osevního sledu na 4-6let, moření česneku a sterilizace půdy parou ve sklenících při předpěstování rostlin, správné hnojení. V půdě žijí také antagoniské háďátek – houby rodu Arthrobotrys a Dactylaria.

Houbomilka česneková (Suillia univittata)

Je to rezavě zbarvená, asi 8 mm velká moucha se skvrnami na křídlech. Bílé, asi 11 mm dlouhé larvy vyžírají báze listů a způsobují deformaci nejmladších listů a zahnívání u báze. Napadeny mohou být i rostliny, které dosud nevzešly. Po druhotném napadení patogeny rostliny umírají. Nenapadá jarní česnek. Škodí také na cibuli a póru. Ochrana je zajišťována chemickými postřiky nebo zálivkou česneku, izolační vzdáleností od loňských porostů , před přezimováním položit netkanou textilii.

Vrtalka pórová (Phytomyza gymnostoma)

V posledních letech významný škůdce póru, ale napadá celý rod Allium. Dospělci jsou černě matní s šedavým popraškem. Napadené cibule se deformují, praskají, při vlhku hnijí. K ochraně přispěje likvidace posklizňových zbytků, hluboká orba a insekticidy na bázi syntetických pyrethroidů. Má přirozeného antagonistu, lumka Phygadeuon punctiventris.

Třásněnka zahradní (Thrips tabaci)

Žlutě zbarvený polyfágní škůdce cibulovin a zeleniny. Na listech se objevují černé kupičky trusu v nepravidelných, lesklých skvrnách. Při silném výskytu listy žloutnou, nekrotizují, retardují a deformují se. V našich podmínkách může mít 3 - 5 generací v roce. Vyhovuje mu teplé a suché počasí. Jako prevence je důležité odstraňování posklizňových zbytků, závlaha podmokem. K ochraně jsou povoleny registrované přípravky na bázi syntetických pyrethroidů a pirimiphos methylu. Má řadu přirozených nepřátel jako ploštice, zlatoočky, pestřenky, slunéčka, dravé třásněnky a několik rodů hub. - 22 -

Květilka cibulová (Delia antiqua)

Škodí na cibuli, česneku, póru, pažitce i okrasných cibulovinách. Larvy první generace žijí v kořenovém krčku a mladé lodyze, druhé generace je uvnitř cibule a způsobuje její zahnívání, třetí generace je v posklizňových zbytcích. Listy se kroutí a vadnou. Jako ochrana se používá netkaná textilie a insekticidy na bázi diazinonu a fenitrothionu. Jeho přirozeným antagonistou je drabčík Aleochara bilineata, který likviduje asi pětinu larev a kukel a hlavně parazitoid Trybliographa rapae, který parazituje až 80 % larev. Larvy likvidují i některé rody hub.

Vlnovník česnekový (Aceria tulipae)

Tito drobní roztoči pronikají mezi suknice cibulí, způsobují kroucení, kadeřavost, žloutnutí hlavně mladých listů česneku a cibule. Přezimují v půdě a napadeném materiálu. Nepřímou škodlivostí je přenos virů. Prevence napadení je používání pouze uznané sadby, dodržení přerušení osevního sledu, popřípadě máčení sadby ve vodě o teplotě 55 °C.

Molík česnekový (Acrolepia assectella)

Housenky tohoto motýla škodí minováním, později vykusováním listů česneku, cibule, póru a pažitky od vrcholu k bázi listů. Zeleninu tržně znehodnocuje. Při silnějším napadení způsobuje jako druhotné poškození zahnívání srdéček. Prevence poškození je dodržení přerušení osevního sledu a vzdálenosti jednotlivých porostů, kontrola výskytu pomocí lapáků a lapačů. Také má mnoho přirozených nepřátel, k nimž patří lumci, drabčíci, střevlíci, zlatoočky, pavouci, mravenci.

Larvy (drátovci) kovaříkovitých (Elateridae)

Jedná se rozšířené škůdce s lokálním významem. Larvy škodí vykusováním chodbiček v cibulích. Jejich vývoji prospívá vysoká půdní vlhkost, rostlinný pokryv a vysoký podíl organického materiálu. Objevují se dvakrát během roku. (Rod et al., 2005, Šefrová, 2006)

- 23 -

3.2 VIROVÉ CHOROBY ČESNEKU

3.2.1 VIRY

Říše nebuněční (podbuněční) - Subcellulata Oddělení viry - Vira (Jelínek, Zicháček, 2003)

Věda zabývající se viry se nazývá virologie. Viry jsou nebuněčné živé organismy, které se mohou rozmnožovat pouze v hostitelských (metabolicky aktivních) buňkách, jsou to intrabuněční parazité. Pojem „virus“ byl dlouho synonymem pro jed, „psát slovně poison“. Až s rozvojem výkonnějších optických mikroskopů (elektronový mikroskop, 1939) se upřesnil pojem virus jako infekční agens menší než bakterie, tzv. filtrovatelné (ultramikroskopické) viry. Viry jsou složeny z nukleové kyseliny (DNA nebo RNA) a bílkovinného obalu (kapsid). Nemají vlastní aparát pro syntézu bílkovin ani metabolický aparát. Jejich velikost se pohybuje v desítkách až stovkách nanometrů a téměř všechny jsou submikroskopické, pozorovatelné pouze v elektronovém mikroskopu. Viry představují velmi heterogenní skupinu mikroorganismů, jak v šíři hostitelů, tak ve struktuře a reprodukci. (Navrátil, 2008; Rosypal a kol., 2003; Jelínek, Zicháček, 2003) Při pozorování v elektronovém mikroskopu byly rozlišeny tyto tvary: izomerický (sférický), baciliformní, tyčkový, vláknitý (flexibilní a fixní), složený, komplexní (Navrátil, 2008) Jednotlivá částice viru, která infikuje hostitelskou buňku a množí se v ní, se nazývá virion. Reprodukce virů má pět fází: 1. adsorpce na buňku 2. penetrace (průnik) do buňky 3. uvolnění a replikace virového geonomu 4. skládání (maturace, zrání) virionů 5. uvolnění nových virionů z buňky

(Navrátil, 2008; Jelínek, Zicháček, 2003)

- 24 -

3.2.2 CHARAKTERISTIKA ROSTLINNÝCH VIRŮ - FYTOVIRŮ

Jsou to vnitrobuněční obligátní parazité, kteří až na výjimky nemají schopnost překonávat celulózové buněčné stěny. Dnes je známo asi 1000 rostlinných virů řadících se do 36 čeledí, z čehož se většina vyskytuje na kulturních plodinách. (Rosypal, 2003, Navrátil, 2008)

Proces napadení buňky virem:

Vstup viru do rostliny

K průniku viru do buňky rostlin dochází pasivním způsobem (na rozdíl od živočišných a bakteriálních virů), zpravidla při mechanickém poškození, poranění. Pokud je ovšem poškození tak velké, že umírá hostitelská buňka, nepřežívá v ní ani vir. Jen zcela ojediněle mohou viry proniknout do rostliny průduchy. (Navrátil, 2008; Jelínek, Zicháček, 2003)

Přenos a šíření virů mezi hostiteli

1. přenos reprodukčním materiálem a) vegetativní přenos - Obvykle bývá spojen s činností člověka. Jedná se o přenos virů reprodukčním materiálem při vegetativním množení. A to jak množárenským materiálem, tak kontaminovanými pracovními nástroji. b) generativní přenos (přenos semeny) - V semenech bývají viry vázány na embrya, endosperm a testu. I když je pravděpodobnost přenosu semeny velmi nízká, rostliny z nich vyrůstající mohou mít až epidemiologický význam. c) přenos pylem - Je nevýznamný, pouze vzácně vede k nové infekci. (Navrátil, 2008; Jelínek, Zicháček, 2003)

2. přenos pomocí vektorů - zoochorie Mnohé druhy hmyzu jsou přenašeči jak virů (nejčastěji), tak bakterií a hub. K předání choroby dochází nejčastěji při příjmu potravy. Ale také například pouhým dotykem, nebo kladélkem. Nejčastějšími přenašeči je hmyz, který často střídá hostitele. A dále hmyz s bodavě sacím nebo kousacím ústním ústrojím. Patří k nim nejčastěji mšice, - 25 -

mery a křísi. Mezi vektory dále patří členovci. Epidemiologický význam mají půdní háďátka (třída hlístice, Nematoda). (Navrátil, 2008; Jelínek, Zicháček, 2003)

Z tohoto pohledu můžeme přenos rozdělit na perzistentní a neperzistentní. Perzistentní - Je potřeba dlouhého sání. Virus se dostává potravou do těla přenašeče, do zažívacího traktu, hemolymfy a slinných žláz. Projde celým tělem vektora a odtud kousacím nebo sacím ústrojím infikuje další rostliny. Vektor si ponechává infekčnost po dlouhou dobu, i celý život. Pokud se vir ve vektoru množí, jedná se o propagativní typ, pokud se nemnoží, hovoříme cirkulativním přenosu. Největší koncentrace perzistentních virů je v cévních svazcích. Zvláštní případ je transovariální přenos u mšic z matky na potomstvo Neperzistentní - K přenosu viru stačí krátká doba sání (asi do minuty). Vektor si infekčnost uchovává jen krátkou dobu (max. několik hodin) Semiperzistentní - Nastává tehdy, pokud je doba nutná k projití viru tělem vektory kratší než 3 hodiny. (Šefrová, 2006)

3. přenos zoosporami hub

4. mechanický přenos - využívá se u testovacích, experimentálních rostlin

Jeden vir může být přenesen několika způsoby. (Šefrová, 2006)

Rozvoj infekce a reakce hostitele

Pokud je hostitelská buňka citlivá k infekci (v místě infekce se objevují lokální příznaky), dochází ke změnám v jejím metabolismu a vir se začíná reprodukovat (objevují se systémové příznaky). Výsledkem interakce virus - hostitel je nemoc, choroba. Choroba se vyznačuje množením viru, poškozením funkcí rostliny a následným projevem symptomů. Jejich přítomnost se projevuje charakteristickými vizuálními příznaky, jako jsou barevné změny, mozaiky, žloutenky, pruhy, kresby, nekrózy na listech, deformace květů, změny tvaru - deformace, zakrslost (což vede až k odumírání), nižší výnos, zhoršené chuťové vlastnosti a skladovatelnost, a snížení - 26 -

imunity vůči dalším napadením. Příznaky můžeme pozorovat na částech rostlin, nebo na celých rostlinách. Objevují se nejen na úrovni makroskopické, ale také histologické a cytologické. Řada virů je ovšem latentních a neprojevují žádné viditelné příznaky. V přírodě téměř neexistuje bezvirózní rostlina. (Navrátil, 2008; Jelínek, Zicháček, 2003)

Šíření choroby v rostlině

Infekce se v rostlině šíří cévními svazky (xylémem a floémem) a z buňky na buňku prostřednictvím plasmodesmat. (Navrátil, 2008)

Reakce rostlin na infekci

Dle reakce rostlin na infekci je můžeme rozdělit do několika skupin: > imunní - viry zde nevznikají, nemnoží se, nejsou pozorovány virové příznaky, přítomnost viru není možné dokázat - rostlina není hostitelem viru > rezistentní - rostlina je hostitelem viru, ale brání se jeho replikaci a šíření > tolerantní - virus se v hostiteli množí, ale příznaky choroby nejsou silné a nezpůsobují silné ekonomické ztráty > vnímavá - virus se v hostiteli silně množí, objevují se typické příznaky choroby, jsou zde časté silné ekonomické ztráty (Navrátil, 2008)

3.2.3 VÝZNAMNÉ VIRY NAPADAJÍCÍ ČESNEK

Pěstování a výnos česneku je negativně ovlivňováno viry. Viry negativně působí na kvalitu i kvantitu produkce česneku, což vede k vysokým ekonomickým ztrátám. Je známo několik patogenních virů, které se vyskytují ve všech oblastech pěstování česneku, z toho ve většině případů je česnek infikován hned několika viry najednou. K nejdůležitějším rodům virů napadajících česnek a celý rod Allium patří rody Potyvirus (Onion yellow dwarf virus a Leek yellow stripe virus), Carlavirus (Garlic common latent virus, Shallot latent virus) a Allexivirus, dále potom Garlic dwarf reovirus z čeledi Reoviridae.

- 27 -

3.2.3.1 Rod POTYVIRUS

Patří do čeledi Potyviridae, která byla objevena a vyhlášena v roce 1959. Tato čeleď je nejpočetnější skupinou rostlinných virů, řadíme k ní přes 150 druhů. Název rodu a jeho základní charakteristika jsou odvozeny od typového člena Y viru bramboru (Potato virus Y, PVY). Genom potyvirů je tvořen jednovláknovou +RNA. Do rodu Potyvirus řadíme 126 virů, 28 blíže neurčených virů a další 15 je zatím zkoumáno.Tyto viry jsou přenosné mšicemi, nejvýznamnější jsou rody Aphis, Myzus a Macrosiphium, a to způsobem neperzistentním nebo semiperzistentním. K významným virům tohoto rodu napadajícím česnek patří Onion yellow dwarf virus (OYDV) a Leek yellow stripe virus (LYSV).

ONION YELLOW DWARF VIRUS (OYDV) - virus žluté zakrslosti cibule

Jedná se o typického zástupce potyvirů. Virové částice jsou pružné, vláknité, asi 775 nm dlouhé. Napadá celý rod Allium (jen u póru nemá většího významu, ani se zde neobjevují příznaky). Je to virus běžně se vyskytující na cibuli, šalotce a česneku. U citlivých odrůd může být velice škodlivý speciálně tam, kde se neprovádí ochranná, fytoasanační opatření. Ve většině zemí způsobuje až padesáti procentní ztráty. Je to virus vyskytující se kosmopolitně a největší význam má u semenných porostů. Může být přenášen více jak 50 druhy mšic nepersistentním způsobem nebo vegetativním

množením.

Virus

přežívá

v infikovaných

cibulích,

stroužcích,

pacibulkách, ve vytrvalých zeleninách, v okrasném a volně rostoucím česneku. Pro detekci viru se obvykle používá ELISA test. Pro experimentální a izolační účely se využívá Chenopodium murale. Symptomy se u česneku neprojevují tak silně jako u cibule. Na česneku se objevují velice slabé chlorotické, světle žluté až žlutozelené podélné pruhy. Mohou přecházet ve žlutou mozaiku. Redukuje se velikost cibulí a růst nadzemní části. Rozsah napadení závisí na odrůdě a na množství viru. Pokud se vyskytuje v kombinaci s jinými viry, způsobuje větší poškození a ztráty. Například ve Francii (Lot et al., 1998) způsobil OYDV ztráty 39-60 %, v Řecku zaznamenali jeho výskyt až u 98,5% testovaných rostlin (Dovas et al., 2001a). U nás se vyskytoval od 7-100%, v závislosti na odrůdě (Klukáčková a kol., 2007)

- 28 -

Na cibuli a šalotce je hlavním příznakem zpomalený růst a zakrnělost. Listy jsou zploštělé, zkroucené, od báze se na nich objevují nezvyklé žluté proužky, které při silné infekci splývají a celé listy mohou být chloroticky žluté. Působí povadlým dojmem. Zhoršuje se skladovatelnost, během níž dochází k předčasnému rašení. U póru nedochází k barevným ani tvarovým změnám, choroba se v našich podmínkách projevuje poškození kořenů háďátky. Příznaky jsou četnější a výraznější v chladném počasí. V prvním roce nemusí být pozorovány žádné příznaky. Od dalších let mohou být ale napadány i květní stvoly, které sice neztrácejí turgor jako listy, ale objevují se na nich vizuální projevy (stejné jako u listů). Virus má podobné příznaky jako při fyziologický poruchách (popálení herbicidy, nedostatek ve výživě, popřípadě poškození mrazem). Proto můžeme OYDV celkem snadno zaměnit s jiným poškozením. (Diekmann, 1997; Rod et al., 2005)

LEEK YELOW STRIPE VIRUS (LYSV) - virus žluté proužkovitosti póru

Jedná se o dalšího významného potyvira, napadajícího výhradně celý rod Allium. Nejvíce je napadán pór a česnek. Virus byl poprvé popsán Walkeyem et al. (1987) v Anglii. Jeho pružné a vláknité částice jsou dlouhé přibližně 820 nm. Stejně jako OYDV může způsobovat redukci výnosu až o 50% (Diekmann, 1997). Například ve Francii se snížil výnos až o 54 %. Směsná infekce LYSV a OYDV dále redukuje výnos (Lot et al., 1998). Lunello et al. (2007) uvádí, že v Argentině snížil LYSV způsobil redukci hmotnosti a obvodu u česneku až o 74 %. Příznaky na česneku se projevují nerovnoměrným, světle zeleným proužkováním na mladých listech, které ve spodních a středních částech přechází do žluté barvy. Virus redukuje průměr stonku, ale významně neovlivňuje výšku rostlin (Diekman, 1997). Na póru se infekce projevuje zřetelným proužkováním listové čepele, které se objevuje od báze postupující nahoru, ojediněle i zcela chlorotické. Napadené rostliny špatně snáší ranní mrazy a tím pádem dochází k předčasnému úhynu. Rostliny infikované LYSV se přenáší mšice neperzistentním způsobem a vegetativním množením (ne generativně). K izolaci a biologickým testům (například při mechanické inokulaci) se používají Chenopodium quinoa, Ch. amaranticolor, Ch. album (Bos, 1981), Ch. murale (Mohamed & Zouny, 1980) - 29 -

3.2.3.2 Rod CARLAVIRUS

Rod Carlavirus patří do čeledi Flexiviridae. Název má rod odvozen od typového člena Carnation latent virus. Genom carlavirů je tvořený jednovláknovou +RNA. V některých částech světa (Jižní a Střední Amerika, Indie, Čína, Evropa) byli v česneku detekováni i zástupci r. Carlavirus. (Bos, 1999). K nejvýznamnějším a nejčastěji se vyskytujícím zástupcům patří Garlic common laten virus (GarCLV) a Shallot latent virus (SLV).

GARLIC COMMON LATENT VIRUS - GarCLV

Nejčastěji se vyskytujícím zástupcem je Garlic common laten virus (van Dijk, 1993b, 1994; Dovas et al., 2001a). Hlavní způsob přenosu viru je vegetativně množeným materiálem, zejména u česneku. GarCLV je přenášen hůře mechanickou inokulací. Přenos mšicemi je pochybný (van Dijk, 1993b; Barg et al., 1994, 1997). Doposud nebyl zaznamenán přenos tohoto carlaviru semeny. K experimentálním účelům slouží Chenopodium quinoa, Ch. amaranticolor, a jiné druhy merlíků, dále Nicotiana occidentalis a především druhy čeledi Alliaceae (van Dijk, 1993b). Virové částice GarCLV jsou vláknité, přibližně 650 nm dlouhé a nepatrně ohebné (Diekman, 1997). GarCLV byl detekován ve všech oblastech, kde se pěstuje česnek. Poprvé byl GarCLV detekován ve Francii v roce 1981 jako Garlic latent virus - GCL (Delecolle & Lot, 1981). Později je v Japonsku detekovaný GLV z importovaného česneku přejmenován na GarCLV (van Dijk, 1993b). Záznamy o jeho výskytu jsou z Asie, Evropy, Jižní Ameriky (Bellardi et al., 1995; Fajardo et al., 2001; Mavrič et al., 1999;) a nedávno v Severní Americe (Pappu et al., 2005). Tento virus je v česneku a póru latentní, to znamená, že většinou v hostitelské rostlině nevyvolává žádné symptomy. V přítomnosti jiných virů (kromě potyvirů) může vyvolat slabé příznaky na česneku a póru. Pokud je ale snížen výnos cibulí, mají na to vliv hlavně ostatní viry přítomny v rostlině. Graichen (1991) zjistil, že přítomnost carlaviru zesiluje symptomy potyvirů.

- 30 -

SHALLOT LATENT VIRUS - SLV

Druhým objeveným zástupcem r. Carlavirus infikujícím rod Allium je Shallot latent virus (SLV). Byl objeven ve více jak 80 druzích tohoto rodu. Virus má mírně ohebné vláknité částice a délce 650 nm. SLV je rozšířen v zemích Asie a Evropy (Bos, 1982; van Dijk, 1993b; Barg et al., 1994) a záznamy o výskytu jsou i z Mexika (Barg et al., 1997). Symptomy se na hostiteli projevují stejným způsobem jako u GarCLV. Pokud se vyskytují slabé symptomy na česneku, cibuli, šalotce a póru, vytváří se světle zelené proužkování na listech. Jeho výskyt je však spojován za současné přítomnosti potyvirů, u kterých intenzitu příznaků potlačuje (Paludan, 1980; Graichen, 1991). Virus se šíří mechanickým způsobem nebo mšicemi, a to neperzistentní způsobem. Přenos SLV mšicemi je méně efektivní než u potyvirů (Bos, 1982; van Dijk, 1993b). Vegetativní šíření SLV převažuje u česneku a šalotky. Přenos viru semeny nebyl prokázán. Pro experimentální účely se využívají Chenopodium spp., Vicia faba (van Dijk, 1993b). SLV systematicky infikuje Nicotiana occidentalis a N. hesperis, a široký okruh zástupců čeledi Alliaceae.

Mezi carlaviry infikující česnek patří také Garlic latent virus (GLV), který byl poprvé izolován v Japonsku (Lee et al., 1979) z česneku. Tento virus se řadí k SLV a sérologicky je od něj nerozeznatelný (Tsuneyoshi et al., 1998b).

3.2.3.3 Rod ALLEXIVIRUS

Tento rod se řadí do čeledi Flexiviridae. Do tohoto poměrně nového rodu Allexivirus je řazena skupina blíže nespecifikovaných virů označována souhrnným názvem Miteborne viruses. Název rodu je odvozen od typového člena Shallot virus X. Vývojově jsou mezi potyviry a carlaviry. Virové částice jsou obvykle flexibilní, vláknité, o délce 700800 nm. Druhy jsou svou délkou příbuzné Potyviridae. Jsou tvořeny jednou molekulou +RNA a ve svém genomu obsahují gen pro plášťový protein (Bos, 1999). Mezi tyto viry se řadí Mite - borne latent virus a Shallot mite - borne latent virus, Shallot virus X, viry česneku A, B, C, D, Garlic mite-borne mosaic virus, Garlic mite-borne filamentous virus (GarMbFV). Jmenované viry jsou rozšířeny kosmopolitně - záznamy o výskytu jsou z Brazílie (Filho et al., 2004), Argentiny (Conci et al., 2003), Japonska (Takaichi et al., 1998), Slovinska (Barg et al., 1997), Ruska, Holandska, Německa (Navrátil, 2008) - 31 -

atd. . Infikuje především česnek, cibuli, šalotku, pór a divoce rostoucí druhy póru (A. ampeloprasum complex). Příznaky jsou obecně velmi slabé, nebo žádné (od toho název - doslovný překlad zní jako mírně nesený, skrytý virus) (Diekmann, 1997). Symptomy se na hostiteli projevují slabým proužkování, slabou mosaikou nebo mohou také zůstávat latentní, bez příznaků (Yamashita et al., 1996). Jsou přenášeny pomocí vektora - roztoče Aceria tulipae (van Dijk, 1991) perzistentním způsobem nebo mechanickým přenosem. Nejsou žádné záznamy o přenosu semeny. Díky snadnému přenosu u vegetativně množených cibulovin a přítomnosti roztočů, je výskyt těchto virů v Evropě a Asii vysoký (hlavně u česneku a šalotky). K experimentálním účelům jsou používány hlavně rostliny rodu Allium. (Diekmann, 1997)

3.2.3.4 Čeleď REOVIRIDAE

Zástupcem této čeledi napadajícím česnek je Garlic dwarf reovirus.

GARLIC DWARF REOVIRUS (GDV)

Virové části jsou ikosahedrické, dvouvrstevné, o průměru 65 - 70

nm. RNA je

dvouřetězcová, segmentovaná. Virus není přenášen mechanicky, ale vektor přenášející tento virus, není znám. Pravděpodobně se jedná o skákající hmyz. Virus je šířen také infikovaným materiálem. Hostitelem viru je česnek. Doposud je na česneku omezená distribuce a nízký výskyt tohoto viru, ale má vysoký potenciál pro zničení úrody česneku. Prvotní příznaky se projevují červenáním konečků bazálních listů. Většina z napadených rostlin neprodělává normální vývoj. Příležitostně může vývoj probíhat normálně, ale později se buď internodia netvoří, nebo jsou velice zkrácená. Rostliny mohou mít vějířovitý vzhled. V některých případech se může zdát, že napadené zakrslé rostliny se znovuobnoví, uzdraví. Ale nové listy se opět objeví se zkrácenými internodii. Většina silně zakrslých listů se zbarvuje do tmavě zelené barvy. Na žilnatině se mohou objevovat zduřeniny, nádorky. Cibule napadených rostlin mají hruškovitý tvar, jsou svraštělé, scvrklé s houbovitou, porézní strukturou. I když některé stroužky mají normální velikost, většina stroužků je malých. Přítomnost viru byla zatím omezena jen na území jižní Francie. Virové částice mohou být pozorovány elektronovým mikroskopem. Virus se detekuje pomocí DAS - ELISA testu. (Diekmann, 1997) - 32 -

3.2.4 OSTATNÍ VIRY, KTERÉ PŘÍPADNĚ MOHOU INFIKOVAT ČESNEK

Podle Diekmanna (1997) se na česneku mohou vyskytnout ještě další viry, mají však pouze velice malý nebo jen lokální význam. Je to Cucumber mosaic cucumovirus, který byl detekován v Jugoslávii (Stefanac, 1980), Lettuce necrotic yellow rhabdovirus v Austrálii (Sward, 1990), Tobacco mosaic tobamovirus, který se vyskytl v Rusku (Vasiljeva & Mozhaeva, 1978), Tobacco rattle tobravirus, detekován v Holandsku, Dánsku a Německu (Kristensen & Engsbro, 1966; Graichen, 1975; van Dijk, 1993; van Slogteren, 1958) a nakonec Turnip mosaic potyvirus ve Slovinsku a Izraeli (Ravnika, pers. Comm. Gera et al., 1997) (Diekmann, 1997)

3.2.5 METODY DETEKCE VIRŮ

3.2.5.1 Vizuální metody

Tradičně používané kontroly porostů česneku jsou založeny na vizuálním hodnocení rostlin. Tato metoda je však často nepřesná a nespolehlivá, protože některé rody virů (například carlaviry) nemusí v hostiteli vyvolat žádné symptomy. Naopak některé viry mohou vyvolávat podobné příznaky a proto může dojít k jejich záměně. Podobné nebo někdy i stejné viry z různých geografických oblastí byly díky tomuto chybně označeny jako podobné druhy (například potyviry). (Rabinowitch, Currah, 2002)

3.2.5.2 Sérologické metody

Dnes patří k nejpoužívanějším diagnostickým metodám pro detekci rostlinných virů. Jsou velmi citlivé, specifické a přesné. Jejich principem je reakce protilátky s antigenem. K nespolehlivějším a nejčastěji používaným technikám patří diagnostická imunochemická metoda Enzyme – linked immunosorbent assay = ELISA. ELISA testy jsou levné a nenáročné na vybavení a přípravu vzorků. Vyznačují se vysokou specifičností a citlivostí, je zde možnost detekce více virů najednou (směsná antiséra). Pomocí testu ELISA lze získat i údaje o sérologické příbuznosti izolátů virů. Při

- 33 -

provedení ELISA testu může ovšem docházet k chybám, způsobených kontaminací vzorků nebo materiálu a nebo také slabou reakcí pozitivních vzorků. V rostlinné virologii se používá varianta DAS – ELISA test (Double antipody sandwich – ELISA), která je založena na dvojité reakci protilátka – antigen. (Dovas et al., 2001b a Conci et al., 1999) (Rabinowitch, Currah, 2002)

3.2.5.3 Molekulárně genetické metody (PCR)

Polymerázová

řetězová

reakce

=

PCR

(Polymerace

Chin

Reaction).

Patří

k nejperspektivnějším metodám spolehlivější a snadnější identifikace. Byla vyvinuta v Cetus Corporation v Emeryville v Kalifornii koncem roku 1983. Technika je založena na identifikaci pro daný organismus specifických úseků nukleové kyseliny (Saiki et al., 1988). Je to jednoduchá metoda, kde stačí velmi malé množství původního vzorku (teoreticky jediná molekula RNA). K detekci RNA virů se používá specifická, vysoce účinná molekulární metoda Reverse Transcription PCR = RT - PCR (Takaichi et al., 1998,2001; Dovas et al., 2001b). (Rabinowitch, Currah, 2002)

3.2.5.4 Elektronová mikroskopie

Jedná se o identifikace virů vizualizací izolovaných virionů obarvených protilátkami. Je to velice citlivá a přesná metoda. Ale velice náročná na vybavení, kvalifikované specialisty a finance. (Rabinowitch, Currah, 2002)

3.2.6 ELIMINACE VIRŮ NA ČESNEKU

3.2.6.1 Meristémové kultury

Po mnoho let byly meristémové kultury využívány celosvětově pro produkci viruprostého materiálu. Embryonální buňky nejsou v meristémovém pletivu česneku napadeny nebo skoro vůbec nenapadeny virovými infekcemi. Na rozdíl od virem infikovaných stroužků a jiných rostlinných tkání. Z toho důvodu mohou být rostliny - 34 -

pěstované z meristémové kultury viruprosté. Meristémových buněk je však málo a jsou těžko oddělitelné od infikovaných buněk. Všechny meristémové buňky mají podobný vzhled. Některé ještě nevyvinuté embryonální buňky mohou získat virus od sousedních, mírně vyspělejších, napadených buněk a to prostřednictvím nově vytvořených plasmodesmat. Proto jsou tedy rostliny pěstované z této kultury viruprosté, ale úspěšnost podílu získávání zdravých rostliny je odrůdově závislá. U některých kultivarů je podíl zlepšení vysoký, u jiných nízký. Většinou pokusů byl dokázán vysoký počet embryonálních buněk bez virů pomocí kultivace malých vyříznutých špiček. Další snižování velikosti vzorkovaných tkání není proto žádoucí (nemá praktické využití), ačkoli teoreticky je to technicky možné. (Rabinowitch, Currah, 2002). Odstraněné meristémy jsou složeny z embryonálních kmenových buněk a ze sousedních buněk, které jsou v procesu diferenciace a proplétání mezibuněčně, cytoplasmaticky spojeny pomocí plasmodesmat. Většina embryonálních kmenových buněk je vhodná k založení viruprostých kultur. V praxi nicméně existují tkáně složené z kmenových i sousedních buněk a mohou obsahovat více či méně virových částic (následně se objevující rostliny mohou být buď viruprosté nebo infikované). Jsou proto potřebné velice citlivé metody k detekci virů již v brzkých stádiích vegetativní reprodukce. (Rabinowitch, Currah, 2002) Bertaccini et al. (2004) testoval metodou RT - PCR 79 klonů ozdravených pomocí meristémů od mite - borne virů po 4 - 6 měsících a 17 (22 %) jich bylo viruprostých. 30 % procent z nich bylo testováno a zjistilo se, že u 16 % byl virus pouze eliminován a u 14 % byly vzorky negativní. Po roce bylo již 77 % ze 43 testovaných vzorků pozitivních na mite - borne viry.

K meristémovým metodám používaným při ozdravení česneku patří termoterapie a chemoterapie.

3.2.6.2 Termoterapie

Při teplotách nad 38 °C je množení virů v rostlinných buňkách redukováno nebo dokonce zcela zastaveno. Zároveň rostlinné meristematické buňky pokračují v dělení a replikaci spíše pomaleji. Následující ošetření vysokými teplotami zpomaluje rozmnožování virů, virové částice jsou dostupné pro pohyb do nově formovaných - 35 -

buněk. V těchto velmi přísných podmínkách mohou být nově vzniklé tkáně viruprosté. Použitím spojení meristémové kultury s termoterapií se zvyšuje šance na regeneraci a vznik viruprostého materiálu. Efektivita je však genotypově závislá. Kromě toho intenzita tepelné úpravy je pro každý kultivar rozdílná. Viry česneku jsou termoterapií ovlivněny rozdílně. Termoterapie byla například velmi efektivní v eliminaci u LYSV, ale slabý efekt byl naopak u OYDV. Pro zajištění úspěchu léčby, je proto nutné testování každého viru odděleně. V meristémové kultuře je regenerována jen jedna rostlinka z jednotlivého meristému. Hromadná regenerace výhonků přes meristémové kultury izolovaných z rostlin ozdravených termoterapií může vyprodukovat velké množství zdravých rostlin v co nejkratším čase. Nejsou o tom však žádné poznatky, i když úspěšné rašení z meristémových kultur, je známo bez předchozí termoterapie. Rozhodlo se tedy odstranit viry meristematicky pomocí termoterapie a přivodit hromadné rašení ve stejnou dobu. Souběžně se zkoušel potenciál pěstovaných rostlin regulátorem jasmonic acid (JA) v kombinaci s cytokininy. (Rabinowitch, Currah, 2002) Postup ozdravení začíná rozdělením česneku na stroužky a jejich pěstováním ve sterilizované půdě. Následně jsou rostliny ponechány v pěstírenských komorách za udržení pěstebních podmínek: teplota 23 °C (± 2 °C), 16 hodin světla a 8 hodin temné periody, a 70 % relativní vlhkosti. Když jsou rostliny asi 30 cm vysoké, jsou ozdravovány termoterapií - 7 dní při teplotě 30 °C a následujících 35 dní při 36 °C. Životnost rostlin, které prošly termoterapií je 90 - 95 %. Izolují se meristémy jsou srovnávány na dvou různých médiích. Po 4 týdnech (velikost výhonů asi 2 - 3 cm) se oddělí meristém. Procento regenerovaných meristémů je přibližně stejné jako na mediu neošetřeném růstovými regulátory, tak na médiu ošetřeném (kyselinou indolyl - 3 octovou = heteroauxin = IAA a benzyladeninem = sk. ctokininů = BA). Procento se ale u obou zvyšuje po ošetření rostlin termoterapií. Při teplotě 36 °C po dobu 60 dnů se již procento regenerovaných explantátů snížilo. Materiál byl testován ELISA testem. (Ucman, et al., 1997) Bertaccini et al. (2004) testoval 21 ozdravených rostlinek na přítomnost mite - borne virů a v 50 % byly viry eliminovány. Testovalo se RT - PCR metodou.

- 36 -

3.2.6.3 Chemoterapie

Další možností eliminace virů z rostlinných tkání je použití chemikálií, které zasahují do rozmnožování nukleových kyselin a omezují tak množení virů (Rabinowitch, Currah, 2002). Tato metoda je ale méně úspěšná, protože ozdravované tkáně mohou být také poškozeny. Chemoterapie může také způsobovat mutace v kultivovaných tkáních a tudíž změnit zemědělské vlastnosti česneku. Kromě toho chemikálie jako 5 fluorouracil a 6 - azoquanin jsou toxické a tím nebezpečné pro uživatele a životní prostředí. Použití chemoterapie ke snížení replikace virů proto není doporučováno k venkovním experimentům (Rabinowitch, Currah, 2002). Napadený česnek může být ozdraven přidáním Ribosome Inhibiting Proteins (RIP) PAP - II (Bertaccini et al., 2004). Bertaccini et al. (2004) uvádí, že z celkových 55 testovaných, touto metodou ozdravených rostlinek, byly pouze 3 pozitivní na Allexiviry (mite - borne virus). Testovány byly RT - PCR metodou.

Všechny výše uvedené metody nedovedou rozlišit specifický virus nebo virovou skupinu a nemohou být tudíž použity pro zjišťování škod jednotlivými viry (Rabinowitch, Currah, 2002) .

3.2.6.4 Stem - disc dome culture (SD - Dome culture)

Je to nově vyvinutá účinná metoda tkáňové kultury vylučující viry z infikovaných česnekových rostlin. Podle Ayabe a Sumi (2001) bylo 15 z 25 nových struktur, které vytvářely explantáty stem - disc dome kurlury, z jediného stroužku česneku, odstraněny a udržovány na Linsmaierově a Skoogově médiu bez fytohormonů a udržovány jako běžná kultura. Když tyto nové struktury dosáhnou více než 5 cm a zakoření (po 8 týdnech), jsou úspěšně přeneseny do půdy. Následné rostliny nevykázaly na svých listech žádné příznaky virové infekce a to i přesto, že byly použity stroužky česneku z kultury, kde se objevily symptomy jako mozaika, nebo žlutá pruhovitost na listech. Zkoumání virové infekce ve třech generacích ukázalo, že viry jsou během kultury vyřazeny. Mikroskopické pozorování příčného profilu tkání v různých vývojových stádiích (nové struktury, rašící pupeny a výhony) prokázalo souvztažnost mezi eliminací virů a vývojovým stádiem a organizací cévních svazků.

- 37 -

Během prvotního stádia stem - disc kultury se na povrchu explantátů objevují nové struktury vícekrát. Histologické pozorování ukázalo, že vnitřní uspořádání buněk i formovací procesy těchto struktur, jsou podobné jako u meristémových kultur z česnekových stroužků. Tyto objevy naznačily, že individuální nová struktura má vlastnosti podobné meristémovým kulturám, včetně vlastnosti být viruprostá. Stem disc kultura může tedy nahradit meristémovou kulturu pro produkci bezvirózní sadby česneku. Ayabe a Sumi (2001) se domnívají, že bude dokázána užitečnost a prospěšnost stem - disc kultury jako ochranného mechanismu proti invazi virů. Metodu prováděli na viry infikovaném česneku a to na odrůdách Fukuchi - howaito a Kokkaido - zairai, pěstovaných v Japonsku. Stem - disc kultura byla uskutečněna venku a nové struktury, jež se objevily na explantátech, byly odděleny. Byly znovu kultivovány na pevném médiu - LS médium (Linsmaier a Skoog 1965) pod stejnými podmínkami a pěstovány uvnitř výhonů s kořeny. Výhony byly přeneseny do hrnků se zeminou a kultivovány v temné místnosti. Tato zjištění ukázala, že takto nově vytvořené struktury mohou být použity místo meristémových tkáňových kultur k produkci vysokého množství bezvirózních česnekových rostlin. Nově vzniklé struktury jsou odstraněny ze stem - disc kultury a přeneseny do LS media bez použití fytohormonů a vyvinuté uvnitř in vitro výhonků, asi 1 cm dlouhých (po 2 týdnech). Izolované nové struktury mohou být použity jako explantát pro in vitro kultury. Navíc na tom samém médiu výhonky produkovaly kořeny a tyto kořeny byly následně úspěšně přeneseny do hrnků naplněných zeminou. Na listech česneku infikovaném viry se objevují žlutavé mozaiky a na některých i pruhy, zatím co listy zdravé jsou tmavě zelené barvy s žádnými symptomy. Zdravé rostliny jsou tudíž snadno rozlišitelné od infikovaných již svým vzhledem. Byl srovnáván vzhled vyvíjejících se listů česneku ozdravených metodou stem - disc kultury, s jejich rodiči infikovanými virem. Listy rodičovských rostlin měly znatelné žlutavé mozaiky a pruhy, zatímco česnek ze separované nově vzniklé struktury ze stem - disc kulutry nevykazoval žádné symptomy a naopak listy měly tmavě zelenou barvu. To svědčí o naprosté nebo částečné eliminaci virů v rostlinách česneku pěstovaných in vitro metodou SD - Dome culture. (Ayabe, Sumi, 2001)

- 38 -

3.2.6.5 Ozdravení česneku v České republice

Ozdravením česneku a eliminací virů v něm se u nás zabývá Výzkumný ústav bramborářský v Havlíčkově Brodě a MZLU Brno, Mendeleum - ústav genetiky ZF v Lednici. Řeší problém čtyř hlavních, významných virů: OYDV, LYSV, SLV a GCLV. Největší problém při ozdravování tvoří Garlic common latent virus, u kterého je úspěšnost pouze okolo 45 %. OYDV, LYSV a SLV jsou úspěšně odstraněny až kolem 80 %. Obě tyto stanice ozdravují česnek pomocí meristémů a chemoterapie, v Lednici navíc ještě termoterapií. Všechny metody vykazují přibližně stejnou úspěšnost v ozdravení česneku. Dohromady ozdravují 20 odrůd česneku (Alan, Bzenecký, Japo, Král, Kuklenský, Lukan, Moravan, Poděbradský, Prim, Ropal, Rožďálovický, Sukoradský, Znojemský, Záhorský, L. Dubový vrch, L. Karel, L. Prostějovsko, L. Rousínov 1, L. Rozhavovce, Revničan). Z každé odrůdy se musí namnožit 120 kusů. Stanice dostane česnek z oddělení Genové Banky VÚRV v Olomouci, vybraný z národní kolekce dlouhodenních česneků, ve formě osušených stroužků. Ty se oloupou a 10 minut se sterilují v roztoku 0,2 % chloridu rtuťnatého. Poté se třikrát oplachují sterilovanou destilovanou vodou. Stroužky se uloží na MS médium (Murashige, Skoog, 1962) s přídavkem 5 g agaru na litr, 30 g sacharózy na litr, 27 mg FeSO4 · 7 H2O na litr, 37 mg Na2 EDTA na litr, a 100 mg inozitolu na litr, při pH 6, 00. Teplota během kultivace se pohybuje od 22 - 26 oC při fotoperiodě 16 hodin světlo a 8 hodin tma. Uložené stroužky asi dva až tři týdny prorůstají a když mají velikost asi 10 cm, odebírají se 0,8 mm velké meristémy. Preparace se provádí dvěma skalpely pod mikroskopem podélným a příčným řezem a následným odloupáváním lístků až k meristému. Nejlepší období k odebírání meristémů je prosinec až leden (Havránková, Havránek, 1987).

Pokud se ozdravuje pouze pomocí meristémů, vypreparované

meristémy se uloží na stejné médium jako stroužky, ovšem s přídavkem 0,5 mg na litr benzylaminopurinu, 0,1 mg na litr kyseliny naftyloctové (NAA) a 0,5 mg na litr kyseliny giberelové (GA3). Meristémy jsou na tomto médiu uloženy po celou dobu až do následné kultivace. Pokud je použita metoda termoterapie, preparované meristémy se vloží na stejné médium jako u meristémového ozdravení a 45 dní se ponechají při teplotě 37 °C v termokomoře. Při chemoterapii se do média přidává 50 mg na litr ribavirinu. Ten podle zjištěných zkušeností způsobuje následné lepší množení česneku, a proto se jím mohou ozdravovat - 39 -

“podruhé” již ozdravené rostliny, z důvodu větší produkce. Ze zkušeností pracovníků Mendelea, chemoterapie nepůsobí negativně na následnou produkci česneku, ani nemá vliv na případné mutační změny kultivarových vlastností. V Havlíčkově Brodě používají pro množení již ozdravených česneků také stem - disc kulturu (která se podle Ayabe, Sumi, 2001 používá k ozdravení česneku). Ozdravený meristém se pokládá na médium s vysokým obsahem sacharózy. Po čase se vytvoří cibulky. Ze spodní části cibulky se uřeže tenký plátek (disk), uloží se na médium a z něho vyrůstá mnoho nových struktur. Rostliny jsou na přítomnost virů testovány metodou ELISA. (Naušová a kol, 2008; Křižan, 2008) Po ozdravení česneku a přenesení do polních podmínek však dochází k rychlé reinfekci viruprostého česneku. Mšice přenášejí viry neperzistentním způsobem a stačí pouze krátká doba sání k přenosu viru. Proto v našich podmínkách není problémem ozdravit česnek, ale udržet jej v polních podmínkách viruprostý. (Havránek, 1985, Křižan, 2008)

- 40 -

4. Diskuse

Do nejvýznamnějších virů, které nejčastěji napadají česnek patří Onion yellow dwarf virus (OYDV), Leek yellow stripe virus (LYSV), Garlic common latent virus (GCLV), Shallot latent virus (SLV), Allexivirus, a Garlic dwarf reovirus (GDV). Ozdravování česneku se zaměřuje na čtyři nejdůležitější - OYDV, LYSV, SLV a GCLV. Jak ukazuje graf č. 1 kromě GCLV, který se z infikovaného česneku odstraňuje nejhůře, se daří ostatní viry pomocí meristémů odstraňovat s poměrně velkou úspěšností, až kolem 80 %.

Graf č. 1 Eliminace jednotlivých virů pomocí meristému

Procento zdravých rostlin

Elim inace jednotlivých virů, P=0,05 100

80

60

40

GCLV

LYSV

OYDV

SLV

Viry

(Naušová a kol, 2008)

Graf č. 2 ukazuje, že největší počet ozdraveného materiálu se podařilo získat z odrůd L. Dubový vrch, L. Rozhazovce, Ropal a Moravan, kde bylo procento ozdravení nad 80 %. Naopak u odrůd Revničan, Záhorský, Rožďálovický, Král a Poděbradský nedosáhlo procento ozdraveného materiálu ani 60 %. Z grafu je tedy jasně znatelné, že procento úspěšnosti vyléčení závisí na odrůdě ozdravovaného česneku.

- 41 -

Graf č. 2 Procento ozdravených rostlin jednotlivých odrůd % ozdravených rostlin jednotlivých odrůd, P=0,05

Procento ozdravených rostlin

120 100 80 60 40 20

Bz

Al an en ec ký Ja po Ku Krá l kl en sk ý Lu ka n M Po ora v dě a br n ad sk ý Pr im R R ož op ďá al lo S u v ic k o ký ra Zn dsk ý oj em Z sk L. áho ý Du r bo ský vý vr c L. L. h Pr Ka os r tě el jo L. v Ro s us ko L. i n R oz o v ha 1 vo Ř vce ev ni ča n

0

Odrůdy

(Naušová a kol, 2008)

Senula et al.,2000 in Naušová a kol., 2008 udávají 85-95 % ozdraveného materiálu v případě virů OYDV a LYSV . Bertaccini et al. (2004) ozdravoval česnek také od mite - borne virů. Testoval metodou RT - PCR 79 klonů ozdravených pomocí meristémů od mite - borne virů po 4 - 6 měsících a 17 jich bylo viruprostých. 30 % procent z nich bylo testováno a zjistilo se, že u 16 % byl virus pouze eliminován a u 14 % byly vzorky negativní. Po roce bylo již z 43 testovaných vzorků 77 % pozitivních na mite - borne virus.

Metoda ozdravení pomocí meristému byla nejčastěji se vyskytující v kombinaci s termoterapií. Bruna,1997 in Naušová a kol., 2008 uvádí až 65 % úspěšnost ozdravování v případě OYDV a v případě kombinace s termoterapií může být až 100 % úspěšnost ozdravení. Ucman et al. (1997) uvádí 90 - 95 % úspěšnost ozdravení česneku termoterapií. Dále uvádí, že pokud je doba termoterapie příliš dlouhá (60 dní při 36 °C), procento regenerovaných explantátů se snižuje. Podle Rabinowitch, Currah (2002) je využití chemoterapie škodlivé pro budoucí rostlinky, z důvodu změny kultivarových vlastností jednotlivých odrůd. Bertaccini et al., 2004 ale uvádí použití chemoterapie bez vedlejších negativních účinků a to

- 42 -

použitím Ribosome Inhibiting Proteins (RIP) PAP - II, s relativně vysokou účinností na mite - borne virus. V České republice má také používání chemoterapie při ozdravování česneku na viry OYDV, LYSV, SLV a GCLV dobré výsledky srovnatelné s ozdravením meristémy, přičemž nejsou známy vedlejší negativní účinky. Jako chemická složka je do média přidáván ribavirin. Navíc pomocí chemoterapie je ozdravený materiál lépe množen. Stem - disc dome culture se v České republice nevyužívá jako metoda pro ozdravení, ale jen jako metoda pro množení již ozdraveného materiálu. Ayabe a Sumi (2001) ovšem udávají, že rostlinky takto ozdravené nevykazují příznaky viru a metoda je podle nich srovnatelná s meristémovou metodou a struktury z této metody vzniklé mají podobné vlastnosti jako kultury vzniklé meristémem kultury. Podle mého názoru by se mohla stem - disc dome kultura otestovat jako ozdravovací metoda i v České republice.

- 43 -

5. Závěr

V této práci je popsán botanický druh Allium sativum (česnek setý), jeho možnosti a způsoby pěstování (agrotechnika, hnojení, sklizeň). Všeobecná charakteristika je rozčleněna na botanické zařazení a původ Allium sativum, dělení česneku dle různých kritérií (s ohledem na vnitřní rytmus druhu Allium sativum, tvorby lodyhy a stavbu cibule, dle barvy vnějšího blanitého obalu obepínajícího stroužky a technického zařazení česneku jako zeleniny). Jsou zde zmíněny účinné látky česneku a jeho všeobecně kladný vliv na lidský organismus. V této části je popsána morfologie česneku, shrnuty jeho uznané odrůdy dle Státní odrůdové knihy a popsány některé příbuzné druhy česneku (především Allium ursinum - česnek medvědí) a okrasné česneky. Popsány jsou choroby abiotického i biotického původu a škůdci. Součástí botanické charakteristiky je také zpracování údajů o česneku ze Situační a výhledové správy ZELENINA z roku 2007. Další částí bylo popsání virů škodících na česneku a jejich škodlivosti se začleněním a popisem virů a především rostliných virů (fytovirů). K nim se zahrnují tyto nejvýznamnější - rod Potyvirus, k jehož nejdůležitějším zástupcům patří Onion yellow dwarf virus a Leek yellow stripe virus, rod Carlavirus a jeho členové Garlic common latent virus a Shallot latent virus a rod Allexivirus, dále potom Garlic dwarf reovirus z čeledi Reoviridae. Možnosti ozdravení dle literárních rešerší jsou především meristémové kultury, meristémové kultury využívající termoterapii a méně pak meristémy využívající chemoterapii (z důvodů poškození česneku nebo změny jeho kultivarových vlastností). K ozdravení je podle Ayabe, Sumi (2001) také využívána stem - disc dome kultura, kterou u nás v Havlíčkově Brodě používají pouze jako způsob množení již ozdraveného česneku. V našich podmínkách se česnek ozdravuje ve Výzkumném ústavu bramborářském v Havlíčkově Brodě a v MZLU Brno, Mendeleu ústavu genetiky v Lednici. Oba ústavy vzájemně spolupracují a ozdravují 20 odrůd česneku (Alan, Bzenecký, Japo, Král, Kuklenský, Lukan, Moravan, Poděbradský, Prim, Ropal, Rožďálovický, Sukoradský, Znojemský, Záhorský, L. Dubový vrch, L. Karel, L. Prostějovsko, L. Rousínov 1, L. Rozhavovce, Revničan). V obou ústavech se používá ozdravení pomocí meristémů a meristémové kultury s využitím chemoterapie (s níž však nejsou negativní zkušenosti ovlivňující kultivarové vlastnosti, které uvádí Ayabe, Sumi, 2001), v Lednici také termoterapie. Všechny tyto metody mají v ozdravení přibližně stejnou úspěšnost. - 44 -

6. Souhrn

Tato práce je zaměřena na virové choroby Allium sativum, česneku setého, a možnosti jeho ozdravení dle literárních rešerší. Dle získaných informací shrnuje nejvhodnější způsoby ozdravení česneku v našich podmínkách. Dále se práce orientuje na botanickou charakteristiku a způsob pěstování se zaměřením na choroby a škůdce.

Resume

My final work is dedicated to viral diseases and pests of Allium sativum and its recovery. My origins are literary based on the background research. This work summaries the most suitable way of garlic recovery in Czech Republic conditions. This work is focused on botanic characterization and the correct way of cultivation against garlic diseases and pests.

- 45 -

7. Seznam použité literatury

1. AYABE M., SUMI S. (2001): A novel efficient tissue culture method - “stem - disc dome culture“ - for producing virus - free garlic (Allium sativum L.), Plant Cell Rep (2001) 20:503 - 507. 2. BARG E., LESEMANN D.E., VETTEN H.J., GREEN S.K. (1994): Identification, partial characterization and distribution of viruses infecting Allium crops in South and South-eat Asian countries. Acta horticulturae, 358: 251-258. 3. BARG E., LESEMANN D.E., VETTEN H.J., GREEN S.K. (1997): Viruses of alliums and their distribution in different Allium crops and geographical regions. Acta Horticulturae, 433: 607-616. 4. BELLARDI M.G., MARANI F., BETTI L., RABITI, A.L. (1995): Detection of Garlic common latent virus (GCLV) in Alium sativum L. in Italy. Phytopathologia Mediterranea, 34: 58-61. 5. BERTACCINI A., BOTTI S., TABANELLI D., DRADI G., FOGHER C., PREVIATI A., DA RE F. (2004): Micropropagation and Establishment of Mite Borne Virus - Free Garlic (Allium sativum), Acta horticulturae 631, ISHS 2004. 6. BOS L. (1981): Leek yellow stripe virus, AAB Description of Plant viruses, No. 240. Association of Applied Biologists, Wellesbourne, UK. 7. BOS L. (1999): Plant viruses, unique and intriguing pathogens. Backhuys Publishers, Leiden. ISBN 90-5782-012-9. 8. BUCHTOVÁ I. (2007): Situační a výhledová správa ZELENINA, Ministerstvo zemědělství České republiky, ISBN 978-80-7084-604-9, ISSN 1211-7692. 9. CONCI V.C., CANAVELL A., LUNELLO P., DI RIENZO J., NOME S.F., ZUMELZU G., ITALIA R. (2003): Yield losses associated with virus infected garlic plants during five successive years. Plant Disease, 87: 1411-1415. 10. DOVAS C.I., HATZILOUKAS E., SALOMON R., BARG E., SHIBOLETH Y., KATIS N.I. (2001a): Incidence of viruses infecting Allium spp. in Greece. European Journal of Pathology, 107: 677-684. 11. DIEKMANN M. (1997): Allium spp.. FAO/IPGRI, no. 18, 59p. ISBN 92-9043-3469.

- 46 -

12. DOVAS C.I., HATZILOUKAS E., SALOMON R., BARG E., SHIBOLETH Y., KATIS N.I. (2001b): Comparison of methods for virus detection in Allium spp. Journal of Phytopathology, 149: 731-737. 13. FAJARDO T.V.M., NISHIJIMA M., BUSO, J.A. TORRES, A.C. AVILA A.C., RESENDE R.O. (2001): Garlic viral complex: identification of potyviruses and carlaviruses in Central Brasil. Fitopathologia Brasileira, 26: 619-626. 14. FILHO P.deA.M., NAGATA T., DUSI A.N., BUSO J.A., TORRES A.C., EIRAS M., RESENDE R.deO. (2004): Detection of three Allexivirus species infecting garlic in Brasil. Pesq. agropec. brasil, Brasília, 39(3): 735-740. 15. GRAICHEN K. (1991): Gelbstreifigkeit des Porrees verursacht erhebliche Pflanzenausfalle. Gartenbau, 38: 17-19 16. HAVRÁNEK P. (1985): Výzkum sadbových oblastí pro viruprostý česnek, C 11 329 - 206 - 02 - 02 (b). 17. HAVRÁNKOVÁ M., HARVRÁNEK P. (1987): Odvození viruporstých klonů československých odrůd česneku, Výzkumný a šlechtelský Ústav Olomouc, 31: 27 - 34. 18. HLUŠEK J., RICHTER R., RYANT P. (2002): Výživa a hnojení zahradních plodin, Vydáno redakcí odborných časopisů, Praha, 1, vydání, ISBN 80 - 902413 - 5 - 2. 19. JANČA J, ZENTRICH J. A. (1994): Herbář léčivých rostlin, 1. díl, EMINENT, Praha, 1. vydání, ISBN 80 - 85876 - 02 - 7. 20. JELÍNEK J., ZICHÁČEK V. (2003): Biologie pro gymnázia, Olomouc s. r. o., 6. rozšířené vydání, ISBN 80 - 7182 - 159 - 4. 21. KLUKÁČKOVÁ, J., NAVRÁTIL, M., DUCHOSLAV, M. (2007): Natural infection of garlic (Allium sativum L.) by viruses in the Czech Republic. Journal of Plant Disease and Protection, 114 (3): 97-100. 22. KONVIČKA O., 1998, Česnek (Allium sativum), Olomouc, ISBN 80 - 238 - 1928 -3. 23. KÓŇA J., KÓŇOVÁ E. (2005): Cibul’ové zeleniny, Garmond Nitra, 1. vydání, ISBN 80 - 89148 - 21 - 2. 24. KŘIŽAN B. (2008), ústní sdělení. 25. LEE Y. W., YAMAZAKI S., OSAKI T, INOUYE T. (1979): Two elongated viruses in garlic, garlic latent virus and garlic mosaic virus. Annals of the Phytopathological Society of Japan, 45: 727-734.

- 47 -

26. LOT H., CHOVELON V. SAUCHE, S. DELECOLLE, B. (1998): Effect of onion yellow dwarf virus and leek yellow stripe virus on symptomatology and yield loss of three French garlic cultivars. Plant Disease, 82: 1381-1385. 27. LUNELLO P., DI RIENZO J., CONCI V.C. (2007): Yield loss in garlic caused by Leek yellow stripe virus Argentinean isolate. Plant Disease, 91: 153-158. 28. MAVRIČ I., MIRKOVIČ V. RAVNIKAR, M. (1999): Virus infection of Alliums. Sborník abstraktů, Ljubljana 3.-4.3.1999- Društvo za varstvo rastlin Slovenije, 4550. 29. NAUŠOVÁ, O., KUČEROVÁ, Z., ONDRUŠIKOVÁ, E., KŘIŽAN, B., WASSERBAUEROVÁ,

L.,

SOUKUPOVÁ

J.,

KARLOVÁ,

K.,

STAVĚLÍKOVÁ, H., DUŠEK, K. Effectivity evaluation of the meristem preparation method on sanitation of 20 garlic genotypes. Book of abstracts from Biotechnology 2008, (ed. ŘEHOUT, V.), Scientific Pedagogical Publishing, České Budějovice, 2008, p. 193-195, ISBN: 80-85645-58-0 30. NAVRÁTIL M., Katedra buněčné biologie a genetiky : Základy virologie [online]. 2008 [cit. 2008-04-20]. Dostupný z WWW: . 31. PALUDAN N. (1980): Virus attack on leek survey, diagnosis, tolerance of varieties and winter hardiness. Tidsskrift Planteav, 84: 371-385. 32. PAPPU H. R., HELLIER B. C., DUGAN F. M. (2005): First report Onion yellow dwarf virus, Leek yellow stripe virus, and Garlic common latent virus in garlic in Washington State. Plant Disease, 89: 205. 33. PETŘÍKOVÁ K. a kolektiv (2006) Zelenina: pěstování, ekonomika, prodej, Profi Press, Praha, 1. vydání, ISBN 80 - 86726 - 20 - 7. 34. POKLUDA R. (2008), ústní sdělení 35. RABINOWITCH H. D. & CURRAH L. [eds] (2002): Allium crop science: Recent Advantages. – CAB International, Wallingford. 36. ROD J., HLUCHÝ M., ZAVADIL K., PRÁŠIL J., SOMSSICH I., ZACHARDA M. (2005): Obrazový atlas chorob a škůdců zeleniny střední Evropy. Ochrana zeleniny v integrované produkci včetně prostředků biologické ochrany rostlin, Biocont Laboratory, spol. s. r. o., Brno. 37. ROSYPAL S. a kolektiv autorů (2003): Nový přehled biologie, Scienta Praha, 1. vydání, ISBN 80 - 7183 - 268 - 5. 38. SAIKI R. K., GELFAND D. H., STOFFEL S., SCHARF S. J., HIGUCHI R., HORN G. T., MULLIS K. B., ERLICH H. A. (1988): Primer-directed enzymatic - 48 -

amplification of DNA with a termostable DNA polymerase. Science, 239: 487491. 39. Seznam odrůd zapsaných ve Státní odrůdové knize ke dni 1.července 2007. ÚKZÚZ Brno 40. ŠAFRÁNKOVÁ I. (2007), ústní sdělení 41. ŠEFROVÁ H. (2006): Rostlinolékařská entomologie, KONVOJ, spol. s. r. o., Brno, 1. vydání, ISBN 80 - 7302 - 086 - 6. 42. ŠROT R. (1987): 1000 dobrých rad zahrádkářům, Státní zemědělské nakladatelství Praha, 3. vydání, ISBN 07 - 094 - 87. 43. TAKAICHI M., NAGAKUBO T., OEDA K. (2001): Mixed virus infection of garlic determined by a multivalent polyclonal antiserum and virus effects on disease symptoms. Plant Disease, 85: 71 –75. 44. TAKAICHI M., YAMAMOTO M., NAGAKUBO T., OEDA K. (1998): Four garlic viruses identified by Reverse transcription – Polymerase chain reaction and their regional distribution in Northern Japan. Plant Disease, 82: 694-698. 45. TSUNEYOSHI T., MATSUMI T., DENG T.C., SAKO I., SUMI S. (1998b): Differentiation of Allium carlaviruses isolated from different parts of the world based on the viral coat protein sequence. Archives of Virology, 143: 1093-1107. 46. UCMAN R., ŽEL J., RAVNIKAR M. (1997): Thermotherapy in virus elimination from garlic: influences on shoot multiplication from meristems and bulb formation in vitro, Scientia Horticulturae 73 (1998) 193 - 202. 47. VAN DIJK P. (1991): Mite- borne virus isolates from cultivated Allium species and their classification into two new rymoviruses in the family Potyviridae. Netherlands Journal of Plant Pathology, 97: 381-399. 48. VAN DIJK P. (1993b): Carlavirus isolates from cultivated Allium species represent three viruses. Plant Pathology, 99: 233-257. 49. VYMAZAL M. Profizahrada.cz [online]. 2001-2008 [cit. 2008-04-23]. Dostupný z WWW: . ISSN 1803-0033. 50. WALKEY D.G.A., WEBB M.J.W., BOLLAND C.J., MILLER A. (1987): Production of virus-free garlic (Allium sativum L.) and shallot (A. ascolonicum L.) by meristem-tip culture. In: Journal of Horticultural Science, 62: 211-220.

- 49 -

51. YAMASHITA K., SAKAI J., HANADA K. (1996): Characterization of new virus from garlic (Allium sativum L.), garlic mite-borne mosaic virus. Annals of the Phytopathological Society of Japan, 62: 483-489.

- 50 -