Odolnosť odrôd pšenice ozimnej voči múčnatke trávovej

Rastliny majú vyvinutých niekoľko obranných stratégií na boj proti kolonizácii patogénmi. Prirodzená ochrana rastlín pred patogénmi je založená na rôznych mechanických a chemických bariérach, ktoré sú v rastline vytvorené ešte pred samotným vznikom infekcie. Odolnosť voči chorobám je teda založená na schopnosti rastliny zastaviť, alebo spomaliť aktivitu patogéna, ktorý môže mať mnoho foriem. Súčasné metódy ochrany pred múčnatkou trávovou využívajú najmä fungicídy a rezistentné kultivary s génmi rezistencie označovanými ako Pm gény.

 

 

Vedomosti o tom, ktoré gény sú prítomné v súčasných odrodách, sú ešte stále neúplné. Rasovo špecifické gény rezistencie sa v šľachtení využívajú vo veľkej miere, avšak na zmenu avirulencie na virulenciu je u patogéna potrebná len jedna mutácia, z toho dôvodu je tento typ rezistencie ľahko prekonateľný. Od roku 2006 boli v poľných podmienkach VÚRV Piešťany hodnotené registrované odrody pšenice ozimnej. Pre zvýšenie infekčného tlaku patogéna boli do pokusov zaradené náchylné odrody Kanzler a Carsten V. Napadnutie listovej plochy bolo hodnotené približne v 10-dňových intervaloch. Z napadnutia listovej plochy, vyjadrenej v percentách, boli vypočítané hodnoty plochy pod krivkou rozvoja choroby– AUDPC. Výsledky hodnotenia pojednávajú o nešpecifickej odolnosti 42 registrovaných odrôd (Alana, Arida, Armelis, Astella, Axis, Balada, Bardotka, Bety, Blava, Bonita, Brea, Bruta, Clever, Corsaire, Charger, Elpa, Estica, Eva, Evelina, Hana, Ignis, Ilias, Ilona, Ines, Klea, Košútka, Lívia, Malvína, Malyska, Markola, Mladka, Mv Magvas, Petrana, Residence, Sana, Torysa, Vanda, Veldava, Velta, Viginta, Vlada, Zerda) a zahŕňajú desaťročné pozorovania v podmienkach prirodzeného infekčného tlaku.

 

 

 

Vzhľadom k väčšiemu objemu dát (42 registrovaných odrôd) a kvôli lepšej interpretácii výsledkov boli hodnotené odrody rozdelené na 2 skupiny podľa pôvodu: slovenské (23) a zahraničné (19) registrované odrody. Pri porovnaní priemerného napadnutia oboch skupín genotypov bol najväčší rozdiel pozorovaný v roku 2013, kedy boli slovenské odrody napadnuté na úrovni 730 hodnoty AUDPC a zahraničné len na úrovni 547 hodnoty AUDPC. Podobne to bolo aj v roku 2012 a 2011. Vo všeobecnosti boli slovenské odrody v každom roku napadnuté viac ako zahraničné s výnimkou rokov 2006 a 2007, kedy bolo napadnutie o niečo málo vyššie v kategórii zahraničných genotypov (Obr.1).

 

 

Zo slovenských genotypov sa v priebehu celého desaťročného obdobia ako najodolnejšia prejavila odroda Armelis (AUDPC=363). Najvyššiu odolnosť preukázala v roku 2010 (AUDP=148). Naopak, genotypom s najnižšou úrovňou odolnosti v priebehu celého obdobia bola odroda Košútka (AUDPC=884), najviac napadnutá bola v roku 2013 (AUDPC=2055), 2012 (AUDPC=1428) a 2008 (AUDPC=1290). Napadnutie genotypu v tomto prípade prezentuje náchylnosť- slabú náchylnosť odrody. Odrody Ilona a Torysa patria ku kontrolným odrodám so strednou až dobrou odolnosťou voči múčnatke trávovej. Ich napadnutie bolo na úrovni 604 hodnoty AUDPC (Ilona) a 620 hodnoty AUDPC (Torysa). Obidve odrody preukázali najnižšiu úroveň odolnosti v roku 2012, kedy mali hodnoty napadnutia na úrovni 969 hodnoty AUDPC (Ilona) a 1294 hodnoty AUDPC (Torysa), čo predstavuje slabú náchylnosť– náchylnosť. V ostatných rokoch mali odolnosť na veľmi dobrej úrovni. Poradie genotypov podľa odolnosti od náchylného po odolný je nasledovné: Košútka, Bonita, Malyska, Torysa, Blava, Ilona, Markola, Astella, Petrana, Sana, Velta, Zerda, Veldava, Arida, Vanda, Viginta, Klea, Malvína, Axis, Eva, Ignis, Lívia, Armelis (Obr.2).

 

 

Zo zahraničných genotypov preukázali najvyššiu odolnosť odrody Bardotka (AUDPC=208) a Evelina (AUDPC=267). Úroveň odolnosti odrody Mv Magvas bola spomedzi zahraničných genotypov na najnižšej úrovni (AUDPC=859). Najvyššiu hodnotu (AUDPC=1581) prejavila odroda Mv Magvas práve v roku s najsilnejším tlakom zo strany patogéna (rok 2008). Spomedzi zahraničných odrôd patrí ku kontrolným odroda Ilias s dobrou odolnosťou voči múčnatke. Jej priemerná hodnota bola na úrovni 454 hodnoty AUDPC, s najväčším napadnutím opäť v roku 2008 (AUDPC=733). Poradie hodnotených zahraničných genotypov od náchylného po odolný je nasledovné: Mv Magvas, Vlada, Alana, Mladka, Bety, Elpa, Brea, Ines, Clever, Balada, Corsaire, Resistance, Ilias, Bruta, Hana, Estica, Charger, Evelina, Bardotka (Obr.3).

 

 

Pri zhrnutí možno usúdiť, že odroda Bardotka svojou odolnosťou jednoznačne vyčnieva spomedzi ostatných genotypov a naopak odrody Košútka a Mv Magvas prejavili najväčšiu náchylnosť na napadnutie múčnatkou trávovou. Priemerné hodnoty AUDPC všetkých genotypov za celé obdobie pozorovania sa pohybovali od 208 (Bardotka) do 884 (Košútka). V genóme niektorých hodnotených odrôd boli detegované špecifické gény rezistencie. Diverzita génov je však veľmi malá a odrody, ktoré ich majú v genóme zabudované, boli aj tak viac či menej múčnatkou napadnuté. Tento fakt poukazuje na skutočnosť, že dané špecifické gény nie sú efektívne. Napríklad medzi úrovňou napadnutia odrôd Bruta a Hana, ktoré sú bez génu rezistencie a odrodou Corsaire, ktorá má kombináciu génov Pm2+6+4b nie je štatisticky významný rozdiel. Odrody s rovnakou kombináciou génov Pm2+6 Estica a Torysa a Ines majú štatisticky rozdielne hodnoty napadnutia. Estica je odolnejšia ako Ines. Odroda Torysa, napriek tomu, že nebola hodnotená v súbore s uvedenými dvoma odrodami, patrí podľa celkového hodnotenia medzi náchylnejšie odrody ako Estica a Torysa. Slovenské odrody Ignis a Eva, hodnotené ako odolné, ktoré nemajú gén rezistencie sú v odolnosti štatisticky na rovnakej úrovni ako odroda Lívia s génom Pm8. Tento gén rezistencie už nie je efektívny a odolnosť odrody Lívia je pravdepodobne prejavom nešpecifickej odolnosti. Význam hodnotenia nešpecifickej odolnosti potvrdzuje aj fakt pri porovnaní odrôd bez génu rezistencie, ktoré majú štatisticky rozdielne úrovne odolnosti: stredne odolné odrody Klea, Viginta a Astella v porovnaní s náchylnými odrodami Košútka a Blava; a taktiež stredne odolná odroda Brea v porovnaní so stredne náchylnou odrodou Alana a náchylnou odrodou Mv Magvas. Medzi úrovňou odolnosti odrôd Klea, Viginta a Astella, ktoré sú bez génu rezistencie a úrovňou odolnosti odrôd Markola a Veldava s Pm2 génom nie sú štatisticky významné rozdiely. Malvína s kombináciou génov rezistencie Pm4b+8 patrí k odolnejším odrodám. Odrodu Sana taktiež s kombináciou génov Pm2+6+8 možno zaradiť medzi stredne odolné – stredne náchylné, avšak s pomerne stabilnou úrovňou odolnosti bez väčších výkyvov hodnôt AUDPC počas sledovaného obdobia. Slovenskú odrodu Ilonu a zahraničnú odrodu Vladu, s rovnakým génom rezistencie Pm5, možno zaradiť medzi stredne náchylné až stredne odolné odrody v rámci hodnotených súborov. Gén Pm6 bol detegovaný v odrode Elpa, ktorú možno zaradiť medzi stredne odolné až stredne náchylné odrody.

 

Záverom možno konštatovať, že používanie odolných kultivarov je účinný, ekonomický a ekologicky bezpečný prístup k eliminácii používania fungicídov a k zníženiu produkčných strát spôsobených chorobami. Nakoľko však gény rezistencie majú tendenciu stať sa vplyvom častých zmien v populácii patogéna a behom krátkej doby neefektívnymi, je potrebné hľadať nové zdroje odolnosti a využívať dostupné zdroje odolnosti voči múčnatke v kombináciách, ktoré zabezpečia účinnú a dlhodobú odolnosť. Slabá stálosť rasovo špecifickej rezistencie však v mnohých prípadoch vedie k názoru, že nešpecifická rezistencia prináša uspokojivejšiu odolnosť voči chorobám, a to aj bez použitia pesticídov. Šľachtenie na túto kvantitatívnu rezistenciu je schodnejšia cesta, avšak je pomerne náročné nájsť vhodný fenotypový základ. Genotypy s vyhovujúcou odolnosťou sú potencionálne vhodné do kontinuálneho procesu tvorby nových odrôd dobre adaptovaných pre pestovateľské podmienky Slovenska.

 

Poďakovanie: Štúdia vznikla vďaka podpore MPRZ SR v rámci projektu VINORAP „Vývoj a inovácie primárnej rastlinnej produkcie pre zabezpečenie bezpečnosti potravín, udržateľného poľnohospodárstva a zníženia zaťaženia životného prostredia“.

 

Autori: RNDr. M. Majeská, PhD., Ing. K. Bojnanská, VÚRV Piešťany