Rezistence obilnin vůči viru žluté zakrslosti ječmene

03. 08. 2017 Ing. Jana Chrpová, CSc. a kol. Choroby Zobrazeno 2483x

Dlouhodobě jsou na území ČR sledováni dva nejvýznamnější původci virových chorob obilnin: virus zakrslosti pšenice (WDV - Wheat dwarf virus) a virus žluté zakrslosti ječmene (BYDV - Barley yellow dwarf virus). Za závažné můžeme považovat obě virové choroby, které střídavě nabývají na významu.

Infekce BYDV i WDV se často vyskytují jako směsné. Přítomnost virů v rostlině nelze s jistotou určit jen na základě symptomů, protože mohou být zaměnitelné s jinými fyziologickými stresy (např. mráz, sucho, nedostatek fosforu). Vždy je nutné potvrzení laboratorní analýzou (ELISA, molekulární metody).

Přenos viru a napadení rostlin

BYDV patří k závažným patogenům obilnin. BYDV působí největší škody u ječmene a ovsa, menší u pšenice a tritikale, nejmenší u žita a kukuřice. K velkému poškození porostů, které může vést až k jejich zaorání, dochází při epidemickém výskytu především u ozimého ječmene. Jedná se o luteovirus s několika kmeny, z nichž na našem území převládá PAV kmen, který se vyznačuje silnou patogenitou. BYDV je přenášen některými druhy mšic, z nichž jsou u nás nejvýznamnější Rhopalosiphum padi, Sitobion avenae a Metopolophium dirhodum. Jinými způsoby se virus nepřenáší. Virus infikuje všechny u nás pěstované obilniny a řadu travních druhů. V důsledku napadení virem dochází k ucpávání cévních svazků a omezení celkového růstu. Menší kořenový systém a problémy s asimilačním tokem v rostlinách navozují symptomy nedostatečné výživy. Mezi příznaky patří různě silná zakrslost. U ječmene a některých odrůd pšenice žloutnou od špiček a jejich okrajů, přičemž se chlorotické skvrny, případně rozplývavé pruhy, objevují uprostřed listové čepele. Oves a některé odrůdy pšenice a žita mají červené až červenohnědé zbarvení listů. Riziko poškození porostů BYDV se zvyšuje při zvýšeném stresu abiotického původu (mráz, sucho).

WDV je přenosný nymfami a imagy křísa polního (Psammotettix alienus). Virová zakrslost pšenice napadá ozimou pšenici i ozimý ječmen. Důsledky napadení virem jsou velmi závažné. Rostliny infikované na podzim většinou nepřezimují. Přezimované rostliny zůstávají zakrslé, nesloupkují, listy silně žloutnou nebo červenají. Tolerantnější odrůdy, mezi které patří např. staré odrůdy Mironovská 808 a Regina, sice vymetají, ale redukce výnosu napadených rostlin se pohybuje v rozmezí 80–90 %.

Možnosti ochrany proti virovým chorobám

Ochrana proti virovým chorobám vyžaduje komplexní přístup a spočívá v prevenci infekce.

Z agrotechnických opatření je to hubení zdrojů nákazy (vzešlý infikovaný výdrol obilnin) a přenašečů viru včasnou podmítkou a hlubokou orbou. Velmi účinný je pozdní výsev ozimů, neboť s postupujícím podzimem přenašečů virových chorob ubývá. U jařin přináší uspokojivé výsledky velmi časný výsev jařin, ke vzcházení rostlin tak dochází v době, kdy se ještě přenašeči nevyskytují.

K ochranným zákrokům patří rovněž použití insekticidních mořidel a hubení přenašečů insekticidy. Při aplikaci insekticidní ochrany proti přenašečům je vhodné sledovat letovou aktivitu mšic.

Efektivní způsob, jak zabránit škodám způsobovaným BYDV nebo je minimalizovat, představuje pěstování odrůd s vyšším stupněm rezistence.

Odrůdy s vyšší odolností vůči WDV nejsou k dispozici, komerčně využívané odrůdy se liší od sebe pouze stupněm náchylnosti a nejsou známy ani zdroje rezistence, které by mohly být využity ve šlechtění.

Genetické základy rezistence ječmene a pšenice k BYDV

Odolnost vůči BYDV bývá definována jako tolerance. Dosavadní výsledky výzkumu ukazují, že může být založena na více genech malého i velkého účinku.

Pro rezistenci ječmene má největší význam gen Yd2, který byl poprvé popsán v roce 1959 v etiopských jarních ječmenech. Účinnost genu je ovlivněna genetickým pozadím, podmínkami prostředí i kmenem viru. Uvádí se, že gen je účinný především proti kmenům PAV a MAV. Gen rezistence Yd2 se podařilo přenést i do ozimého ječmene. V současné době byly již odrůdy s genem Yd2 registrovány i v Evropě, např. v roce 2006 italská odrůda Doria ječmene jarního určená pro krmné účely, v Německu byla v roce 2012 registrována odrůda ozimého ječmene Paroli s genem Yd2 a v ČR byla v témže roce registrována odrůda Travira, která je také nositelem genu Yd2. Pro šlechtění na rezistenci je výhodné, že přítomnost genu Yd2 může být efektivně prokázána pomocí markéru Ylp.

U pšenice nedochází k tak velkému poškození rostlin jako u ječmene. Současně však nejsou k dispozici významné zdroje rezistence. Podstata genetické odolnosti proti viru žluté zakrslosti ječmene (BYDV) byla zatím popsána u dvou zdrojů pšenice. Mírná odolnost byla identifikována u brazilské odrůdy jarní pšenice Frontana s genem Bdv1. Dalším zdrojem odolnosti je Thinopyrum intermedium. Z tohoto zdroje byly vytvořeny translokované linie pšenice (translokace 7EL, která obsahuje gen rezistence Bdv2). Žádný z těchto zdrojů však v našich infekčních testech nevykazoval zvlášť výraznou odolnost v porovnáním s běžnými genotypy.

Hodnocení rezistence vůči BYDV

Reakce genotypů pšenice na infekci BYDV je ve VÚRV, v.v.i. hodnocena v maloparcelkových polních pokusech s infekční a kontrolní variantou. Hodnocení rezistence probíhá podle dlouhodobě využívané metodiky (Vacke a kol. 1996: Genetika a Šlechtění, 32: 95–106). Testované genotypy jsou ve stadiu třetího listu až počátku odnožování infikovány BYDV. Jako vektory viru slouží mšice Rhopalosiphum padi ze skleníkových chovů. V době kvetení je vyhodnocena symptomatická reakce podle desetistupňové škály (Schaller a Qualset, 1980: Proc. Third International Wheat Conference, Madrid, Spain, University of Nebraska Agricultural Experiment Station, Public. MP, 41, 528–541). Po sklizni je stanovena redukce hmotnosti zrna na klas v porovnání s neinfikovanou kontrolou. Důležitá je volba kontrolních odrůd. Průběžně probíhá hodnocení sortimentu registrovaných odrůd.

Odolnost odrůd ozimého ječmene vůči BYDV

U odrůd ječmene ozimého stále převládá různý stupeň náchylnosti (obr. 1). U nejnáchylnějších odrůd byla zjištěna 100% redukce hmotnosti zrna na klas. Jako náchylná kontrola je využívána odrůda Graciosa. V minulosti byla mírná rezistence zjištěna u německé odrůdy Sigra, která je slouží jako kontrola pro mírnou rezistenci. Později byla podobná úroveň rezistence prokázána u odrůd Finesse, Saffron a Traminer.

Hodnocení rezistence odrůd ozimého ječmene ze současného sortimentu je uvedeno v tabulce 1. Nejvyšší úroveň rezistence byla prokázána u kontrolní odrůdy Wysor, která je nositelem genu Yd2. Z registrovaných odrůd vykazovaly nejvyšší úroveň rezistence odrůdy Travira s genem Yd2 (obr. 2) a odrůda Yatzi, která není nositelem genu Yd2.

Tab. 1: Výsledky hodnocení rezistence odrůd ječmene ozimého vůči BYDV v polních pokusech s umělou infekcí (2014–2016) - pořadí odrůd pro sledované znaky

Obr. 1: Různý stupeň náchylnosti odrůd ozimého ječmene po umělé infekci, v pozadí neinfikovaná kontrola

Obr. 2: Reakce odrůd na umělou infekci BYDV: 161 - Wysor, 162 - Graciosa, 163 - Travira; v pozadí neinfikovaná kontrola

Odolnost odrůd pšenice vůči BYDV

Nejvyšší úroveň rezistence v rámci materiálů hodnocených ve VÚRV, v.v.i. byla zjištěna u pšenično-pýrného hybrida PSR 3628 (tab. 2). Jako kontrolní odrůdy jsou využívány Sparta (mírně rezistentní), Vlada (mírně náchylná) a linie SG-S 27-03 (náchylná). Rozdíly mezi mírně rezistentní odrůdou Sparta a mírně náchylnou odrůdou Vlada jsou zřejmé z obrázku 3. Současné šlechtění pšenice na rezistenci vůči BYDV je orientováno především na záchyt náchylných materiálů na úrovni náchylné linie SG-S 27-03 (obr. 4). Mírnější reakci na infekci BYDV vykazovaly některé starší odrůdy ozimé pšenice: Saskia, Rialto, Meritto, Rexia, Svitava, Anduril, Simila, Baryton a Orlando. Na základě dalších šetření bylo zjištěno, že odrůdy Elan a Matylda mají méně viditelných symptomů než ostatní zkoušené odrůdy a současně vykazují redukci hmotnosti zrna v klase srovnatelnou s kontrolní odrůdou Sparta.

Tabulka 2 přináší výsledky hodnocení současného sortimentu pšenice ozimé. Bylo zjištěno, že odrůdy Brokat, Fakir a Zeppelin mají po umělé infekci BYDV méně symptomů i relativně nízkou redukci hmotnosti zrna na klas. Výnosová tolerance na úrovni kontrolní odrůdy Sparta byla zjištěna i u odrůdy Athlon.

BYDV obvykle na jarní pšenici nepůsobí příliš velké škody. V rámci souboru odrůd pšenice jarní jako mírně rezistentní kontrolní odrůda používána Anza, která je nositelem genu Bdv1 (tab. 3) Jako náchylná kontrola byla použita odrůda Jara. Nejvyšší rezistence na úrovni symptomů zjištěna u odrůdy Quintus. Tomuto zjištění však neodpovídala redukce hmotnosti zrna na klas ani redukce výšky rostlin. Největší výnosová tolerance byla zjištěna u odrůdy Alondra.

Tab. 2: Výsledky hodnocení rezistence odrůd pšenice ozimé vůči BYDV v polních pokusech s umělou infekcí (2014–2016) - pořadí odrůd pro sledované znaky

Tab. 3: Výsledky hodnocení rezistence odrůd pšenice jarní vůči BYDV v polních pokusech s umělou infekcí (2014–2016) - pořadí odrůd pro sledované znaky

Obr. 3 Kontrolní odrůdy pro rezistenci vůči BYDV: 187 - Vlada mírně náchylná, 188 - Sparta mírně rezistentní)

Obr. 4 Kontrolní odrůdy pro rezistenci vůči BYDV: 185 - SG-S 27-03 náchylná, 186 - PSR 3628 rezistentní)

Výskyt BYDV na území ČR

Na základě provedených opakovaných šetření bylo možno vymezit orientační oblasti výskytu pro jednotlivé přenašeče. BYDV se s převahou vyskytuje v okresech Beroun, Havlíčkův Brod a Karviná, kde několikanásobně převažovaly výskyty BYDV nad prokázanými výskyty WDV. Hojné výskyty viróz s převahou BYDV byly zjištěny i v pardubické podoblasti, zahrnující území okresů Pardubice a Rychnov nad Kněžnou. Vyrovnaný poměr výskytů WDV a BYDV byl zaznamenán na Moravě a ve Slezsku s přesahem do jižních Čech a zahrnuje území okresů Vsetín, Přerov, Nový Jičín, Frýdek-Místek, Opava, Jeseník, Šumperk, Zlín, Hodonín, Břeclav, Znojmo, Brno-město, Blansko, Třebíč, Jihlava, Pelhřimov. Zřetelně vyrovnaný výskyt obou viróz byl zjištěn i v enklávách, které představují okresy Náchod, Mělník, Karlovy Vary, Klatovy, Rokycany a hlavní město Praha.

Závěr

BYDV působí největší škody u ječmene ozimého. Zde je možno kromě dalších ochranných opatření využít i odrůdové rezistence. Účinnou ochranu zajišťuje přítomnost genu Yd2. V současné době je v ČR registrována odrůda Travira s genem Yd2. Lze předpokládat, že budou registrovány i další odrůdy s tímto genem (novošlechtění již procházejí registračními zkouškami). V rámci hodnocení prokázala vysokou odolnost vůči BYDV také odrůda Yatzi (není nositelem genu Yd2), která se však v praxi nerozšířila. Pěstování odrůd s prokázanou odolností vůči BYDV lze doporučit zvláště v rizikových oblastech.

U pšenice ozimé nejsou mezi komerčně využívanými odrůdami velké rozdíly v úrovni rezistence a jednoznačné ohodnocení je poměrně obtížné. Do rizikových oblastí je možno doporučit odrůdy, které mají vyšší výnosovou toleranci (Elan, Matylda, Brokat, Fakir, Zeppelin, Athlon). Současné šlechtění pšenice na rezistenci vůči BYDV je orientováno především na záchyt silně náchylných materiálů.

Článek byl zpracován na základě výsledků projektu NAZV QJ1310055. Poděkování patří Ing. Š. Bártové za technickou spolupráci, RNDr. J. Štolcové a Ing. Z. Červené za vedení chovů mšic pro umělou infekci ve skleníkových podmínkách.

Ing. Jana Chrpová, CSc., Mgr. Jana Palicová, Ph.D.; Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i. Praha-Ruzyně

Ing. Marie Váňová, CSc.; Agrotest fyto Kroměříž

Rezistence obilnin vůči viru žluté zakrslosti ječmene