Grzyby zasiedlaj¹ce zdrowe ³ozy winoroœli (Vitis spp.) w wybranych szkó³kach EWA KRÓL

Transkrypt

1 ACTA AGROBOTANICA Vol. 59 z s Grzyby zasiedlaj¹ce zdrowe ³ozy winoroœli (Vitis spp.) w wybranych szkó³kach EWA KRÓL Katedra Fitopatologii, Akademia Rolnicza, ul. Leszczyñskiego 7, Lublin Departament of Plant Pathology, University of Agriculture, Leszczyñskiego 7, Lublin, Poland e mail:ewa.krol@ar.lublin.pl Fungi inhabiting healthy grapevine canes (Vitis spp.) in some nurseries (Otrzymano: ) Summary The purpose of this study, conducted in the years , was to identify fungi species colonizing apparently healthy canes and to investigate whether canes storage modify the quantitative and qualitative composition of these fungi. The plant material was collected from 5 commercial plantations growing in various regions of Poland, taking into consideration 8 cultivars which were the most frequently cultivated. From each plantation and cultivar 20 apparently healthy canes were randomly sampled in two terms: before storage November/December (term I) and 3-4 months after storage February/March (term II). The results showed that from asymptomatic canes 2746 isolates of fungi belonging to 23 species were obtained, but the majority of them origined from canes analysed after storage. It was found that P. viticola is able to live latently within grapevine tissue in Polish conditions because isolates of this fungus from visually healty canes the all studied plantations and terms were obtained. Among the other fungi species inhabiting grapevine canes Alternaria alternata and Fusarium spp. dominated. Moreover, both in term I and term II Botrytis cinerea, Phoma spp., Epicoccum purpurascens and Cladosporium cladosporioides were frequently isolated, whereas fungi from the genus Acremonium only in the term I. Each time isolates of Trichoderma spp. and Gliocladium spp. were also obtained. Inhabitation of grapevine canes by various fungi species shown in the present experiment indicate the danger of pathogens spread with propagation material on the new plantations. Key words: Phomopsis viticola, fungi, grapevine canes, healthiness

2 164 Ewa Król WSTÊP Winoroœl jest roœlin¹ d³ugowieczn¹, dlatego jednym z warunków decyduj¹cych o powodzeniu uprawy jest u ywanie do nasadzeñ zdrowego materia³u rozmno- eniowego, co ogranicza przenoszenie czynników chorobotwórczych na nowe plantacje (Hewitt i Pearson, 1988; Simon, 1993; Castillo-Pando i in. 1997; Scheper i in. 1997). Z literatury wiadomo, e ³ozy winoroœli stanowi¹ce materia³ do produkcji sadzonek zasiedlane s¹ przez ró ne gatunki grzybów, w tym fitopatogeny (Machowicz-Stefaniak i Kuropatwa,1993; Scheper i in. 1997; Mostert i in. 2000; Halleen i in. 2003; Król, 2004). Do najgroÿniejszych nale ¹: Phomopsis viticola Sacc., Eutypa lata (Pers.: Fr) Tul. et Tul., Botryosphaeria spp. oraz grzyby powoduj¹ce zamieranie m³odych roœlin (Petri disease) tj.: Phaeoacremonium spp. (Crous i in. 1996; Larignon i Dubos, 1997; Scheck i in.1998; Phillips, 1998; Mungai i in. 1999; Péros i in. 1999; Mostert i in. 2000; Halleen i in. 2003). Spoœród tych patogenów w warunkach Polski po³udniowo wschodniej stwierdzono wystêpowanie Phomopsis viticola, którego izolaty uzyskano po raz pierwszy z ³ozy winoroœli uprawianej pod os³onami (Machowicz-Stefaniak,1993). Izolowanie tego grzyba w kolejnych latach, zarówno z pêdów chorych jak i wizualnie zdrowych (Machowicz-Stefaniak i Kuropatwa, 1993; Kuropatwa, 1994; Król 2004) wskazywa³o na zdolnoœæ P. viticola do bezobjawowego rozwoju w tkankach winoroœli, o czym informowali inni autorzy (Moller i Kasimitas, 1981; Mostert i in. 2000; Halleen i in. 2003). Stwarza to niebezpieczeñstwo wykorzystania pozornie zdrowej ³ozy do produkcji sadzonek i przeniesienia patogena na znaczne odleg³oœci (Simon, 1993; Mostert i in. 2000; S c h eper i in. 1997; Król, 2004). Powy sze informacje zainspirowa³y do przebadania wizualnie zdrowej ³ozy winoroœli uprawianej w ró nych regionach Polski, w celu poznania gatunków grzybów zasiedlaj¹cych te organy, ze szczególnym uwzglêdnieniem P. viticola. Ponadto podjêto próbê sprawdzenia czy warunki przechowywania ³ozy matecznej modyfikuj¹ sk³ad iloœciowy i jakoœciowy zasiedlaj¹cych je grzybów. MATERIA I METODY Obiektem badañ prowadzonych w latach by³y wizualnie zdrowe ³ozy winoroœli pochodz¹ce z 5 szkó³ek produkcyjnych. Materia³ pobierano z jednej, wybranej szkó³ki w województwach: podkarpackim, mazowieckim i wielkopolskim oraz z dwóch szkó³ek w województwie lubelskim. Uwzglêdniono ³ozy 8 odmian najczêœciej uprawianych w badanych szkó³kach: Agat Donskij, Bianka, Go³ubok, Iza Zalewska, Muskat Letnij, Prim, RF 16, Schuyler. Z ka dej plantacji i odmiany pobierano losowo po 20 sztuk makroskopowo zdrowej ³ozy w dwóch terminach tj.: przed przechowywaniem listopad/grudzieñ (termin I) i po 3-4 miesi¹cach przechowywania marzec/kwiecieñ (termin II). W szkó³kach województwa podkarpackiego i lubelskiego ³ozy przechowywano w piwnicy w temperaturze 0 10 o C i wilgotnoœci wzglêdnej 70 80%, a mazowieckiego i wielkopolskiego kopcowano w torfie.

3 Grzyby zasiedlaj¹ce zdrowe ³ozy winoroœli (Vitis spp.) w wybranych szkó³kach 165 W laboratorium ka dorazowo przeprowadzano analizê mikologiczn¹ metod¹ sztucznych kultur (Machowicz-Stefaniak i Kuropatwa, 1993). Fragmenty ³ozy pochodz¹ce z 6 dolnych miêdzywêÿli odka ano powierzchniowo (2 min. w 0,1% podchlorynie sodu oraz 3x3 min. w wodzie destylowanej), ciêto na ma³e kawa³ki i wyk³adano na po ywkê PDA (biomérieux). Dla ka dej kombinacji doœwiadczenia analizowano 100 inokulów, po 50 z tkanki po³o onej na zewn¹trz i do wewn¹trz od kambium. Szalki z materia³em badawczym przetrzymywano w termostacie, w temperaturze 20 o C przez 7 dni. Wyros³e kultury grzybów odszczepiano na skosy PDA i po ok. 14 dniach oznaczano do gatunku. W czasie prowadzenia badañ roœliny mateczne chronione by³y w okresie wegetacji przed m¹czniakiem rzekomym przy pomocy mankozebu (Dithane M WP) oraz przed szar¹ pleœni¹ przy u yciu dichlofluanidu (Euparen), winklozoliny (Ronilan) lub procymidonu (Sumilex), zgodnie z programem ochrony winoroœli w warunkach Polski. WYNIKI Wykazano, e z wizualnie zdrowej ³ozy winoroœli wyosobniono 2746 izolatów grzybów reprezentuj¹cych 23 gatunki (tab.1). Spoœród tej liczby 1074 izolaty pochodzi³y z ³ozy badanej przed przechowywaniem, a 1672 izolaty uzyskano z ³ozy analizowanej po okresie przechowywania (tab.1). Okaza³o siê, e P. viticola wystêpuje powszechnie, bowiem izolaty tego grzyba uzyskiwano z roœlin we wszystkich szkó³kach, zarówno z ³ozy badanej przed przechowywaniem jak i po przechowywaniu. Stanowi³y one odpowiednio 6,2% i 7,1% wszystkich wyosobnieñ (tab.1, ryc.1). Spoœród innych gatunków grzybów zasiedlaj¹cych pozornie zdrowe ³ozy winoroœli dominowa³y Alternaria alternata i Fusarium spp. bowiem ich izolaty stanowi³y odpowiednio 32,1% i 9,6% w terminie I oraz 27,8% i 12,7% w terminie II (tab. 2, ryc.1). Do grzybów izolowanych czêsto w obu terminach badañ nale a³y tak e Botrytis cinerea, Phoma spp., Epicoccum purpurascens i Cladosporium cladosporioides (Tab.1). Okaza³o siê jednak, e liczba izolatów B. cinerea znacznie zwiêkszy³a siê po okresie przechowywania ³ozy podczas gdy liczba izolatów C. cladosporioides znacznie zmala³a w tym terminie (tab.1, ryc.1). Liczebnoœæ izolatów E. purpurascens i Phoma spp. kszta³towa³a siê na podobnym poziomie w obu terminach badañ. Ponadto zaobserwowano doœæ liczne izolowanie Acremonium spp., ale tylko w terminie I. Ka dego roku ze wszystkich prób uzyskiwano tak e grzyby z rodzajów Gliocladium i Trichoderma. Izolaty tych grzybów stanowi³y odpowiednio 9,1% i 4,8% przed przechowywaniem ³ozy i 8,5% i 5,5% po okresie przechowywania (tab.1, ryc.1). Inne gatunki grzybów wystêpowa³y rzadziej ni wymienione i stanowi³y od 0,9% w przypadku Aureobasidium pullulans i Gloeosporium ampelophagum do 4,3% w przypadku dro d y (tab.1). Przeprowadzone badania wykaza³y ponadto, e wszystkie gatunki grzybów wyosabniano g³ównie z tkanki zewnêtrznej badanej ³ozy winoroœli (tab.1). Badania nad wp³ywem sposobu przechowywania ³ozy na sk³ad iloœciowy i jakoœciowy grzybów kolonizuj¹cych te organy wykaza³y, e przy obu sposobach przechowywania ³ozy uzyskiwano te same gatunki grzybów. Zaobserwowano jednak,

4 166 Ewa Król Tabela 1 Grzyby zasiedlaj¹ce zdrowe ³ozy winoroœli w latach Table 1 Fungi associated with healthy grapevine canes in the years

5 Grzyby zasiedlaj¹ce zdrowe ³ozy winoroœli (Vitis spp.) w wybranych szkó³kach 167 Tabela 2 Liczba izolatów grzybów w zale noœci od sposobu przechowywania ³ozy w latach Table 2 Number of fungi isolates depending on the manner of cane storage in the years

6 168 Ewa Król

7 Grzyby zasiedlaj¹ce zdrowe ³ozy winoroœli (Vitis spp.) w wybranych szkó³kach 169

8 170 Ewa Król e œrednio wiêcej izolatów uzyskano z ³ozy kopcowanej w torfie ni z ³ozy przechowywanej w piwnicy (tab. 2). Ze wzglêdu na nierówn¹ liczbê badanych szkó³ek reprezentuj¹cych oba sposoby przechowywania w tabeli 2 uwzglêdniono nie sumê lecz œredni¹ liczbê izolatów poszczególnych gatunków grzybów. Okaza³o siê, e z ³ozy kopcowanej w torfie wyosabniano œrednio wiêcej izolatów A. alternata, B. cinerea, Fusarium spp., P. viticola i Trichoderma spp. ni z ³ozy przechowywanej w piwnicy (tab. 2). Jednoczeœnie z ³ozy przechowywanej w piwnicy czêœciej ni z kopcowanej wyosabniano C. cladosporioides, Gliocladium spp., E. purpurascens i Phoma spp. (tab. 2). Ponadto okaza³o siê, e poszczególne gatunki grzybów izolowano z podobn¹ czêstotliwoœci¹ z ³ozy wszystkich badanych odmian winoroœli. Zaobserwowano jednak, e izolaty P. viticola uzyskiwano najczêœciej z odmiany RF-16, a z najmniejsz¹ czêstotliwoœci¹ z odmiany Agat Donskij (ryc. 2). DYSKUSJA Stwierdzone w obecnych badaniach zasiedlanie wizualnie zdrowej ³ozy winoroœli przez ró ne gatunki grzybów, w tym fitopatogeny, podkreœla wa n¹ rolê materia³u rozmno eniowego w przenoszeniu czynników chorobotwórczych. Spoœród gatunków zdolnych do zaka ania pêdów winoroœli w warunkach Polski, najwiêksze znaczenie nale y przyznaæ P. viticola (Machowicz-Stefaniak i Kuropat w a 1993). Izolowanie tego patogena ze zdrowej ³ozy matecznej pochodz¹cej z ró nych regionów Polski wskazuje na powszechne wystêpowanie P. viticola na roœlinach uprawianych w warunkach naszego kraju. Uzyskane wyniki pozwoli³y udowodniæ zdolnoœæ P. viticola do bezobjawowego rozwoju w tkankach pêdów winoroœli. Stwarza to dogodne warunki do rozprzestrzeniania tego groÿnego patogena wraz z ³oz¹ mateczn¹ i sadzonkami na nowe plantacje, na co wczeœniej zwracali uwagê inni autorzy (Hewitt i Pearson, 1988; Simon, 1993; Castillo-Pando i in. 1997; Scheper i in. 1997; Mostert i in. 2000). Doœæ licznemu wyosabnianiu izolatów P. viticola sprzyja³o zapewne pobieranie do analizy mikologicznej szeœciu najni ej po³o onych miêdzywêÿli. Z literatury wiadomo bowiem, e P. viticola uznawany jest za patogena specyficznego dla 3 6 najni ej po³o onych wêz³ów i miêdzywêÿli. W takich miejscach najczêœciej obserwuje siê objawy chorobowe oraz zimuj¹c¹ grzybniê patogena (Hewitt i Pearson, 1988; Mostert i in. 2000). Z najnowszych badañ prowadzonych w Australii i Afryce Po³udniowej wynika, e P. viticola tworzy ró ne typy (taksony), z których takson 2 uznawany jest za latentnego patogena, a takson 1 za endofita (Mostert i in. 2000; Halleen i in. 2003). Bior¹c pod uwagê wyniki wspomnianych badañ oraz cechy rodzimych szczepów P. viticola i zdolnoœæ do powodowania objawów chorobowych na krzewach winoroœli (M a - chowicz-stefaniak, 1993; Machowicz-Stefaniak i Kuropatwa, 1993; Kuropatwa, 1994; Król, 2002; 2004) nale y uznaæ ten gatunek za grzyba zdolnego do latentnego rozwoju w tkankach winoroœli w warunkach Polski.

9 Grzyby zasiedlaj¹ce zdrowe ³ozy winoroœli (Vitis spp.) w wybranych szkó³kach 171 Wykazane w badaniach powszechne zasiedlanie ³ozy przez A. alternata i B. cinerea mo e przemawiaæ za ich szkodliwoœci¹ dla pêdów winoroœli. Nale y przypuszczaæ, e grzyby te, wystêpuj¹ce jako saprotrofy lub okolicznoœciowe patogeny roœlin, mog¹ w sprzyjaj¹cych warunkach zaka aæ pêdy winoroœli i powodowaæ objawy chorobowe (Hewitt, 1988; Mostert i in. 2000). Alternaria alternata uznawany jest za dominuj¹cego endofita zasiedlaj¹cego pêdy i szypu³ki tej roœliny, który mo e byæ Ÿród³em inokulum dla owoców (Mostert i in. 2000; Halleen i in. 2003). Uwa a siê bowiem, e grzyb ten, podobnie jak B. cinerea, jest pierwotnym patogenem powoduj¹cym plamistoœci i gnicie jagód zarówno w okresie wegetacji jak i w czasie przechowywania w ch³odni (Hewitt, 1988; Mostert i in. 2000). Za niebezpieczne nale y tak e uznaæ pojawianie siê na zdrowej ³ozie grzybów z rodzaju Phoma oraz Gloeosporium ampelophagum znanych z patogenicznych uzdolnieñ w stosunku do pêdów winoroœli (Miricá, 1988; de Gruyter i in. 1998). Na uwagê zas³uguje ponadto uzyskiwanie licznych izolatów grzybów z rodzaju Fusarium. W literaturze niewiele jest informacji o ich szkodliwoœci dla pêdów winoroœli, pomimo czêstego wyosabniania Fusarium spp. z nadziemnych organów tej roœliny (Hewitt, 1988; Halleen i in. 2003). Z kolei uzyskiwanie z ³ozy winoroœli grzybów z rodzaju Trichoderma, Gliocladium oraz dro d y, nale y uznaæ za zjawisko korzystne, bowiem gatunki te znane s¹ z antagonistycznego oddzia³ywania na grzyby patogeniczne (Papavizas, 1985; Fokkema, 1993; K r ó l, 2004a). Uzyskiwanie znacznie wiêkszej liczby izolatów grzybów z ³ozy badanej po przechowywaniu ni z ³ozy przed okresem przechowywania, przy takim samym sk³adzie gatunkowym w obu terminach badañ, wskazuje na intensywny wzrost i rozwój wiêkszoœci grzybów na ³ozie w czasie jej przechowywania. Podobne zale noœci zaobserwowali te inni autorzy, którzy wraz z up³ywem czasu badañ wyosabniali z ró - nych organów winoroœli coraz wiêcej izolatów grzybów (Mostert i in. 2000; Halleen i in. 2003). Zaobserwowana w obecnych badaniach wiêksza liczba izolatów grzybów uzyskiwanych z ³ozy kopcowanej ni z przechowywanej w piwnicy wskazuje, e pierwszy sposób przechowywania nale y uznaæ za mniej korzystny od drugiego. Prawdopodobnie du a wilgotnoœæ torfu sprzyja³a rozwojowi wiêkszoœci grzybów zasiedlaj¹cych ³ozy winoroœli, aczkolwiek niektóre z gatunków np.: Cladosporium cladosporioides, Gliocladium spp. czy te Phoma spp. czêœciej zasiedla³y ³ozy przechowywane w piwnicy ni kopcowane. LITERATURA C a s t i l l o P a n d o M.S., N a i r N.G., E m m e t t R.W., W i c k s T. J., Inhibition in pycnidial viability of Phomopsis viticola on canes in situ as an aid to reducing inoculum potential of cane and leaf blight disease of grapevines. Australas.Plant Pathol. 26: C r o u s P. W., G a m s W., W i n g f i e l d M. J., van W y k P. S., Phaeoacremonium gen. nov. associated with wilt and decline diseases of woody hosts and human infections. Mycologia, 88(5):

10 172 Ewa Król F o k k e m a N. J., Opportunities and problems of control of foliar pathogens with micro organisms. Pestic. Sci. 37: G r u y t e r J. de, N o o r d e l o o s M. E., B o e r e m a G. H., Contributions towards a monograph of Phoma (Coleomycetes) I.3. Section Phoma: Taxa with conidia longer than 7 µm. Persoonia, 16: H a l l e e n F., C r o u s P. W., P e t r i n i O., Fungi associated with healthy grapevine cuttings in nurseries, with special reference to pathogens involved in the decline of young vines. Australas. Plant Pathol. 32: H e w i t t W. B., Berry Rots and Raisin Molds. In: Compendium of grape diseases. Eds R.C. Pearson, A.C. Goheen. APS Press, Minnesota: H e w i t t W. B., P e a r s o n R. C., Phomopsis cane and leaf spot. In: Compendium of grape diseases. Eds R.C. Pearson, A.C. Goheen. APS Press, Minnesota: K r ó l E., Determination of genetic variability within Phomopsis spp. using RAPD method. Phytopathol. Pol. 25: K r ó l E., Fungi associated with propagation material of grapevine. Acta horticulture et regiotecturae 7, 2 nd International Horticulture Scientific Conference, Slovak Agricultural University, September 2004, Slovakia: 148. K r ó l E., 2004a. Trichoderma and other microorganisms in the control of Phomopsis viticola on grapevine canes. Phytopathol. Pol. 31: K u r o p a t w a E., Badanie aktywnoœci grzybobójczej fungicydów dla Phomopsis viticola Sacc. powoduj¹cego nekrozê korow¹ winoroœli. Ann. Univ. Mariae Curie Sk³odowska Sect. EEE 2, 15: L a r i g n o n P., D u b o s B., Fungi associated with esca disease in grapevine. Eur. J. Plant Pathol.103: M a c h o w i c z S t e f a n i a k Z., Phomopsis viticola Sacc. (Sphareopsidales, Deuteromycotina nowy w Polsce patogen pêdów winoroœli. Acta Mycologica, XXVIII: M a c h o w i c z S t e f a n i a k Z., K u r o p a t w a E., Pathogenicity of Phomopsis viticola Sacc. for grape vine (Vitis vinifera L.) undef foil tunnel conditions. Phytopathol. Pol. 5: M i r i c á I. I., Anthracnose. In: Compendium of grape diseases. Eds R.C. Pearson, A. C. Goheen. APS Press, Minnesota: M o l l e r W. J., K a s i m a t i s N., Further evidence that Eutypa armeniaca not Phomopsis viticola incites dead arm symptoms on grapevine. Plant Disease, 65: M o s t e r t L., C r o u s P. W., P e t r i n i O., Endophytic fungi associated with shoots and leaves of Vitis vinifera, with specific reference to the Phomopsis viticola complex. Sydowia Ann. Mycol. 52: M u n g a i L., G r a n i t i A., S u r i c o G., Esca (Black Measles) and Brown Wood Streaking: Two Old and Elusive Diseases of Grapevines. Plant Disease, 83 (5): P a p a v i z a s G. C., Trichoderma and Gliocladium:biology, ecology and potential for biocontrol. Annu. Rev. Phytopathol. 23: P é r o s J. P., J a m a u x D e s p o r é a u x I. J., B e r g e r G., G e r b a D., The potential importance in Eutypa lata and co colonising fungi in explaining variation in develop ment of grapevine dieback. Mycol. Res. 103 (11): P h i l l i p s A. J. L., Botryosphaeria dothidea and Other Fungi Associated with Excoriose and Dieback of Grapevines in Portugal. J. Phytopathology, 146: S c h e c k H., V a s q u e z S., F o g l e D., G u b l e r W. D., Grape growers report losses to black foot and grapevine decline. Calif. Agric. 52 (4):

11 Grzyby zasiedlaj¹ce zdrowe ³ozy winoroœli (Vitis spp.) w wybranych szkó³kach 173 S c h e p e r R. W. A., W h i s s o n D. L., S c o t t E. S., Revised disease cycles of two types of Phomopsis on grapevine. The Australian Grapegrower and Winemaker, 9: S i m o n J. L., Mesures d hygiene lors du greffage de la vigne. Rev.Suisse Vitic. Arboric. Hortic. 25: Streszczenie Celem badañ prowadzonych w latach by³o poznanie gatunków grzybów zasiedlaj¹cych zdrowe ³ozy winoroœli oraz sprawdzenie czy przechowywanie ³ozy modyfikuje ich sk³ad iloœciowy i jakoœciowy. Materia³ roœlinny pobierano do badañ z 5 plantacji produkcyjnych po³o onych w ró nych regionach Polski, uwzglêdniaj¹c 8 najczêœciej uprawianych odmian winoroœli. Z ka dej plantacji i odmiany pobierano losowo po 20 sztuk ³ozy w dwóch terminach: przed przechowywaniem listopad/grudzieñ (termin I) i po 3-4 miesi¹cach przechowywania marzec/kwiecieñ (termin II). Wyniki wykaza³y, e z wizualnie zdrowej ³ozy wyosobniono 2746 izolatów grzybów reprezentuj¹cych 23 gatunki, z których wiêkszoœæ pochodzi³o z ³ozy badanej po przechowywaniu. Wykazano, e Phomopsis viticola jest zdolny do latentnego rozwoju w tkankach winoroœli w warunkach Polski bowiem izolaty tego grzyba uzyskiwano z pozornie zdrowych roœlin we wszystkich badanych szkó³kach i terminach badañ. Spoœród innych gatunków grzybów zasiedlaj¹cych ³ozy dominowa³y: Alternaria alternata i Fusarium spp. Ponadto, w obu terminach badañ izolowano doœæ czêsto Botrytis cinerea, Phoma spp., Epicoccum purpurascens i Cladosporium cladosporioides, a w terminie I tak e Acremonium spp. Ka dorazowo uzyskiwano równie izolaty Trichoderma spp. i Gliocladium spp. Stwierdzone w badaniach kolonizowanie ³ozy winoroœli przez ró ne gatunki grzybów, w tym fitopatogeny, wskazuje na niebezpieczeñstwo przenoszenia czynników chorobotwórczych na nowe plantacje wraz z materia³em rozmno eniowym.

12