Wykrywanie chorób zbóż ozimych za pomocą diagnostyki molekularnej
Zboża ozime zajmują ważne miejsce w strukturze polskich zasiewów. Mają większy udział plonowy niż zboża jare. Według danych GUS plony zbóż ozimych łącznie z ozimymi mieszankami zbożowymi w roku 2020 oszacowano na 44,2 dt/ha*. Zdrowotność roślin, a tym samym jakość uzyskanego plonu, to najważniejszy aspekt, na który powinien zwrócić uwagę właściciel gospodarstwa rolnego.
Izabela Abramczyk/ Instytut Agronomiczny Fertico
Powierzchnia zasiewów ozimin w Polsce od kilku lat wzrasta. W 2020 roku pod
tegoroczne zbiory zasiano ich ponad 4,4 mln ha. W strukturze przeważa
pszenica (2 mln ha). Istotny udział w ogólnej powierzchni zbóż ozimych mają także pszenżyto (1,1 mln ha) i żyto (0,9 mln ha). Najrzadziej siany jest jęczmień (0,2 mln ha)*.
Na utrzymanie dobrego stanu zdrowotnego zbóż ozimych wpływa wiele czynników, m.in.:
- stosowanie płodozmianu,
- wykonywanie odpowiednich zabiegów agrotechnicznych,
- dobór odmian odpornych lub mało wrażliwych na choroby liści i kłosów,
- zaprawianie nasion,
- przeprowadzanie zapobiegawczych zabiegów fungicydowych.
Wykonywanie wszystkich tych czynności ma na celu zapobieganie wystąpieniu chorób zbóż (najważniejsze z nich zaprezentowano w tabeli).
| Uprawa | Szkodnik |
| zgorzel siewek | Fusarium spp. Pythium spp., Rhizoctonia spp. |
| pleśń śniegowa zbóż i traw | Microdochium nivale |
| śnieć cuchnąca pszenicy | Tilletia caries |
| septorioza plew pszenicy | Phaeosphaeria nodorum |
| głownie | Ustilago spp. |
| mączniak prawdziwy zbóż i traw | Blumeria graminis |
| septorioza paskowana liści pszenicy | Mycosphaerella graminicola |
| sporysz zbóż i traw | Claviceps puprurea |
| fuzaryjna zgorzel podstawy źdźbła, fuzarioza kłosów |
Claviceps puprurea |
| rdze: brunatna, żółta jęczmienia | Puccinia spp. |
| brunatna plamistość liści | Pyrenophora tritici-repentis |
Pojawienie się choroby na zbożu ozimym
Po zimie, mimo zastosowania zabiegów prewencyjnych, należy systematycznie lustrować uprawy pod kątem występowania chorób. Szeroki zakres patogenów będących sprawcami chorób zbóż ozimych zwiększa ryzyko porażenia uprawy przez cały okres wegetacji, aż do zbiorów, nawet podczas niesprzyjających warunków pogodowych. Szczególnie niebezpieczne są patogeny rozwijające się w części podziemnej i przemieszczające się w roślinie systemicznie oraz te, które atakują tworzące się kłosy. Ponadto grzyby zanieczyszczają ziarno groźnymi dla zdrowia ludzi i zwierząt mykotoksynami.
Ocena wizualna to za mało, niezbędna jest analiza laboratoryjna
Identyfikacja choroby tylko na podstawie wyglądu objawów na roślinie jest niekompletna. Bez analizy laboratoryjnej nie można z całą pewnością określić przynależności sprawcy choroby do danej grupy patogenów. Jest to spowodowane dużym podobieństwem objawów wywoływanych przez różne gatunki patogenów. Ponadto często kilka gatunków grzybów występuje jednocześnie, a widoczne są tylko objawy wywoływane przez gatunek najbardziej ekspansywny. Zdarza się też, że symptomy są niespecyficzne,
co utrudnia ocenę morfologiczną.
Do dokładnej identyfikacji patogenów roślin niezbędne jest wykonanie badań molekularnych. W przypadku zagrożenia zdrowotności upraw liczy się szybkie działanie. Po zaobserwowaniu niepokojących objawów chorobowych lub słabej kondycji roślin należy zebrać ich porażone lub osłabione części (liście, kłosy, pochwy liściowe, źdźbła) bądź całe rośliny (jeśli objawy występują w części podziemnej), reprezentujące stan uprawy, i dostarczyć je do laboratorium zajmującego się diagnostyką molekularną chorób roślin, np. do Instytutu Agronomicznego Fertico (IAF).
W laboratorium Fertico za pomocą technik makro- i mikroskopowych dokonuje się wstępnej oceny tego, co jest powodem złego stanu roślin – grzyb, bakteria, czynniki abiotyczne. Czasami bardzo podobne objawy do tych wywoływanych przez patogeny są skutkami niedoborów pierwiastków, uszkodzeń mechanicznych lub poparzenia środkami chemicznymi. W przypadku wykluczenia przyczyn abiotycznych klient może zdecydować się na diagnostykę molekularną jednego lub kilku patogenów. Zalecane jest kompleksowe badanie wszystkich potencjalnych sprawców danego typu objawów. IAF wykonuje takie badania metodą Direct PCR. Jest ona bardzo precyzyjna, szybka i skuteczna. To wszystko dzięki możliwości przeprowadzenia reakcji PCR (proces namnażania DNA patogenu) bez wcześniejszej, często długotrwałej i problematycznej, izolacji DNA oraz krótkim cyklom reakcji. Zastosowanie starterów specyficznych dla danego patogenu pozwala uniknąć konieczności sekwencjonowania prób, wydłużającego czas oczekiwania na wynik. Startery te uniemożliwiają też mylne wykrycie obcego DNA, dzięki czemu wynik jest wiarygodny.
Prosta interpretacja wyników diagnostyki molekularnej
Interpretacja wyników diagnostyki molekularnej jest bardzo prosta. Wynik takiego badania jest jednoznaczny – wykrycie lub niewykrycie czynnika chorobotwórczego. Wielkość produktu reakcji PCR, unikalna dla danego patogenu, pozwala uniknąć błędów w interpretacji wyników analiz.
* GUS (stat.gov.pl), 2020 rok
Badania molekularne pozwalają na wykrycie patogenu jeszcze przed pojawieniem się objawów. Dzięki temu można wdrożyć ochronę uprawy na samym początku rozwoju choroby.
Więcej informacji na temat diagnostyki molekularnej i oferty Instytutu Agronomicznego Fertico na www.fertico.pl.