Vliv výživy na rozvoj nádorovitosti kořenů brukvovitých způsobené patogenem Plasmodiophora brassicae

Bc. Anna Divišová

Master's thesis

The influence of nutrition on the development of clubroot caused by the pathogen Plasmodiophora brassicae

Anotácia:

Plasmodiophora brassicae původce nádorovitosti kořenů brukvovitých patří mezi nejvýznamnější choroby brukvovitých, ať zeleniny nebo řepky olejky. Patogen přežívá v půdě mnoho let ve formě trvalých spor a jeho eradikace je značně obtížná. Je schopen se rychle šířit z pozemku na pozemek. Napadá kořenový systém rostlin, což má za následek změny v metabolismu, příjmu živin a buněčné struktuře rostlin. Vyrovnaná výživa rostliny má vliv na její obrané mechanismy i na vývoj patogena uvnitř hostitele. Cílem této práce bylo zhodnotit vliv výživy, zejména dusíku a síry, na rozvoj nádorovitosti kořenů brukvovitých způsobené patogenem Plasmodiophora brassicae na univerzálním náchylném hostiteli pekingském zelí var. Granaat (Brassica campestris spp. pekinensis cv. Granaat). V letním období byl založený hydroponický pokus, který selhal z důvodu špatně zvoleného výplňového materiálu. Následně byl založen obdobný pokus v substrátu. V pokusu bylo testováno dvacet variant po osmi oddělených květináčích na jednom podkvětníku ve variantě. Varianty měly po dvojicích stejné podmínky hnojení a jedna z dvojice byla inokulována patogenem. Varianty měly různě dodané množství dusíku a síry, přičemž jedna varianta byla pouze kontrolní bez hnojení. Dusík i síra jsou součástí glukosinolátů, jejichž metabolismus je úzce spojen s metabolismem auxinů. Patogen v kořenech hostitelské rostliny ovlivňuje obě metabolické dráhy a to přispívá k potlačení nebo zhoršení projevů symptomů dané choroby. Při vyhodnocení výsledků bylo zjištěno, že se varianty od sebe liší. Mezi všemi napadenými variantami nejlépe vycházela varianta V5B, kde byly rostliny bez napadení (0) nebo s nižším stupněm napadení (1; 2) ve větším zastoupení, než rostliny se silným stupněm napadení (3). Přestože varianta vykazovala nižší napadení, byla stále napadená, a proto rozdíl nebyl statisticky významný v porovnání s ostatními variantami. Byl vypočten index napadení, který nedosáhl stanovené hranice, a proto byla reakce V5B vyhodnocena jako náchylná. Ekvivalentní varianta V5A se shodnými podmínky dodaného dusíku a síry, byla na tom s výnosem nejlépe ze všech variant.

Abstract:

Plasmodiophora brassicae, the causal agent of clubroot of Brassicaceae, is one of the most significant diseases of Brassicas, whether vegetables or oilseed rape. The pathogen persists in the soil for many years as resting spores and eradication is very difficult. It is capable of spreading rapidly from parcel to parcel. It attacks the root system of plants, this leads to changes in metabolism, nutrient uptake and plant cell structure. The balanced nutrition of a plant affects its defence mechanism and the development of the pathogen inside the host. The aim of this study was estimating the effect of nutrition, especially nitrogen and sulphur, on the development of clubroot caused by the pathogen Plasmodiophora brassicae on the universal susceptible host Peking cabbage cv. Granaat Brassica campestris spp. pekinensis cv. Granaat). In the summer season was started a hydroponic experiment, which failed due to poorly chosen filler material. Subsequently, a similar experiment was based on substrate. In the experiment, twenty variants were tested, one variant consisted of eight separate pots on one plate. The variants had the same fertilization conditions in pairs and one of the pair was inoculated with the pathogen. Variants had different supplied amounts of nitrogen and sulphur, including one variant being a control with no fertilization. Nitrogen and sulphur are components of glucosinolates, whose metabolism is closely related to the metabolism of auxin. The pathogen in the roots of the host plant affects both metabolic pathways and it contributes to inhibition or worsening of the symptoms of the disease. Based on the evaluation of the results, it was found that the variants differ from each other. Among all infested variants V5B was the best, where plants with no infestation (0) or with smaller degree of infestation (1; 2) were more abundant than plants with a strong degree of infestation (3). Although the variant showed a lower infestation, it was still infested and therefore the difference was not statistically significant compared to the other variants. A disease index was calculated which did not reach the specified threshold and therefore the V5B response was assessed as susceptible. The equivalent variant V5A, with identical nitrogen and sulphur supply conditions, was the best performing of all the variants in terms of yield.

Kľúčové slová

Plasmodiophora brassicae, nádorovitost košťálovin, hnojení, dusík, síra

Keywords

clubroot, Plasmodiophora brassicae, fertilization, nitrogen, sulphur

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 28. 4. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 20. 5. 2024
• Vedúci: Ing. Marie Maňasová, Ph.D.
• Oponent: Eva Zusková, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Phytosanitary