Hmyzí vektoři patogenů rostlin

Markéta Simotová

Bachelor's thesis

Insects as vectors of plant pathogens

Anotácia:

Patogenní organismy výrazně ovlivňují produkci kulturních plodin po celém světě. Jejich hlavními přenašeči jsou právě hmyzí vektoři. Proto je důležité vektory regulovat a zabývat se příkladnou ochranou rostlin. Hlavními patogenními organismy jsou viry, houby, bakterie a fytoplazmy. Ty se přenášejí cirkulativně a necirkulativně. Používají hmyz jako médium, pomocí nějž vniknou do těla rostliny. Nejčastější způsob inokulace patogenu do těla rostliny je přes bodavě sací ústní ústrojí hmyzu. Hmyz perforuje rostlinná pletiva a začne sát. Spolu s jeho slinami se tak patogen dostane do rostliny. Bodavě sacím ústrojím disponují jedinci z řádu polokřídlí (Hemiptera). Konkrétně nejvýznamnějšími přenašeči z tohoto řádu jsou mšicosaví (Sternorrhyncha) a křísi (Auchenorrhyncha). Ovšem i jiný hmyz s bodavě sacím ústrojím může být přenašečem např. ploštice (Heteroptera). Avšak existují i jiné způsoby přenosu patogenu. Houbová onemocnění hmyzí vektoři přenáší na své hrudi v tzv. mycangiích. Takto šíří infekci ambrosioví brouci z podčeledi Scolytinae. Tato onemocnění mají výrazný vliv na fitness rostlin. Základním krokem je udržovat rostliny v dobrém stavu. Dodávat jim pravidelnou zálivku a hnojit je. Pěstovat rezistentní odrůdy. Dalším krokem je regulovat hmyzí vektory. Zjistit jejich abundanci na pozemku a podle toho dále postupovat. Ideálně se vyhnout pesticidům, a naopak využít jejich přirozených nepřátel. Cílem pěstitele je udržet ekosystém v rovnováze, aby se hmyzí vektoři nepřemnožili a bioregulátoři měli stále potravu. Rovnováha v přírodě je obzvláště důležitá a z toho důvodu bychom měli upřednostňovat biologické způsoby obrany. Pesticidy rozhodně neprospívají životnímu prostředí. Narušují biodiverzitu a kontaminují přírodní zdroje. Z výše zmiňovaných důvodů vznikla motivace vytvořit tuto práci, jejímž cílem je vyhodnotit vztahy mezi rostlinnými patogeny a jejich vektory. Zároveň se bude zabývat biologií těchto vektorů a možností jejich využití jako bioregulátorů plevelných rostlin.

Abstract:

Pathogenic organisms significantly impact the production of crops worldwide. Their main carriers are insect vectors. Therefore, it is important to regulate vectors and engage in exemplary plant protection. The main pathogenic organisms are viruses, fungi, bacteria, and phytoplasmas. They are transmitted circulatively and non-circulatively, using insects as a medium to penetrate the plant's body. The most common way for the pathogen to inoculate the plant's body is through the piercing-sucking mouthparts of insects. Insects perforate plant tissues and begin to suck. Along with their saliva, the pathogen enters the plant. Individuals from the order Hemiptera possess piercing-sucking mouthparts. Specifically, the most significant carriers from this order are aphids (Sternorrhyncha) and leafhoppers (Auchenorrhyncha). However, other insects with piercing-sucking mouthparts can also be carriers, such as true bugs (Heteroptera). However, there are other ways of pathogen transmission. Fungal diseases are transmitted by insect vectors on their thorax in so-called mycangia. This is how ambrosia beetles from the subfamily Scolytinae spread infection. These diseases have a significant impact on plant fitness. The basic step is to keep plants in good condition by providing regular watering and fertilization. Growing resistant varieties is also crucial. The next step is to regulate insect vectors. Determine their abundance in the area and proceed accordingly. Ideally, avoid pesticides and instead utilize their natural enemies. The goal for growers is to maintain ecosystem balance so that insect vectors do not proliferate excessively and biocontrol agents always have food available. Balance in nature is particularly important, and therefore, we should prioritize biological defense methods. Pesticides certainly do not benefit the environment. They disrupt biodiversity and contaminate natural resources. For the reasons mentioned above, the motivation arose to create this bachelor's thesis, which aims to evaluate the relationships between plant pathogens and their vectors. Additionally, it will address the biology of these vectors and the potential for their use as biocontrol agents for weed plants.

Kľúčové slová

hmyzí vektoři, patogeny rostlin, přenos patogenu vektorem, Hemiptera, Sternorrhyncha, fytoviry, fytoplazma, bakterióza, houbová onemocnění

Keywords

plant pathogens, transmission of pathogen by vector, Hemiptera, Sternorrhyncha, fytoviruses, insects as vectors, fytoplasm, bacteriosis, fungal diseases

Jazyk práce: Czech

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

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 28. 5. 2024
• Vedúci: Ing. Štěpán Kubík, Ph.D.
• Oponent: Vladimír Vrabec, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / specializace:
Agriculture and Rural Development / Public Administration in Agriculture, Rural Development and Landscape