Prostorové šíření vzdušného inokula patogenní houby Fusarium circinatum na infikované lokalitě v Galícii

Patrik Janoš

Bachelor's thesis

Airborne inoculum spatial spreading of pathogenic fungus Fusarium circinatum within an infected area in Galicia

Abstract:

Vzdušné inokulum vřeckovýtrusné houby Fusarium circinatum, které způsobuje pryskyřičnou rakovinu borovic (Pine Pitch Canker, PPC), je jedním z hlavních šiřitelů této destruktivní choroby v lesních porostech a školkách. I když je tento destruktivní patogen řadu let celosvětově známý, po jeho introdukci do Evropy zůstává v nově infikovaných plochách jeho biologie známá málo. Byl proveden experiment v lesním porostu borovice montereyské a borovice přímořské (Pinus radiata, Pinus pinaster)v Galicii (SZ Španělsko) napadené tímto patogenem. Cílem byl popis prostorového šíření spor F. circinatum v závislosti na směru a rychlosti větru. K detekci a kvantifikaci vzdušného inokula patogenu byly použity rotační lapače spor v kombinacis kvantitativní real-time PCR. Ve třech ze čtyř pozorování se pozitivně projevil vliv směru větru o rychlosti nad 5 m/s. Ve vzdálenosti 1000 m od infikované lokality po směru větru bylo možné inokulum detekovat. Studie mj. ukazuje, že kombinace rotačních lapačů spor a qPCR může být vhodným nástrojem pro detekci F. circinatum. Její výsledky jsou ale poznamenané nízkou koncentrací inokula během období experimentu a méně spolehlivými daty o směru a rychlosti větru.

Abstract:

The aerial inoculum of the Fusarium Circinatum, a fungus from the family of Ascomycota, which causes the Pine Pitch Cancer (PPC), is one of the primary disseminators of the destructive tree disease in forest stands and nurseries. Despite the fact that this pathogen is widely known nowadays, its biological characteristics are to some extent still largely unexplored, even after its introduction to Europe and the subsequent emerging of newly infected areas. In an attempt to shed more light on this topic, we conducted an experiment in the Pinus monterey and Pinus pinaster forest stands in Galicia (Spain) that were infested with the pathogen. The objective was to provide a detailed description of the spatial dissemination of the F. circinatum spores depending on the orientation and the velocity of wind. To detect and quantify the aerial inoculum of the pathogen, rotational spore traps combined with quantitative real-time PCR were employed. In three out of four conducted observations, the impact of the wind orientation with the velocity of 5 m/s manifested as a positive factor for the dissemination. The inoculum presence was detected within the distance of 1000 meters from the infected area following the draft of the wind. Our research has therefore confirmed that the wind orientation and velocity positively influence the dissemination of the pathogen spores. At the same time the study demonstrated that the combination of rotational spore traps and qPCR can be an eligible tool for the detection of F. circinatum. The results of the experiment were affected by low concentration of inoculum during the time period of the experiment, as well as by lowered reliability of the data concerning the orientation and velocity of wind.

Keywords

rotační lapač spor, šíření spor, pryskyřičná rakovina borovic, extrakce DNA

Keywords

Pine pitch canker, spore spreading, rotating spore trap, DNA extraction

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 29. 4. 2019

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Miloň Dvořák, Ph.D.

Mendel University in Brno

Faculty of Forestry and Wood Technology

Bachelor programme / field:
Arboristics / Arboristics