Heterobasidion annosum sensu lato, biology and ecology in the Czech Republic

Ing. Petr Sedlák

Disertační práce

Biologie a ekologie kořenovníku vrstevnatého na území České republiky

Anotace:

Hniloba kořenovníku vrstevnatého Heterobasidon annosum (Fr.) Bref. (Basidiomycota, Bondarzewiaceae) patří mezi nejvíce destruktivní choroby jehličnanů v mírném pásmu severní polokoule. Heterobasidion annosum s.l. je v současné době v Evropě rozdělován na 3 druhy na základě jejich hostitelských preferencí: H. annosum, H. abietinum a H. parviporum. Rozšíření tohoto významného kořenového patogena lesních a okrasných dřevin nebylo zatím v České republice dostatečně prostudováno. Hostitelské preference, rozšíření v rámci České republiky a divergence výše zmiňovaných druhů jsou předmětem studia této práce. Identifikace a fylogenetická příbuznost, celkem u 110 vzorků, byla studována porovnáváním sekvencí DNA tří genů: glyceraldehyd 3-fosfát dehydrogenáza (GPD), translační elongační faktor 1-alfa (tefa) a mitochondriální ATP syntetáza -- podjednotka 6 (ATP6). Výsledky studia hostitelských preferencí komplexu druhu Heterobasidion annosum s.l. prokazují výskyt druhu H. annosum s.s. na dřevinách rodu: Pinus, Picea, Fraxinus, Betula, Corylus, Alnus, Abies, Acer, Salix, Ligustrum, Quercus, Larix a Prunus. Oproti tomu výskyt H. parviporum byl evidován na smrku (Picea), jedli (Abies alba), jabloňi (Malus sylvestris), vinné révě (Vitis vinifera) a buku (Fagus sylvatica). H. abietinum pak na jedli (Abies), smrku (Picea) a borovici (Pinus). Součástí studie jsou i kmeny , které byly nalezeny v průběhu mykologických průzkumů jeskynních systému v České republice, Slovensku, Španělsku a Rumunsku. Ty byly nalezeny na různých podkladech. V poslední části práce byla studována přítomnost kořenovníku vrstevnatého a dalších významných dřevních hub ve kmenech živých smrků za použití metody multiplex PCR. Studie prokázala výskyt vysokého počtu druhů dřevokazných hub uvnitř živého stromu.

Abstract:

The aim of this thesis is to investigate the distribution of H. annosum s.l. in the Czech Republic. Sampling was undertaken either in natural forests, in stands with former presence of fir and spruce and in forests on former agricultural lands. The identification and phylogenetic relationship of the species complex was studied by analysis of DNA sequences of three gene regions: glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (G3P), translation elongation factor 1-alfa (EFA) and transcription factor (TF). The distribution of each species is demonstrated. Heterobasidion annosum s.s. was found on thirteen genera (Pinus, Picea, Fraxinus, Betula, Corylus, Alnus, Abies, Acer, Salix, Ligustrum, Quercus, Larix and Prunus). Heterobasidion parviporum was found on spruce (Picea abies), fir (Abies alba), apple tree (Malus sylvestris), Vitis vinifera and Fagus sylvatica and Heterobasidion abietinum was observed on fir (Abies), spruce (Picea), pine (Pinus). Sequences from different genes yielded conflicting results for 6 specimens, which were interpreted as belonging to interspecific hybrids. Furthermore, all the three European species were found during mycological explorations in Spain, Romania, Czech Republic and Slovakia in extraordinary habitats. Isolates of anamorph of H. annosum s.l. were obtained from moonmilk, air, underground gallery wall, isopod faeces and bat guano. The origin and ways of fungal dispersal are discussed. The forest stands surrounding caves and tunnels are hypothesized as the potential source of inoculum to inhabit these unusual spaces, although the real paths of the pathogen to the habitats remain unclear. The occurrence of Heterobasidion sp. selected wood decay fungi was investigated inside the stem of living Norway spruce (Picea abies (L.) Karsten) using methods of rapid detecting by multiplex PCR. Occurrence was the main purpose of the study and results showed a high number of species occurred inside the stem.

Klíčová slova

polymerázová řetezová reakce, kořenovník vrstevnatý, DNA, kořenová hniloba

Keywords

Heterobasidion annosum sensu lato, Polymerase chain reaction, root rot, butt rot

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 25. 5. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. RNDr. Michal Tomšovský, Ph.D.

Mendelova univerzita v Brně

Lesnická a dřevařská fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Botanika / Fytologie lesa