Antimikrobiální aktivita vybraných rostlinných fenolů vůči fytopatogenním organizmům

Ing. Milan Špetík

Doctoral thesis

Antimicrobial activity of selected plant phenols against phytopathogenic organisms

Abstract:

Jádrem předkládané práce jsou čtyři vědecké publikace, které se podrobně zabývají chorobami kmene révy vinné, které jsou celosvětově známé jako grapevine trunk diseases (GTDs). V literárním přehledu jsou popsány nejen hlavní GTDs, ale také metody detekce GTD patogenů a současné strategie ochrany v této oblasti. GTDs způsobují vinařskému průmyslu škody každoročně přesahující 1,5 miliard $. Historicky se k ochraně rostlin před GTDs využívaly pesticidy především na bázi arsenitanu sodného a dalších látek (benzimidazoly). Používaní těchto pesticidů bylo v minulých desetiletích zakázáno, kvůli jejich negativním dopadům na životní prostředí a zdraví člověka. V současné době na světovém trhu neexistuje žádná legislativně povolená komplexně působící účinná ochranná látka proti GTDs. Vybrané polyfenoly s antifungální aktivitou mohou představovat možné řešení absence účinného přípravku na trhu. Přírodní naturel a bezpečnost pro životní prostředí umožňuje jejich použití i v ekologickém zemědělství. Praktická část zahrnuje epidemiologickou studii mapující výskyt GTD patogenů ve vybraných vinicích v České republice. Druhá publikace se zabývá vlivem termínu řezu na kolonizaci révy vinné GTD patogeny. Ve třetí publikaci bylo zkoumáno, jakým způsobem se mění složení mykobiomu pletiv dřeva podnoží v různých fázích propagačního procesu ve školkách produkující sazenice révy vinné. V rámci čtvrté publikace byly testovány vybrané rostlinné polyfenoly proti GTD patogenům, jejichž použití bylo následně ochráněno patentem. Tato práce přináší cenné poznatky a výsledky v oblasti ochrany vinic před GTDs, a to jak z pohledu základního výzkumu, tak i praktické aplikace. Díky komplexní analýze a zhodnocení problematiky GTDs má tato práce potenciál přispět k dalšímu zdokonalení strategií prevence a ochrany vůči chorobám kmene révy vinné.

Abstract:

The core of the presented work consists of four scientific publications that extensively delve into grapevine trunk diseases (GTDs). The literature review encompasses not only the major GTDs but also methods for detecting GTD pathogens and the current protective strategies in this field. GTDs annually cause damages to the wine industry exceeding 1.5 billion $. Historically, pesticides, primarily based on sodium arsenite and other substances (benzimidazoles), were used to safeguard plants against GTDs. The use of these pesticides was banned in past decades due to their negative impacts on the environment and human health. Currently, there is no legislatively approved effective protection against GTDs available on the global market. Selected plant polyphenols with antifungal activity offer a potential solution to the absence of an effective product in the market. Their natural origin and environmental safety allow their use even in organic farming. The practical part includes an epidemiological study mapping the occurrence of GTD pathogens in selected vineyards in the Czech Republic. The second publication examines the influence of pruning timing on grapevine colonization by GTD pathogens. The third publication investigates how the composition of the mycobiome of rootstocks changes during various stages of the propagation process in vine nurseries producing grapevines. The fourth publication tests selected plant polyphenols against GTD pathogens, with their use subsequently protected by patent. This work provides valuable insights and results in the field of safeguarding vineyards against GTDs, encompassing both fundamental research and practical application. Through comprehensive analysis and assessment of GTD issues, this work has the potential to contribute to further enhancing prevention and protection strategies against grapevine trunk diseases.

Keywords

choroby kmene révy vinné, GTDs, HTS, polyfenoly, masivně paralelní sekvenování, réva vinná, Vitis vinifera

Keywords

HTS, Vitis vinifera, grapevine trunk diseases, polyphenols, GTDs, grapevine, high-throughput sequencing

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 10. 2023

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Aleš Eichmeier, Ph.D.
• Reader: Michal Tomšovský, Ph.D., prof. RNDr., Miroslav Kolařík, externi, Michaela Sedlářová, externi

Mendel University in Brno

Faculty of Horticulture

Doctoral programme / field:
Horticultural Engineering / Horticulture