Ochrana jahodníku proti Phytophthora cactorum

Asad Ali

Doctoral thesis

Protecion of Strawberies against Phythopthora cactorum

Abstract:

Phytophthora cactorum je považována za devastující nekrotrofní patogen, který způsobuje celosvětově velké ztráty na produkci jahodníku. Nesprávné a dlouhodobé používání fungicidů vede často k rezistenci patogenů k účinným látkám. Proto bylo nutné vyhodnotit citlivost P. cactorum na různé účinné látky fungicidů. V této studii byl testován potenciál inhibice růstu mycelia účinných látek 8 různých systémových fungicidů, tj. azoxystrobinu, cymoxanilu, dimethomorfu, fenamidonu, fluopikolidu, fosetylu Al, metalaxylu a propamokarbu, testy byly prováděny na 141 kmenech P. cactorum, izolovaným z různých lokalit České republiky. Testy probíhaly v podmínkách In vitro, účinné látky byly rozpuštěny v DMSO (dimethylsulfoxid). Byly analyzovány jejich indexy inhibice růstu mycelia v různých koncentracích. Azoxystrobin, cymoxanil, fosetyl Al, fenamidon a propamokarb nemají žádný nebo jen velmi malý účinek na inhibici růstu mycelia, EC50>1000 μg/ml, izolátů P. cactorum. V případě metalaxylu bylo 17 % izolátů s EC50>100 μg/ml klasifikováno jako odolné vůči metalaxylu, 83 % s EC50 v rozmezí 0,1-2,00 μg/ml bylo citlivých na metalaxyl. Stejně tak izoláty testované proti dimethomorfu byly také rozděleny do 2 heterogenních skupin. 95,7 % izolátů s EC50 mezi 0,1-10 μg/ml bylo klasifikováno jako citlivé na dimethomorf, 4,3 % izolátů s EC50>100 μg/ml bylo rezistentních k dimethomorfu. Fluopikolid byl účinný při inhibici růstu mycelia s EC50 v rozmezí 0,7-4 µg /ml a nebyl nalezen žádný rezistentní izolát. Dále byl hodnocen účinek azoxystrobinu, dimethomorfu, fluopikolidu a metalaxylu na tvorbu sporangií a potenciál uvolňování zoospor u 30 izolátů P. cactorum. Ve skleníkovém experimentu byla také hodnocena účinnost 4 komerčně dostupných fungicidů. Acrobat s dimethomorfem jako účinou látkou byl na základě indexu zdraví rostlin hodnocen vysoko ve srovnání s ostatními 3 fungicidy. V této studii byl dále testován potenciál využití biologické ochrany a biostimulačních účinků hnědé mořské mikrořasy Tisochrysis lutea. U odolných druhů vůči metalaxylu byl růst mycelia inhibován využitím přírodního extraktu T. lutea, EC50 v rozmezí 0,5-0,9 μg/ml. Kromě toho výsledky In vivo testu odhalily biostimulační potenciál a potenciál pro využití v biologické ochraně těchto přírodních extraktů. Tyto výsledky budou užitečné při managementu a monitoringu rezistence P. cactorum k fungicidům a krokem k biologické ochraně na bázi mikrořas proti tomuto patogenu.

Abstract:

Phytophthora cactorum is considered a devastating hemibiotrophic pathogen causing a major loss to strawberry plants worldwide. Inappropriate and continuous use of fungicides leads to resistance among pathogens. Therefore, it was necessary to evaluate the sensitivity of P. cactorum to various fungicides. In the current study, the mycelial growth inhibition potential of active compounds of 8 different systemic fungicides i.e., Azoxystrobin, Cymoxanil, Dimethomorph, Fenamidone, Fluopicolide, Fosetyl-AL, Metalaxyl, and Propamocarb were tested against 141 P. cactorum strains, isolated from different localities of the Czech Republic. In- Vitro efficiency of active compounds of aforementioned fungicides, dissolved in dimethyl sulfoxide (DMSO), was analysed by their inhibitory indexes and mycelial growth inhibition, displayed at various concentrations. Azoxystrobin, Cymoxanil, Fosetyl-AL, Fenamidone, and Propamocarb have no or very low effect on mycelial growth inhibition as the recorded Efficient concentration (EC50) values were higher than 1000 µg/ml. In the case of Metalaxyl, 17% of isolates displayed EC50>100 µg/ml and were classified as Metalaxyl resistant, 83% displayed EC50 ranges from 0.1-2.00 µg/ml and were categorized as Metalaxyl sensitive. Likewise, isolates tested against Dimethomorph were also divided into 2 heterogenous groups, 95.7% of isolates displayed EC50 between 0.1-10 µg/ml and were classified as Dimethomorph sensitive, 4.9% of isolates presented EC50>100 µg/ml and were categorized as Dimethomorph resistant. Fluopicolide was effective in mycelial growth inhibition with an EC50 range of 0.7-4 µg/ml, and no resistant isolate was found. The effect of Azoxystrobin, Dimethomorph, Fluopicolide, and Metalaxyl were further evaluated on sporangia formation and zoospore release the potential of 30 P. cactorum isolates. The efficacy of commercially available 4 fungicides was also evaluated in the greenhouse experiment and ‘Acrobat’ with Dimethomorph as an active ingredient ranked high based on the plant health index when compared to the other 3 fungicides. In the current study biocontrol and biostimulant potential of marine, brown microalgae Tisochrysis lutea is also explored. Mycelial growth of Metalaxyl resistant isolates was inhibited by crude bio extract from T. lutea with EC50 ranges from 0.5-0.9 µg/ml. Additionally, In vivo results revealed the biostimulant and biocontrol potential of crude bio extracts. These results will be helpful for the management and monitoring of the resistance of P. cactorum to fungicides and a step towards microalgal-based biological control of this pathogen.

Keywords

Phytophthora cactorum, rezistence k fungicidům, biologická ochrana

Keywords

Phytophthora cactorum, Fungicide Resistance, Biological Control

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 5. 2024

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Miloslav Zouhar, Ph.D.
• Reader: Jaroslav Salava, Ing., CSc., externi, Michaela Sedlářová, Ing., externi, Antoinette Kazbar, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Doctoral programme / field:
Agricultural Specialization / Agricultural and Forestry Phytopathology and Plant Protection