Detection of forest pathogens using Pollen Information Service sampling network

Bc. Aneta Lukačevičová

Master's thesis

Detekce lesních patogenů pomocí Pylové informační služby

Abstract:

Pro ochranu lesů je využívána řada metod monitoringu; tyto metody však nejsou ve větším měřítku obvykle účinné a spolehlivé. Lesní patogeny, způsobující onemocnění stromů, se objevují stále častěji a představují nebezpečí pro velké množství různých druhů, a proto vyvstává potřeba dalších možností metod jejich sledování. Ve velké řadě zemí dlouhodobě funguje pylová informační služba sledující obsah pylů, případně i jiných aerobiologických objektů v ovzduší, za účelem poskytnutí informací o alergenech a případných předpovědí pro další období. Tato data by mohla být využívána i jiným způsobem, mj. i ke sledování patogenních původců onemocnění stromů. K ověření tohoto nového přístupu byla provedena řada laboratorních pokusů, při nichž byl jako vzorový referenční druh využit patogen Hymenoscyphus fraxineus a jako hledaný druh patogen Cryptostroma corticale. Pozitivní výsledky získané při vyšetření dostupných vzorků byly poté ověřeny pomocí terénní studie a vyšetření vzorků odebraných na městských stanovištích v blízkosti lapače. Byl proveden odběr vzorků ze stromů vykazujících příznaky onemocnění a patogenní původci byli zjišťováni pomocí klasických morfologických metod. Výskyt zjištěných patogenních původců onemocnění a jejich výskyt v průběhu roku 2018 byly posouzeny s pomocí dostupné literatury a rovněž byla provedena i analýza SWOT. Tento pokus podporuje možnost použití sítí pro sledování vzdušných alergenů také ke sledování patogenních organismů způsobujících onemocnění stromů.

Abstract:

Forest disease management that is precautionary and effective, relies on numerous surveillance methods. However, usually on large spatial scales, those methods are not very efficient nor cost-effective. Pathogens are more frequently emerging, opposing risks to the forest populations of various tree species, therefore additional surveillance methods are in great need. Nevertheless, aerobiological networks, such as European Aeroallergen Network, have been established for numerous decades in many countries, in order to observe and effectively monitor pollen distribution, thus, to provide real-time measurements of allergenic risk. But this data could be approached and handled in different ways such as forest pathogens surveillance. To validate this new possible approach, several phases of laboratory experiment were performed. Hymenoscyphus fraxineus was used as a model reference species and Cryptostroma corticale, as a sought species. Positive records of pathogens detected from available samples were validated by field survey among woody urban areas adjacent to the monitoring site. Symptomatic trees were sampled, and pathogens were detected by classical morphological methods. The occurrence of detected pathogens and the temporal pattern within the season 2018 were discussed with literature. A SWOT analysis of forest pathogens survey by pollen monitoring network is also presented. Overall, this experiment supports a proof-of-concept of the use of aerobiological networks for the forest pathogens surveillance.

Keywords

Cryptostroma corticale, Pylová informační služba, qPCR, Hymenoscyphus fraxineus, Monitorování lesních patogenů

Keywords

Cryptostroma corticale, Hymenoscyphus fraxineus, Pollen Information Service, Forest pathogens surveillance, qPCR

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 4. 2021

Thesis defence

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

Mendel University in Brno

Faculty of Forestry and Wood Technology

Master programme / field:
European Forestry / European Forestry