Studium polní atraktivity těkavých látek produkovaných houbami asociovanými s lýkožroutem smrkovým

Bc. Matěj Trepáč

Diplomová práce

Field study of volatile compounds atractivity produced by Ips typographus associated fungi

Anotace:

Lýkožrout smrkový se řadí mezi nejzávažnější škůdce na smrkových porostech.Za poslední roky se vlivem klimatických změn snížila obranyschopnost lesních porostů,škody způsobené l. smrkovým se několikanásobně zvětšily a v současné době došlo k celoevropské kůrovcové kalamitě. Proto se současný výzkum zaměřuje na vývojobranných a ochranných opatření. Lýkožrout smrkový je agresívní druh kůrovce, jehožekonomický význam je dán mimo jiné i jeho vztahem s asociovanými houbami, kterépřenáší a inokuluje do napadených stromů.Tato diplomová práce popisuje studium významu tří druhů asociovaných hub nachování lýkožrouta smrkového v polním pokusu. Experiment je založen na srovnáníatraktivity mycelií tří druhů hub Grosmannia europhioides, Grosmannia penicillata a Endoconidiophora polonica pro lýkožrouta smrkového. Těkavé látky, které houbyemitují, byly identifikovány chemickou analýzou.V rešeršní části tato práce shrnuje aktuální informace z odborné literatury o lýkožroutu smrkovém, jeho bionomii, způsobu vyhledávání hostitele, rozmnožování,hospodářském významu a kontrolních a obranných opatřeních. Další kapitola se věnujehoubám asociovaným s kůrovci a houbám, které žijí ve vzájemném vztahu přímo s l.smrkovým. Poslední část rešerše se věnuje chemické analýze těkavých látek.Experimentální část popisuje chemickou analýzu těkavých látek produkovanýchmycelii hub v návnadách použitých v polním pokusu pomocí plynové chromatografies hmotnostní detekcí. V jednotlivých houbách bylo identifikováno několik láteks předpokládanou biologickou aktivitou. Polní pokus byl proveden ve smrkovém lese s feromonovými lapači, ve kterých byla testována přitažlivost návnad z mycelií hubv kombinaci s feromonem. Byly provedeny dvě série, houby pěstované na živném médiua houby pěstované na živném médiu s přídavkem lýka smrku ztepilého, aby profiltěkavých látek vzniklý metabolizováním média odpovídal přírodním podmínkám. Jakoreference byly použity živné médium s feromonem a feromon samotný. První série bylaprovedena během jarního rojení l. smrkového a druhá série v červenci, běhempředpokládaného druhého rojení.Během pokusu bylo odchyceno celkově v první sérii 14 095 brouků a v druhé sérii15 037 brouků. V první sérii ukázala statistická analýza relativních odchytů signifikantněvyšší přitažlivost Endoconidiophora polonica v nízké dávce jak vůči odchytům na samotný feromon, tak na živné médium v kombinaci s feromonem. Ve druhé sérii, kdybyly houby pěstované na živném médiu s přídavkem smrkového lýka, přitahovalasignifikantně nejvíc Grosmannia penicillata ve vysoké dávce vůči živnému médius feromonem. Výsledky tohoto polního pokusu odpovídaly výsledkům z laboratorníchbehaviorálních testů, které provedl Kandasamy (2019). Závěrem je, že mycelia hubEndoconidiophora polonica a Grosmannia penicillata produkující specifický profiltěkavých látek zvyšují atraktivitu feromonu a přitahují lýkožrouta smrkového na dlouhouvzdálenost v přírodních podmínkách.

Abstract:

The European spruce bark beetle belongs between the most severe pests on sprucewoods. The health condition of the woods has been decreased which was influenced byclimatic changes. The damage caused by European spruce bark beetle has grown manytimes and actually we can talk about bark beetle calamity across whole Europe. For thiscauses current research is focused on defensive and protective arrangements. TheEuropean spruce bark beetle is aggressive species of bark beetle and its economicmeaning is also determined by its relationship with its associated fungi, which aretransported and inoculated into the invaded trees by this beetle.This thesis describes the study of the importance of three associated fungi tobehaviour of the European spruce bark beetle during field experiment. This experimentis based on the comparison of mycelium attractiveness by three fungi species -Grosmannia europhioides, Grosmannia penicillata and Endoconidiophora polonica forthe European spruce bark beetle. The volatile compounds emitted by fungi were identifiedby chemical analysis.This research summarizes actual information from the technical literature aboutthe European spruce bark beetle, its biology, searching method of its host, reproduction,economic meaning and control and defensive arrangements. Next chapter is dedicated tothe fungi associated to bark beetles generally and fungi associated with European sprucebark beetle specifically. Last part of the research is dedicated to chemical analysis ofvolatile compounds.The experimental part describes the chemical analysis of volatile compoundsproduced by fungi mycelium in traps used during field experiment by gaschromatography with mass spectrometry. Several compounds were identified in eachfungi species with assumed biological activity. The field experiment was placed intospruce forest with pheromone traps in which the attractiveness of fungi mycelium wastested in combination with pheromone. Two series were done, fungi grown on nutrientmedium and fungi grown on nutrient medium with addition of the Norway spruce phloemto mimic natural profile of volatile compounds produced during nutrient mediummetabolisms. The nutrient medium with pheromone and pheromone itself were used as areference. First series were performed during the spring swarming of the European sprucebark beetle and second series during July, the expected second swarming.During this field experiment 14 095 beetles were caught during the first series and15 037 beetles during the second series. The statistical analysis of relative catches hasshown significantly higher attractiveness of Endoconidiophora polonica in low dosetowards catches on pheromone itself and also on nutrient medium with pheromone.During the second series fungi were grown on nutrient medium with addition of theNorway spruce phloem and high dose of Grosmannia penicillata was the most attractivetowards the trap with nutrient medium and pheromone. The results of this fieldexperiment confirm laboratory behavioral test made by Kandasamy (2019). Fungimycelium of Endoconidiophora polonica and Grosmannia penicillata produce specificprofile of volatile compounds which has increased the attractiveness of the pheromoneand attract the European spruce bark beetle for long distance in natural conditions.

Klíčová slova

lýkožrout smrkový, asociované houby, Grosmannia europhioides, Grosmannia penicillata, Endoconidiophora polonica

Keywords

asociated fungus, Grosmannia europhioides, Grosmannia penicillata, Endoconidiophora polonica, bark beetle

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 6. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Anna Jirošová, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta lesnická a dřevařská

Magisterský studijní program / obor:
Lesní inženýrství / Lesní inženýrství