Oręż dla producentów

Truskawka to gatunek wrażliwy na choroby grzybowe i tym samym wymaga intensywnej ochrony przed ich sprawcami.  Najbardziej groźne w ostatnich latach, nie tylko w Polsce, ale w większości rejonów uprawy tego gatunku są dwa patogeny powodujące choroby. Ciągle poszukiwane są skuteczne metody albo prewencyjne, albo interwencyjne przeciwko szarej pleśni oraz zgniliźnie korzeni i korony truskawki. Naukowcy zaangażowani w badania nad tymi metodami widzą duży potencjał w zastosowaniu do ochrony truskawki grzybów Aureobasidium pullulans (Ascomycota: Dothideales). Jest to czarny grzyb drożdżopodobny wykorzystywany do produkcji polisacharydu pullulanu i przeciwgrzybiczej aureobasidyny A, a także jako środek biologicznej ochrony w rolnictwie. Grzyb ten jest znany m.in. z działania zapobiegawczego w ochronie przed chorobami powodowanymi przez bakterie i grzyby, m.in. produkty zawierające A. pullulans są zarejestrowane do ochrony jabłoni, gruszy i pigwy przed zarazą ogniową.

Jakie choroby może ograniczać w truskawce?

Phytophthora cactorum jest sprawcą dwóch groźnych chorób truskawki: skórzastej zgnilizny owoców oraz zgnilizny korony truskawki. P. cactorum tworzy oospory płciowe, które są głównym źródłem inokulum utrzymującego się w glebie przez kilka lat, co utrudnia skuteczne zwalczanie patogenu. Gdy warunki są sprzyjające, oospory kiełkują, tworząc sporangia, które uwalniają więcej oospor, a te dają początek sporangiom, które wytwarzają zoospory. Zoospory są bezpłciowym stadium ruchliwym i są chemotaktycznie przyciągane do korzeni, gdzie przyczepiają się do powierzchni i penetrują naskórek korzenia. Następnie zaczynają rozwijać haustorię, aby pozyskać składniki odżywcze z korzenia do ich wzrostu i sporulacji. Typowe objawy obecności patogenu w roślinie to więdniecie roślin, pojawiające się na nadziemnej części (koronie) nekrozy prowadzące do zamierania i tym samym braku plonowania.

Drugim najgroźniejszym patogenem truskawki jest grzyb Botrytis cinerea (stadium doskonałe Botryotinia fuckeliana), który jest czynnikiem wywołującym szarą pleśń. Szara pleśń występuje na wszystkich kontynentach, głównie w strefach chłodnych, umiarkowanych i ciepłych. Patogen działa jako saprofit w przypadku braku żywicieli i pozostaje uśpiony w niekorzystnych warunkach. Konidia z sąsiednich zainfekowanych roślin mogą być rozprzestrzeniane drogą powietrzną i z wodą, co ułatwia infekcję pierwotną, wnikając do roślin przez wszelkie zranienia lub naturalne otwory. Gdy warunki środowiskowe stają się sprzyjające, tj. długie okresy wysokiej wilgotności i temperatury około 25°C, patogen zaczyna rozwijać się i atakować kwiaty, owoce i liście. Jeśli sprzyjające warunki utrzymują się, grzyb B. cinerea kontynuuje zarodnikowanie, które staje się źródłem wtórnego inokulum. Nasilenie infekcji B. cinerea na roślinach truskawek znacznie wzrasta w warunkach wysokiej wilgotności, gdy nawet ponad 80% kwiatów i owoców może zostać porażonych w przypadku braku skutecznej ochrony.

Dlaczego ochrona biologiczna?

Do tej pory główną metodą zwalczania chorób w produkcji truskawek było stosowanie syntetycznych fungicydów. Jednak stosowanie fungicydów wiąże się z szeregiem problemów, takich jak gromadzenie się toksycznych pozostałości w owocach, rozwój odporności u docelowych patogenów. Poza tym mamy do czynienia z coraz powszechniejszym wycofywaniem produktów chemicznych z rynku oraz negatywnym wpływem substancji czynnych na środowisko i konsumentów. Trzeba też wiedzieć, że użycie fungicydów w fazie kwitnienia może zmniejszyć żywotność pyłku, a w konsekwencji utrudnić tworzenie owoców. Stosowanie chemicznych fungicydów o najwyższej skuteczności nie jest dozwolone w produkcji ekologicznej. Jak widać jest wiele powodów składających się na konieczność opracowania i wdrożenia alternatywnych strategii kontroli.

Obiecujące wyniki zagranicznych badań

Badania opisane w czasopiśmie Biocontrol z 2021 r. miało na celu zbadanie skuteczności biozwalczania czterech różnych szczepów A. pullulans (AP-30044, AP-30273, AP-53383 oraz AP-SLU6) użytych przeciwko zgniliźnie korony, zgniliźnie korzeni i szarej pleśni na truskawce. Naukowcy postawili hipotezę, że (1) A. pullulans może antagonizować i hamować wzrost obu patogenów powodujących choroby truskawki – P. cactorum i B. cinerea, (2) potencjał antagonistyczny tych mikroorganizmów różni się między różnymi szczepami A. pullulans oraz (3) zastosowanie A. pullulans prowadzi do skutecznej ochrony roślin przed zgnilizną korzeni i szarą pleśnią truskawki. Wyniki tego badania sugerują, że wszystkie testowane szczepy A. pullulans znacząco hamowały wzrost grzybni P. cactorum i B. cinerea. Dodatkowo, wstępna aplikacja A. pullulans lub jednoczesna aplikacja z odpowiednimi patogenami zwiększyła ochronę przed zgnilizną korzeni i szarą pleśnią w warunkach szklarniowych. Wyniki te pokazują, że rozszerzona kontrola biologiczna przy użyciu A. pullulans ma ogromny potencjał w zwalczaniu patogenów, a tym samym zmniejsza zależność od fungicydów w produkcji truskawek. Naukowcy ocenili wysoko skuteczność grzyba w zwalczaniu chorób, wskazując że wzrost grzybni P. cactorum i B. cinerea został zredukowany o 33-48% po wprowadzeniu A. pullulans w porównaniu z zabiegami kontrolnymi (bez aplikacji grzybni). Naukowcy wskazują jednak, że mechanizm zaobserwowanego hamującego wpływu A. pullulans  na wzrost P. cactorum i B. cinerea pozostaje nieznany. Możliwe jednak, że A. pullulans wytwarza związki przeciwgrzybicze, proteazy lub enzymy lub wydziela lotne związki, które hamują patogeny. Wcześniejsze doświadczenia innych naukowców wykazały, że A. pullulans wytwarza szeroki zakres enzymów zewnątrzkomórkowych i peptydów przeciwgrzybiczych, na przykład aureobasidyny A (AbA). Doniesienia naukowe wskazywały także, że A. pullulans bierze udział w degradacji ścian komórkowych B. cinerea poprzez wydzielanie chitynazy i proteazy, m.in. na ziemniaku.

Aplikacja szczepu AP-SLU6 A. pullulans w warunkach uprawy truskawki w szklarni opóźniała rozwój choroby na roślinach. Wyniki jednak nie były tak dobre jak wcześniej przypuszczali naukowcy prowadzący badania in vitro z tymi szczepami grzybów. Twierdzą jednak że, w przypadku biologicznych metod ochrony roślin, szczególnie tam gdzie wykorzystuje się grzyby czy bakterie, należy brać pod uwagę złożoność mechanizmów zwalczania, obejmujących nie tylko konkurencję o składniki odżywcze i przestrzeń, ale także antybiozę i bezpośrednie lub pośrednie pasożytnictwo poprzez indukcję reakcji obronnych roślin. Inną przyczyną nieco niższej skuteczności A. pullulans w warunkach in vivo może być słaba kolonizacja grzyba na powierzchni owoców. To sprawiło, że nie był on w stanie poradzić sobie z wysoką patogenicznością B. cinerea.

Na podstawie: Biological control of strawberry crown rot, root rot and grey mould by the beneficial fungus Aureobasidium pullulans