A fehér fagyöngy elleni védekezés lehetőségei

Bár a fehér fagyöngy elleni számos védekezési módot vizsgáltak, azonban továbbra is a bokrok mechanikai eltávolítása tűnik a leghatékonyabb és legbiztonságosabb módszernek (Schilberszky 1908, Anonymus 1925, Fritsch 1928, Hawksworth 1983, Baltazár és mtsai 2012). A művelet igen nagy munkaerő igényű, ezért leginkább értékes állományok esetében alkalmazzák parkokban és arborétumokban (Weber 1993a).

Sajnos, ez a módszer csak igen korlátozottan alkalmazható, hiszen a bokrok eltávolításakor a gazdanövények lombkoronájának egészét, vagy egy részét csonkolják, ami hatalmas stresszt jelent a gazdanövényeknek, valamint súlyos koronadeformációt is okozhat.

Előfordulhat továbbá, hogy a gazdafajok mérete, vagy a lombkorona alakja miatt a bokrok eltávolítása nem lehetséges, valamint az is, hogy a fagyöngybokrok az eltávolítás után, a visszamaradt hausztóriumokból újra kihajtanak (Schilberszky 1908, Baltazár és mtsai 2012).

Súlyos fertőzés esetén a teljes gazdafát kivágják és az állomány további fertőzött egyedeit is ritkítják, vagy erőteljesen visszametszik. Az állományok ritkítása nyomán a fényviszonyok kedvező alakulása azonban elősegítheti a fehér fagyöngy további terjedését és intenzív növekedését (Noetzli és mtsai 2003).

3.4.2 A herbicides védekezés lehetőségei

A fehér fagyöngy elleni herbicides védekezés lehetőségeit több nyitvatermő és zárvatermő gazdanövényen is tanulmányozták, a vizsgálatok eredményei azonban igen eltérőek voltak. Tűlevelű fajok (Abies alba, Pinus halepensis) esetén a gazdanövények károsodása nélkül eredményes kezeléseket hajtottak végre 2,4-diklorofenoxi-ecetsav (2,4-D), 4-klór-2-metilfenoxi-vajsav (2,4-MCPB) és 2,4,5-triklorofenoxi-ecetsav (2,4,5-T) hatóanyagokkal a peszticidek törzsbe injektálásával, valamint légporlasztásos technikák alkalmazásával (Delabraze és Lanier 1972, Brun és mtsai 2001). Frochot és mtsai (1983) Populus fajokon magasabb koncentrációk (43 g/l glifozát-izopropilamin só, 32 g/l 2,4-MCPB) alkalmazása mellett kedvező eredményeket ért el a gazdafák károsodása nélkül (Populus sp.), azonban néhány évvel a kezelést követően a fagyöngybokrok újra kihajtottak. Besri (2005) eredményei alapján jelentős mértékű fitotoxicitás jelentkezett a gazdanövényen (Olea

37 europaea) hasonló hatóanyagok esetén, bár más szerzők ezt a fitotoxicitást nem erősítik meg (Turker és Goksel 1965). Baillon és mtsai (1988) részletesen tanulmányozták a glifozát-izopropilamin só, valamint a 2,4-diklorofenoxi-ecetsav penetrációját és transzlokációját fagyöngybokrokon, azonban peszticidek gazdanövényre (Malus domestica) gyakorolt fitotoxikus hatásait nem vizsgálták.

3.4.3 A biológiai védekezés lehetőségei

A fehér fagyöngy elleni esetleges biológiai védekezés gondolatát az indította el, amikor az erősen fertőzött területeken a fagyöngybokrok tömeges pusztulását figyelték meg (Fischl 1978, 1980), melyet a Phaeobotryosphaeria visci okozott. Az első sikeres mesterséges fertőzést laboratóriumi körülmények között ugyancsak Fischl (1980) végezte, később Stojanovič (1989), majd Fischl és mtsai (2009) vizsgálták a Ph. visci ökológiai igényeit.

Karadžić és mtsai (2004), majd Karadžić és Lazarev (2005) már célzottan tanulmányozták a hemiparazitán élő gombafajokat és a Ph. visci-t a biológiai védekezésben is felhasználható kórokozóként említik, majd a későbbi szabadföldi mesterséges fertőzési kísérleteik során sikeres fertőzést értek el olyan fagyöngybokrokon, melyek levelein előzetesen mikrosérüléseket ejtettek. Bár Kotan és mtsai (2013) munkájában, mely szintén a hemiparazita elleni biológiai védekezést vizsgálta, nincs említés a Ph. visci-ről, így elképzelhető, hogy munkájuk során nem izolálták ezt a kórokozót.

3.4.3.1 A mikoherbicid fejlesztés

Jelenleg a fagyöngy elleni biológiai védekezés hasonlóan képzelhető el, mint a biológiai gyomszabályozás. Ezen a területen két jelentős kutatási irányvonal bontakozott ki. Az egyik módszer az ún. inundatív, vagy más néven mikoherbicidek, a másik pedig az ún. inokulatív, vagy klasszikus módszer (Evans és mtsai 2001).

A klasszikus stratégia alkalmazása során csak kis létszámú károsító kibocsátására kerül sor, melyek természetes körülmények között tovább szaporodnak. Ha a kijuttatott károsító az adott környezeti feltételek mellett fennmaradásra, szaporodásra és terjedésre is képes, akkor a gyomnövény-populáció szabályozása további emberi beavatkozás nélkül történik (Hasan 1988). Ezt a módszert leginkább az invázív gyomfajok esetén alkalmazzák, amikor a kémiai

38 védekezés sikertelen, vagy környezetvédelmi és egyéb ökológiai okok miatt nem lehetséges (Wapshere 1982, Evans és mtsai 2001).

Az inundatív stratégiát, vagyis a mikoherbicidek alkalmazását Daniel és mtsai (1973) vezették be, akik megfigyelték, hogy egy endémikus kórokozó nagy tömegben kijuttatva hogyan képes elpusztítani a gazdanövényét annak egy fogékony életszakaszában. A módszer során az adott gyomnövény faj kórokozóját tömegtenyésztéssel felszaporítják, majd a kémiai herbicidekhez hasonlóan permetezéssel juttatják ki az adott növényállományra (Vajna 1993, Charudattan 1991, Evans és mtsai 2001).

Mikoherbicidnek általában jobban megfelel az elpusztítani kívánt növényfaj szaprotróf, vagy fakultatív kórokozója, hiszen ezek általában nagyobb károk okozására képesek, mint a gazdanövény obligát kórokozói (Templeton és mtsai 1979, Charudattan 1991) Az eredményes védekezés egyik további kulcskérdése a jól időzített kijuttatás is, hiszen a sikeres fertőzéshez elengedhetetlen az optimális hőmérséklet és légnedvesség is (Siddiqui és mtsai 2009).

A különböző kórokozók mikoherbicidként való alkalmazása előtt számos megelőző vizsgálatra van szükség, melyek a Koch-féle posztulátumok igazolása után kerülnek sorra. A szükséges vizsgálatok első lépéseként a laboratóriumi háttérvizsgálatokat (pl. növekedés folyadék és szilárd táptalajon, sporuláció, tömegtenyésztés lehetőségei, törzsszelekció), majd a szabadföldi kísérleteket végzik el (TeBeest 1985). Mivel a Ph. visci egy kevéssé ismert kórokozó, szinte valamennyi mikológiai háttérvizsgálat elvégzése szükségszerű egy eredményes szabadföldi kijuttatási kísérlethez.

A legfontosabb megelőző vizsgálatok első lépése a különböző élőhelyekről származó gombaminták begyűjtése, majd annak molekuláris genetikai vizsgálatai során a kórokozó különböző haplotípusainak azonosítása. A haplotípusok azonosítása PCR-alapú univerzális marker-célrégiók (pl. ITS) vizsgálatával történhet. Sok esetben azonban ezen PCR-technikák elvégzéséhez a kórokozó tiszta tenyészeteiből származó DNS-tisztítás szükséges, ami a monospórás tenyészetek előállítása miatt gyakran nagyon hosszadalmas, a DNS tisztításhoz szükséges speciális kit-ek miatt pedig nagyon költségesek (McDonald és McDermott 1993).

A begyűjtött mintákból a monospórás tenyészetek előállítását követően a további kísérletekhez szükséges megfelelő inokulum mennyiségének biztosításához különböző szilárd és folyadék táptalajon való növekedési vizsgálatra van szükség (Daniel és mtsai 1973, Rhomela és mtsai 2000, Campbell és mtsai 2003), míg a tiszta tenyészetek fenntartásához különböző antibiotikum érzékenységi tesztek elvégzése lehet szükséges.

A legfontosabb mikológiai tanulmányok egyike az adott kórokozó sporulációs képességeinek vizsgálata (TeBeest 1985, Rhomela és mtsai 2000), mivel a fajok nagy

39 többsége nem, vagy nehezen sporulál hagyományos, a törzsek fenntartására szolgáló szilárd, vagy folyékony táptalajon (Churcill 1982). A sporuláció indukálására leggyakrabban alkalmazott módszerek a hőmérséklet megváltoztatása (Prasad és mtsai 1973), továbbá speciális táptalajok (Booth 1971) és váltakozó megvilágítások alkalmazása (Smith és Berry 1974, Guo és mtsai 1998), esetleg ezek kombinációja (Crous és mtsai 2006, Wulandari és mtsai 2009, Su és mtsai 2012). A sporuláció leggyakrabban akkor következik be, ha a micélium növekedés számára kedvezőtlen feltételeket alakítunk ki (Dahlberg és Etten 1982).

Míg a különböző izolátumok fenntartására leggyakrabban burgonya-dextróz agart (BDA) használnak, addig a spóraindukció során gyakoriak a kevés tápanyagot tartalmazó táptalajok, min pl. vizes agar, ½, vagy ¼ BDA, cukorszegény BDA (Masangkay és mtsai 2000), vagy a táptalajt szemipermeábilis membránnal borítják, majd arra helyezik az inokulumot (Cooke 1980, Browne és Cooke 2004). Elterjedt a magas CaCO3 tartalmú táptalajok (pl. S agar) (Shahin és Shepard 1979, Masangkay és mtsai 2000), vagy a speciális V8-zöldséglé táptalaj (Campbell Co.) alkalmazása is (Cooke és Jones 1970, Booth 1971, Raymond és Bockus 1982, Raymond és mtsai 1985, Babadoost és Johnston 1998, Masangkay és mtsai 2000). Sikereket értek el zabkivonat agaron (Weber 1922, Cooke és Jones 1970, Kim és mtsai 2005, Paparu és mtsai 2006, Xiao 2006) és SNA agaron is (Aoki és O‟Donell 1999, Paparu és mtsai 2006).

A speciális táptalajok mellett gyakran alkalmaznak különböző megvilágítást, mivel a természetes fény és a közeli-UV (NUV, vagy fekete fény, melynek hullámhossza 300-400 nm), vagy ezek alternációja (pl. 12h NUV/ 12h fény, 12 h NUV/ 12 h sötétség) jelentősen képesek a különböző táptalajok hatását felerősíteni (Marsh és mtsai 1959, Cooke és Jones 1970, Cooke 1980, Babadoost és Johnston 1998, Masangkay és mtsai 2000, Campbell és mtsai 2003). A különböző fajok igen eltérően reagálnak a fény hatásaira, melynek pontos mechanizmusa mindmáig nem ismert (Su és mtsai 2012.).

A kórokozó első sikeres szabadföldi kísérleteihez nem csupán egy nagyobb tömegben rendelkezésünkre álló spóramennyiség szükséges, hiszen egy eredményes fertőzést számos további tényező is befolyásol, mint abiotikus tényezők (pl. hőmérséklet, páratartalom, légnedvesség), vagy a kórokozó különböző törzseinek virulenciája, illetve a kórokozó fertőzési küszöbértéke (NTI= numerical threshold of inoculum/ infection) (Amsellen és mtsai 1990). Gäumann (1950) szerint a kórokozó fertőzési küszöbértéke (NTI) nem más, mint az a minimum propagulum mennyiség, amely jelenléte kedvező feltételek mellett szükséges a sikeres fertőzéshez. Ez azt feltételezi, hogy egy adott minimum spóramennyiség jelenléte alatt a fertőzés nem következik be. Később Van der Plank (1975) megerősítette, hogy valóban van

40 kapcsolat a betegség tüneteinek kialakulása és az inokulum mennyisége között, de bizonyította azt is, hogy sok esetben már egyetlen spóra is képes megfertőzni a gazdanövényét (pl. Puccinina graminis Pers., vagy Phytophthora infestans (Mont.) de Bary).

Bár egy sikeres és megbízható fertőzéshez sok esetben magasabb spóraszám szükséges, vizsgálatai alapján Van der Plank (1975) a fertőzési küszöbérték (NTI) kifejezés helyett, a hígítási végpont kifejezést tartja helyénvalónak, ami „az a legkisebb koncentráció, mely esetén a fertőzés még biztosan megtörténik és kialakulnak a betegség tünetei”. Mindazonáltal Van der Plank (1975) közlése ellenére számos szakirodalom továbbra is a fertőzési küszöbérték kifejezést használja (Amsellen és mtsai 1990, Fokunang és mtsai 2000).

Így egy, a mikoherbicid fejlesztésben, majd a biológiai védekezésben alkalmazni kívánt kórokozó sporulációjának vizsgálatán túl számos egyéb laboratóriumi vizsgálat elvégzése is szükséges az első szabadföldi kísérleteket megelőzően. Mindezen laboratóriumi háttérvizsgálatok megléte feltétlenül szükséges a Ph. visci esetében is, hiszen a jelenlegi szakirodalomban nem található utalás a kórokozó ilyen irányú vizsgálataira, vagy azok eredményeire. Ezen ismeretek tükrében a Ph. visci-vel kapcsolatos kutatásaink fő irányvonalát – a szakirodalomban fellelhető adatokra támaszkodva – a legfontosabb alapvető mikológiai jellegű laboratóriumi vizsgálatok adták, melyek remélhetőleg továbbvezetnek majd az eredményes szabadföldi kísérletekhez és egy esetleges jövőbeni biopreparátum tényleges kifejlesztéséhez is.

41