Zajímavé výsledky diagnostiky patogenů a prospěšných mikroorganismů: když laboratorní testy odhalí víc, než čekáte

Psota, V., Špetík, M., Frejlichová, L. Čechová J. a Chybiorzová, T. a Eichmeier, A.

Úvod

Přesná detekce mikroorganismů vyskytujících se v porostu zeleniny v hydroponickém skleníku je zásadní pro nastavení správných postupů v rámci IOR.

Spolehlivým způsobem, jak určit příslušný mikroorganismus je využití pokročilých laboratorních metod. Tyto zahrnují jak metody kultivační, tak také postupy využívající přístrojovou techniku pro molekulárně genetické metod.

Firma Farma Bezdínek provozuje v Dolní Lutyni moderní hydroponický skleník, kde pěstuje rajčata a na malé ploše také okurky. Pro determinaci mikroorganismů jsou odesílány vzorky na pracoviště Mendeleum – ústav genetiky, který patří pod Zahradnickou fakultu Mendelovy univerzity v Brně. Kromě očekávaných detekcí patogenů, případně prospěšných mikroorganismů bylo v rámci této spolupráce detekováno z ekosystému skleníku také několik zajímavých potenciálně významných mikroorganismů.

Materiál a metody

V provozu skleníku Farma Bezdínek je prováděn pravidelný monitoring výskytu škůdců a patogenů v souladu se zásadami integrované ochrany rostlin. Když dojde ke zjištění symptomu, který by mohl indikovat výskyt závažné choroby jsou z rostlinného materiálu odebrány vzorky. Zároveň se pro podporu kondice kořenového systému používají přípravky na bázi hub z rodu Trichoderma. V tomto případě se odebírají vzorky s cílem ověřit, zda se příslušný druh v substrátu zachytil a kolonizoval ho.

Vzorky jsou před odesláním uloženy do uzavíratelných LDPE sáčků, označeny a krátkodobě uchovávány v ledničce. Odeslání probíhá pomocí expresní služby do 24 hodin.

Definice a metodické zpracování vzorků:

1: Dne 9. 6. 2023 byly identifikovány rostliny rajčete odrůdy Ronvine vykazující neurčité chorobné symptomy (obr. 1). Z rostlin bylo odebráno 5 vzorků a odesláno na pracoviště Mendeleum. Ze vzorků listů rajčat byla vyextrahována kompletní RNA. Následně byl materiál zpracován pomocí metody qPCR. Pro potvrzení výskytu enterobakterií byla z rostlinného materiálu extrahována DNA, která byla amplifikována primery Hsp60-F a Hsp60-R specifickými pro rod Enterobacter. Výsledný amplikon o délce 341 bp byl osekvenován.

2: Za účelem posouzení, zda je aplikace přípravků na bázi druhů hub rodu Trichoderma do pěstebního substrátu efektivní bylo provedeno v sezóně 2025 sledování. Komerční přípravky obsahující deklarované druhy houby Trichoderma byly aplikovány v souladu s etiketou do porostů rajčat odrůd Sweetelle, Ronvine, Brioso a okurek odrůd Mewa a Qwerty. Sledování zahrnovalo také tři kontrolní varianty bez aplikace. Vzorky byly odebrány 16. a 17. 3. 2025 (obr. 2). Inokulovaný substrát byl využit k izolaci hub na Petriho misky s PDA médiem. Po získání čistých kultur byla extrahována DNA z mycelia. Pro identifikaci byly aplifikovány sekvence genů rpb2 a tef, získané amplikony byly sekvenovány.

3: Dne 14. 5. 2025 byla v porostu rajčat odrůdy Ronvine identifikována rostlina s podezřením na napadení bakterií rodu Pseudomonas (obr. 3). Z této konkrétní rostliny byl odebrán vzorek a odeslán k následné laboratorní detekci. Zaslaná rostlinná pletiva byla využita k izolaci hub na Petriho misky s LB médiem. Po získání čistých kultur byla extrahována DNA z kolonie bakterií na Petriho misce. Pro identifikaci byla amplifikována sekvence 16S, získané amplikony byly sekvenovány.

Výsledky

1: Získaná sekvence byla porovnána se známými sekvencemi v databázi NCBI nástrojem Blast, který potvrdil shodu sekvence se sekvencí druhu Enterobacter cloacae.

2: V rámci sledování s cílem ověřit schopnost komerčně zakoupených přípravků obsahující houby rodu Trichoderma bylo na základě izolace, následné PCR a sekvenace detekováno celkem 6 různých druhů. Pouze v jednom případě detekovaný druh souhlasil s druhem, který byl deklarován v komerčním přípravku (tab. 2.).

3: Namísto patogenní bakterie, byla v zaslaném vzorku zjištěna prospěšná bakterie Pseudomonas veronii.

Obrázek 1. Zjištěné chorobné symptomy na rostlině, ze které byly odebrány vzorky 9.6.2023

Obrázek 2. Vzorky substrátů po příjmu do laboratoře pro detekci hub rodu Trichoderma

Obrázek 3. Jeden ze symptomů na postižené rostlině vedoucí k podezření na výskyt patogenní bakterie rodu Pseudomonas

Tabulka 1. Přehled vzorků dedikovaných pro přesné určení hub rodu Trichoderma z pěstebního substrátu

Tabulka 2. Přehled identifikovaných druhů houby rodu Trichoderma

Poděkování: Tato práce byla podpořena záměrem společnosti Farma Bezdínek s.r.o. směřujícímu k zavedení precizního monitoringu patogenů ve skleníkových porostech zeleniny.