Zpřesnění identifikace blanokřídlých parazitoidů Microctonus brassicae na základě využití molekulárně genetických metod

Ludvíková M., Seidenglanz M., Šafář J.

Agritec Plant Research s.r.o., Zemědělská 16, 78701 Šumperk 

Úvod

Dřepčík olejkový (Psylliodes chrysocephala Linnaeus, 1758) patří v posledních letech mezi nejvýznamnější škůdce řepky. V České republice se jeho význam zvyšuje v důsledku růstu jeho populací (Hovorka, 2022). Nárůst populací je kromě environmentálních vlivů dán omezením použitelných účinných insekticidních látek prakticky jen na pyretroidy, které se v podzimním období aplikují často opakovaně, což vede u tohoto škůdce k poměrně rychlému nárůstu rezistence k nim. V důsledku toho se prováděnými postřiky, které jsou navíc často špatně načasované, významně neovlivňuje reprodukční proces a nárůst populací se tak nedaří příliš regulovat nástroji, které má agronom k dispozici (Seidenglanz et al. 2024).

Vzhledem k uvedeným okolnostem je vhodné hledat alternativní možnosti ochrany řepky proti tomuto škůdci, mezi které patří například podpora výskytuužitečných organismů– přirozených nepřátel škůdců. Jedním z těchto užitečných organismů je i blanokřídlý parazitoid – lumčík druhu Microctonus brassicae (Haeselbarth 2008), jež parazituje dospělce dřepčíka olejkového.

Při využití molekulárně genetických metod pro určování hmyzu je jednou z nejrozšířenějších metod sekvenování mitochondriální genové oblasti cytochrom oxidázy I (COI), známé také jako "DNA barcoding". Tato metoda umožňuje vytvořit databáze genetických sekvencí, které lze využít k rychlé identifikaci různých druhů.

 Cíl práce

Cílem práce je zpřesnění identifikace blanokřídlých parazitoidů Microctonus brassicae za použití metod molekulární genetiky a jejich spolehlivé odlišení od morfologicky podobných druhů, které jsou v porostech přítomné ve stejnou dobu, avšak jejich hostitelské druhy jsou jiné.

 Metody

Jedinci, kteří byli identifikováni jako Microctonus brassicaena základě morfologických znaků, byli použiti pro izolaci genomové DNA. Vzorkybyly amplifikovány za pomocí univerzálních primerů LCO1490 a HCO2198 dle Folmer et al. (1994). Vzorky po PCR reakci byly purifikovány, smíchány s příslušným primerem a odeslány na sekvenování. Získané sekvence byly analyzovány a srovnány s dostupnými sekvencemi prostřednictvím analýzy BLAST, což umožnilo potvrdit či vyvrátit závěry identifikace založené na morfologických znacích.

Výsledky a závěr

Výsledkem PCR amplifikace za použití primerů LCO1490 and HCO2198 byly amplikony o očekáváné délce 710 bp. Z celkem 9 testovaných vzorků, které byly na základě morfologických znaků identifikovány jako Microctonus brassicae, byly jako Microctonus brassicae na základě výsledků sekvenování určeny pouze 2 vzorky. Výsledky tak demonstrují vhodnost využití molekulárních metod pro zvýšení přesnosti určení těchto blanokřídlých parazitoidů. Spolehlivá identifikace parazitoida Microctonus brassicae umožní v průběhu navazujícího terénního výzkumu zjistit přesnější informace o jeho bionomii a ekologii, a hlavně o velikosti jeho populací a geografickém rozšíření v ČR. Tyto znalosti jsou nutné k tomu, aby bylo možné vyhodnotit reálnou využitelnost tohoto potenciálně významného parazitoida pro integrovanou ochranu rostlin řepky proti dřepčíku olejkovému. Díky technikám, jako jsou PCR a následné sekvenování DNA, je možné parazitoidy přesně určit, což je zásadní pro pochopení jejich ekologických funkcí a optimalizaci jejich využití v praxi. Vzhledem k problémům spojeným s klesajícím počtem dostupných pesticidů s odlišným mechanismem účinku a poměrně rychlého tempa vývoje rezistence škodlivých organismů k nim (nejen u hmyzích škůdců ale také u houbových patogenů a plevelů) bude podpora metod přirozené biologické regulace škodlivých organismů jako součást integrované ochrany pravděpodobně hrát stále významnější roli. Identifikace nových druhů a vývoj strategií využívajících užitečný hmyz budou mít pro budoucí ochranu plodin stále větší význam.

Obrázek 1 (vlevo): Dřepčík olejkový (hostitel Microctonus brassicae); vpravo; Obrázek 2: samička Microctonus brasicae (foto: Marek Seidenglanz).

Obrázek 3: Testované vzorky po PCR amplifikaci mitochondriální genové oblasti COI (710 bp), vlevo 100 bp Plus DNA Ladder (Thermo Fisher Scientific).

Poděkování: Výsledek vznikl za podpory Ministerstva zemědělství ČR, institucionální podpora MZE-RO1023.