Έρευνα των παθογόνων ειδών του γένους Cryphonectria (=Endothia) στην Ευρωπαϊκή καστανιά (Castanea sativa)

Abstract

Chestnut blight caused by Cryphonectria parasitica has been one of the most destructive diseases to attack a forest tree in the N. Hemisphere in the 20th century. Even though the fungus was first identified in Greece in 1963, little investigation has been carried out. Relatively recent research in Europe and the U.S.A. showed the appearance of cytoplasmic double stranded RNA (dsRNA) Cryphonectria hypoviruses (CHV) which, when present in the fungus, can convert it from virulent to hypo virulent. The transmission of this CHV virus from a white, hypo virulent strain to an orange, virulent one is feasible by hyphal anastomosis only if the two strains belong to the same vegetative compatibility (vc) type. This unique in nature phenomenon has been exploited by a biological control method which consists of introducing hypovirulent strains of the same vc type with the virulent strains that occur in a diseased area. An essential necessity before the method can be applied is the identification and geographic distribution of the vc types in an area. Hence, the objectives of this research are to investigate the spread of the disease on a national scale, to identify and study the vc types of the fungus in Greece, to look for hypovirulent strains and determine the pathogenicity of several isolates derived from different parts of the country. During this research work it was found that in addition to the 4 areas where the disease was found, those of Mount Pelion in Magnesia county, Ano Kerasovo in Aetoloakarnania county, West Tzoumerka in Arta county and Mount Athos, the disease has now spread almost all over the country. From 611 isolations obtained from 12 counties, hypovirulent strains were found only in 5, those of Magnesia, Ioannina, Aetoloakamania, Fthiotida and Halkidiki at 11.6% of the total number of isolations. Determination for vc type of the above isolations showed that there are only 4 vc types in Greece, the EU-1, EU-2, EU-10 and EU-12. The latter was dominant in all 12 counties at 88.4% on the national scale while EU-2 was found in only 4 counties at 6.4%. The remaining 2 vc types, EU-1 and EU-10, were found at an even lower level (2,1% and 3,1% respectively) in one county each. The pathogenicity of 11 Greek, virulent and hypovirulent isolates derived from different parts of the country and one Italian hypovirulent was determined by the size of the cankers caused on 9-yr-old coppice under forest conditions. The experiment was extended for two growing periods (17 months). Six orange, virulent isolates caused extensive cankers which were active during both growing periods. Four out of the rest six white isolates created short cankers which remained active only for the first two months after the initial inoculation. For the rest of the time they were inactive while healing tissue healed the cankers. The last two isolates behaved as virulent in the first growing period but as hypovirulent in the second as their cankers from the first period stayed inactive. The distribution of the different vc types in Greece suggests multiple entrance of the fungus. Taking into account the considerably small number of vc types of the fungus and the restricted geographic distribution we think that the application of biological control in Greece is possible and recommendable. The state, however, should take all those precaution measures suggested by EPPO to avoid further introduction of new vc types.

Η ασθένεια του έλκους της καστανιάς που προκαλεί ο μύκητας Cryphonectria parasitica αποτελεί μια από τις σοβαρότερες ασθένειες που έπληξαν δασικό δένδρο του Β. Ημισφαιρίου κατά τον 20ο αιώνα. Αν και ο μύκητας πρωτοεντοπίσθηκε στην Ελλάδα το 1963 λίγο έχει μελετηθεί μέχρι σήμερα. Σχετικά πρόσφατη έρευνα στην Ευρώπη και ΗΠΑ έδειξε την ύπαρξη στη φύση ενός ιού dsRNA ο οποίος όταν προσβάλλει τις πορτοκαλόχρωμες, παθογόνες απομονώσεις του μύκητα τις μετατρέπει σε λευκές, υποπαθογόνες. Ο ιός αυτός εντάχθηκε στο γένος hypovirus, οικ. Hypoviridae και ονομάστηκε Cryphonectria hypovirus (CHV). Η μεταφορά του κυτταροπλασμικού αυτού ιού είναι εφικτή με αναστόμωση των μυκηλιακών υφών μόνον εάν οι δύο μορφές απομονώσεων ανήκουν στον ίδιο τύπο βλαστικής συμβατότητας. Η ιδιαίτερη αυτή περίπτωση μείωσης της παθογόνου ικανότητας ενός μύκητα αξιοποιήθηκε με την εφαρμογή μεθόδου βιολογικής αντιμετώπισης της ασθένειας που συνίσταται στην εισαγωγή στελεχών με CHV ιό και μειωμένη παθογόνου ικανότητα σε περιοχές όπου αυτά δεν υπάρχουν. Απαραίτητη προϋπόθεση όμως για την εφαρμογή της μεθόδου είναι η λεπτομερής γνώση και γεωγραφική διασπορά των τύπων βλαστικής συμβατότητας σε μια ευρύτερη περιοχή. Έτσι σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν ο έλεγχος για την ύπαρξη νέων κηλίδων της ασθένειας πέραν αυτών που έχουν ήδη εντοπισθεί, ο προσδιορισμός, η γεωγραφική διασπορά και η μελέτη των τύπων βλαστικής συμβατότητας του μύκητα C. parasitica στην Ελλάδα, η διερεύνηση της ύπαρξης υποπαθογόνων στελεχών και τέλος η μελέτη της παθογόνου ικανότητας απομονώσεων του μύκητα από διάφορες περιοχές της χώρας. Κατά την έρευνα αυτή διαπιστώθηκε ότι εκτός από τις 4 περιοχές για τις οποίες υπήρχαν αναφορές ύπαρξης της ασθένειας, ήτοι όρος Πήλιο Ν. Μαγνησίας, Άνω Κεράσοβο Ν. Αιτωλοακαρνανίας, Δυτ. Τζουμέρκα Ν. Άρτας και Άγιον Όρος, η ασθένεια έχει εξαπλωθεί στις περισσότερες από τις περιοχές όπου απαντάται η καστανιά στην Ελλάδα. Από 611 απομονώσεις του μύκητα που πραγματοποιήθηκαν σε 12 Νομούς της χώρας, λευκές απομονώσεις με μειωμένη παθογόνο ικανότητα βρέθηκαν μόνο στους Νομούς Μαγνησίας, Ιωαννίνων, Αιτωλοακαρνανίας, Φθιώτιδας και Χαλκιδικής σε συνολικό ποσοστό 11,6% των απομονώσεων. Έλεγχος των ίδιων αυτών απομονώσεων έδειξε ότι στην Ελλάδα υπάρχουν τέσσερις τύποι βλαστικής συμβατότητας, ήτοι οι EU-1, EU-2, EU-10 και EU-12. Ο τύπος EU-12 βρέθηκε και στους 12 Νομούς σε συνολικό ποσοστό 88,4% των απομονώσεων ενώ ο τύπος EU-2 σε 4 Νομούς σε ποσοστό 6,4%. Οι άλλοι δύο τύποι EU-1 και EU-10 βρέθηκαν σε χαμηλότερα ποσοστά (2,1% και 3,1% αντίστοιχα) σε ένα Νομό έκαστος. Η παθογόνος ικανότητα 11 ελληνικών απομονώσεων και μιας ιταλικής προσδιορίσθηκαν από το μέγεθος των ελκών που προκάλεσαν σε πρεμνοβλαστήματα καστανιάς ηλικίας 9 ετών μετά από τεχνητή μόλυνση υπό φυσικές συνθήκες. Οι παρατηρήσεις και μετρήσεις επεκτάθηκαν σε δύο αυξητικές περιόδους (17 μήνες). Έξι πορτοκαλόχρωμες απομονώσεις συμπεριφέρθηκαν ως παθογόνες προκαλώντας εκτεταμένα έλκη που αναπτύχθηκαν και στις δύο αυξητικές περιόδους. Από τις υπόλοιπες έξι λευκές απομονώσεις με τον dsRNA ιό, οι τέσσερις προκάλεσαν μικρά έλκη κατά τους πρώτους δύο μήνες μετά την τεχνητή μόλυνση τα οποία στη συνέχεια επουλώθηκαν, παρέμειναν δε ανενεργά κατά τη δεύτερη αυξητική περίοδο. Οι άλλες δύο απομονώσεις συμπεριφέρθηκαν ως παθογόνες κατά την πρώτη αυξητική περίοδο αλλά ως υποπαθογόνες κατά τη δεύτερη καθόσον τα έλκη παρέμεινα εντελώς ανενεργά ενώ άρχισε να σχηματίζεται και επουλωτικός ιστός. Λόγω του εξαιρετικά μικρού αριθμού των τύπων βλαστικής συμβατότητας και της περιορισμένης γεωγραφικά εμφάνισης των υποπαθογόνων στελεχών του μύκητα, η εφαρμογή βιολογικής καταπολέμησης, είναι δυνατή. Η χώρα όμως θα πρέπει ταυτόχρονα να θωρακισθεί κατά της εισαγωγής και άλλων τόπων βλαστικής συμβατότητας με την αυστηρή εφαρμογή των προτάσεων φυτοελέγχου του ΕΡΡΟ.