Název:
Vnitrodruhová struktura Phytopthora alni Brasier et S. A. Kirk na území ČR
Autoři:
Černý, Karel Typ dokumentu: Disertační práce
Rok:
2013
Jazyk:
cze
Abstrakt: [cze][eng] Práce má za cíl zejména prozkoumat vnitrodruhovou variabilitu druhu Phytophthora alni v ČR s použitím morfologického přístupu a fenetické klasifikace. Byla provedena detailní morfologická analýza 29 izolátů patogenu získaných z celého území ČR. Bylo studováno celkem 50 znaků -- 14 znaků kultury, 16 znaků nepohlavních struktur a 20 znaků pohlavních struktur (u mikroskopických znaků proběhlo vždy 20 měření konkrétních struktur). Výsledná data byla zpracována v software Statistica 8.0 za pomoci popisné statistiky, neparametrických metod, shlukovacích metod, analýzy hlavních komponent a diskriminační analýzy. Bylo zjištěno, že se na území ČR vyskytují dva poddruhy patogenu: Phytophthora alni subsp. alni (Paa) a Phytophthora alni subsp. uniformis (Pau). Výskyt třetího poddruhu (P. alni subsp. multiformis) nebyl zjištěn. Nominátní poddruh Paa v současné době v ČR dominuje -- více než 4/5 studovaných izolátů patřilo do tohoto taxonu. Morfologická analýza ukázala, že oba taxony lze určit na základě standardně užívaných znaků -- zejména ornamentace stěny oogonií, délka anteridií, podíl abortovaných oogonií apod. Zhruba 10 % izolátů bylo intermediárních. Sérií analýz byly izoláty rozděleny do dvou odpovídajících shluků a byla sestrojena diskriminační funkce, zařazující izoláty do obou taxonů na základě morfologických znaků; platnost funkce byla ověřena. Jako diskriminátory byly použity znaky podíl standardních oogonií, výška ornamentace stěny oogonia, podíl dvoubuněčných anteridií s centrální přepážkou a délka anteridia. Byla zjištěna výrazná variabilita uvnitř poddruhu Paa -- ukázalo se, že na území ČR se objevují dva morfotypy tohoto taxonu. Byla vypracována diskriminační funkce pro odlišení morfotypů a úspěšně otestována; diskriminátory jsou průměr oogonií, výška ornamentace stěny oogonia a šířka anteridia. Nejspolehlivější znak je šířka anteridia (sz. morfotyp má anteridia v průměru o 3 mikrometry širší). Poddruh Paa se souvisle vyskytuje v celé západní polovině území, směrem na východ četnost jeho výskytu klesá. Druhý taxon -- Pau -- je poměrně vzácný a vyskytuje se ostrůvkovitě po celém území státu. Lze dovodit, že rodičovský taxon Pau se rozšířil na území ČR jako první, invaze nominátního taxonu Paa následovala později. Později pravděpodobně začal kompetičně zdatnější Paa vytěsňovat Pau, jehož dnešní areál v ČR lze považovat do jisté míry za reliktní. 4 Areály obou morfotypů Paa se liší - jeden morfotyp se častěji objevuje na severozápadě území a druhý na jihovýchodě (dominuje v jižní části Čech a na Moravě). Nelze vyloučit, že se jedná o pozůstatky dvou nezávislých kolonizačních vln, kdy na území ČR pronikly dvě linie patogenu vzniklé nezávisle na sobě opakovanou hybridizací rodičovských taxonů Pau a Pam.The work is aimed to study of morphological variability of Phytophthora alni complex in the area of the Czech Republic with use of numerical phenetics. The morphological analysis of 29 Phytophthora alni strains acquired from the area of the pathogen in the Czech Republic was carried out. In total there were studied 50 cultural and morphological characteristics: 14 cultural characteristics, 16 characteristics describing asexual and 20 characteristics describing sexual structures. The all morphological measurements were repeated twenty times at magnification 1600× with use of Olympus BH-2 microscope, Olympus E-510 camera and Quick Photocamera 2.3 measuring software. The data were processed in Statistica 8.0 in modules of non-parametric statistics, descriptive statistics, cluster analysis, analysis of principal components and discriminant analysis. In the area there was confirmed the presence of the two taxa belonging to the P. alni complex: Phytophthora alni subsp. alni (Paa) a Phytophthora alni subsp. uniformis (Pau). The third taxon (P. alni subsp. multiformis) was not found. The nominate subspecies Paa prevailed - more than 4/5 of studied isolates belonged to this taxon. The classification of isolates was in full agreement with molecular study of identical set of isolates which was parallely performed (Štěpánková et al. 2013). The morphological analysis showed, that majority of Czech isolates of P. alni complex can be successfully determined on the basis of standard morphological characters -- oogonial wall ornamentation, antheridial length, rate of aborted oogonia etc. Ca 10 % of isolates were found to be intermediate. All studied isolates were divided with series of cluster and PCA analysis in two relevant clusters and a discriminant function dividing the isolates in the two taxa on basis of morphological characters was generated and validated. The rate of standard oogonia, high of oogonial ornamentation, rate of two-celled antheridia with central septum and antheridial length were used as discriminators. The two different Paa morphotypes were found in the area of the Czech Republic. The discriminant function dividing the Paa isolates in these two morphotypes was also constructed and tested. The discriminators were oogonia diameter, high of oogonial ornamentation and width of antheridium. The most reliable character was the antheridial width: the north-western morphotype has antheridia wider by 3 micrometres than the south-eastern one. The Paa taxon was continuously distributed in the western part of the area, its frequency diminshes eastward. The distribution of the second taxon - Pau - was scattered and insular, but it was found out in the whole area of the Czech Republic. It could be supposed, that the parental taxon Pau had spread before Paa invasion in the area. Later the new and more combative Paa replaced the older weakly pathogenic Pau. The recent area of Pau is apparently insular and probably relict. The two Paa morphotypes importantly differ in their distribution - the first morphotype is more frequent in north-western part of the area (and predominates in western, central and northern Bohemia) while the second one is frequent in the south-eastern part (southern Bohemia and Moravia). Likely, these two subpopulations can represent the remains of colonisation waves of two allopatric Paa lineages. The lineages can originated by repeated independent hybridisation between parental Pau and Pam taxa somewhere in western or central Europe.
Klíčová slova:
choroby dřevin; fenetika; Phytophthora alni; plíseň olšová